专题四 课时作业(二) 动量定理的三种常见题型（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

专题四 课时作业（二）|主题三 动量定理的三种常见题型 1.蹦床是一项技术含量很高的体育运动。如图所示，比赛中运动员从空中最高点O自由下落，接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C。B点为运动员静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力。运动员从最高点下落到最低点的过程中，运动员在(　 ) A．OA段动量守恒 B．AC段的动量变化量小于AC段弹力的冲量 C．B点的动量为零 D．OA段受到重力的冲量等于AC段受到弹力的冲量 解析：选B　运动员在OA段受到的合外力即为重力，合外力不为零，动量增大，故A错误；在AC段根据动量定理有IG＋I弹＝Δp，可知Δp<0，IG>0，I弹<0，则有|Δp|<|I弹|，故B正确；运动员在OB段都是加速向下运动，B点动量不为零，故C错误；全程根据动量定理有IG＋I弹＝Δp＝0，OC段受到重力的冲量与AC段受到弹力的冲量大小相等，方向相反，显然OA段受到重力的冲量与AC段弹力的冲量大小不相等，故D错误。 2．(2023·德阳高三质检)(多选)如图，蜂鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为S，翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度v平推空气的效果相同。已知空气密度为ρ，重力加速度大小为g，则(　 ) A．单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv B．单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv2 C．蜂鸟的质量为 D．蜂鸟的质量为 解析：选AC　设翅膀扇动一次的时间为t，拍动空气的总质量为m＝Svtρ，单位时间内翅膀拍动空气的质量为＝Svρ，A正确，B错误；翅膀用速度v平推空气，使空气的速度由0变为v，根据动量定理Ft＝mv，由牛顿第三定律可知，翅膀对空气的作用力大小等于空气对翅膀的作用力大小，故F′＝F＝Sρv2，由平衡关系得F′＝Mg，蜂鸟的质量为M＝，C正确，D错误。 3．(2023·乐山高三质检)鼓浪屿原名“圆沙洲”，因岛西南有一海蚀岩洞受浪潮冲击时声如擂鼓，故自明朝雅化为今名称“鼓浪屿”，现为中国第52项世界遗产项目。某次涨潮中，海浪以5 m/s的速度垂直撞击到一平直礁石上，之后沿礁石两侧流走，已知礁石受冲击的面积为2 m2，海水的密度为1.05×103 kg/m3，则海浪对礁石的冲击力约为(　 ) A．1.05×104 N B．5.25×104 N C．7.88×104 N D．2.63×105 N 解析：选B　设Δt时间内与礁石碰撞的水的质量为Δm＝ρSvΔt，取水的运动方向为正方向，在碰撞过程中，对Δt时间内的水，在水平方向根据动量定理有－FΔt＝0－Δmv，联立解得F＝ρSv2＝1.05×103×2×52 N＝5.25×104 N，根据牛顿第三定律可知海浪对礁石的冲击力约为5.25×104 N，故选B。 4.运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，已知重力加速度大小g取10 m/s2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为(　 ) A．2.7 m/s B．5.4 m/s C．7.6 m/s D．10.8 m/s 解析：选B　设飞行器对水的平均作用力为F，根据牛顿第三定律可知，水对飞行器的作用力的大小也等于F，对飞行器，则有F＝Mg，设水喷出时的速度为v，在时间t内喷出的水的质量m＝ρV＝2ρSvt，t时间内质量为m的水获得的冲量I＝Ft＝2mv，联立解得v≈5.4 m/s，故B正确，A、C、D错误。 5.一质量为80 kg的蹦极爱好者在一次蹦极中，离开踏板后运动过程中的部分x­t图像如图所示，其中OA为抛物线，AC为一般曲线，B点斜率为零，则从绳伸直后到运动到最低点的过程中，绳对他的平均作用力大小为(不计空气阻力，g取10 m/s2)(　 ) A．1 500 N B．2 000 N C．2 400 N D．3 000 N 解析：选B　由题意可知OA过程中蹦极爱好者做自由落体运动，则有xA＝gtA2，解得tA＝6 s，B点斜率为零，可知B点对应速度为零，B点为最低点，从O到B的过程，根据动量定理可得mgtB－(tB－tA)＝0，解得平均作用力大小为＝2 000 N，故选B。 6．(2023·陕西渭南模拟)如图所示为平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m，弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖，撞击速度大小均为v。每次撞击后速度大小均变为v，撞击的时间极短，发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g，则单位时间撞击锅盖的豆子个数为(　 ) A. B. C. D. 解析：选A　设单位时间撞击锅盖的豆子个数为n，则由动量定理有FΔt＝Δm·v－(－Δm·v)，其中F＝Mg