假期必刷6 动量定理及应用-【快乐假期必刷题】2025年高二物理暑假作业必刷题

②由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为E＝ U＋I(r＋RA), ③根据E＝U＋I(r＋RA)变形为U＝－(r＋RA)I＋E, 根据图像可知,纵截距b＝E＝１．４０V, 斜率的绝对值|k|＝r＋RA＝ １．４０－１．００ ０．２０－０ Ω＝２．０Ω , 所以待测干电池电动势为E＝１．４０V, 电源内阻为r＝１．０Ω． (２)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中 电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读 数．故选 D． 答案:(１)①１．０　②I(r＋RA)　③１􀆰４０　１􀆰０　(２)D ３．解析:(１)在电学实验中,连接电路时应将开关断开,电阻箱 的阻值调为最大,确保实验仪器、仪表的安全． (２)根据闭合电路的欧姆定律得E＝I(R＋r), 即R＝EI －r＝E 􀅰１ I－r , 即R－１I 图像为直线 描点连线后图像如图所示 根据图像可知r＝１􀆰２Ω,图像的斜率为电动势E 在RＧ１I 图像上取两点(１􀆰２,０􀆰４０)、(５,５􀆰６０) 则E＝５．６０－０．４０５－１．２ V＝１􀆰３７V． 答案:(１)开关未断开　电阻箱阻值为零 (２)见解析图　１􀆰３７(１􀆰３４~１􀆰４０均可)　１．２(１􀆰０~１􀆰４ 均可) ４．解析:(１)根据伏阻法测电源电动势 和内阻原理知,实验电路如图所示． (２)为了保护电路,初始时,电阻箱的 阻值应调为最大值． (３)由闭合电路欧姆定律和欧姆定律 可得E＝U＋URr ,变换得到 １ R ＝ E r 􀅰１ U － １ r ,由图像在纵 轴上截距的绝对值得内阻r＝１􀆰０Ω,由图线斜率可得电动 势E＝３􀆰３V． 答案:(１)如图所示　(２)最大值　 (３)３􀆰３　１􀆰０ 素养培优 ５．解析:(１)为了保护电路,闭合开关前,金属夹置于电阻丝的 最大阻值处,由题图可知,应该置于A 端． (２)对于电路图(a),根据闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir, 设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S,结合欧姆定律和电阻 定律I＝UR ,R＝ρ L S , 联立可得U＝E－US ρL r, 整理可得１ U ＝ １ E＋ Sr Eρ 􀅰１ L , 对于 电 路 图 (b),根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有 U ＝E －I(r＋R０), 结合欧姆定律和电阻定律I＝UR ,R＝ρ L S , 联立后整理１ U ＝ １ E＋ S(r＋R０) Eρ 􀅰１ L , 可知图线的纵轴截距b＝１E , 解得E＝１b． (３)由题意可知k１＝ Sr Eρ ,k２＝ S(r＋R０) Eρ , 又 k２ k１ ＝n, 联立解得r＝ R０n－１． 答案:(１)A　(２)１b　 (３) R０ n－１ 假期必刷６ 素养训练 １．CD　[充气袋在运输中起到缓冲作用,在某颠簸过程中,物 体的动量变化量不变,由动量定理可知,充气袋可以延长动 量变化所用的时间,从而减小物体所受的合力,但不能改变 合力的冲量,A、B错误,C正确;动量对时间的变化率即为物 体所受的合力减少,D正确．] ２．A　[设脚着地瞬间的速度大小为v,取竖直向上为正,穿着 平底布鞋时双脚竖直着地过程中,根据动量定理(F－G)􀅰 t０＝０－(－mv),其中F＝３G,穿上气垫鞋时双脚竖直着地过 程中,根据动量定理有(F′－G)􀅰２．５t０＝０－(－mv) 解得F′＝１．８G,故选项 A正确．] ３．D　[由题图可知,t＝１s时F＝２N,由牛顿第二定律可得, 物体的加 速 度 为a＝ Fm ＝ ２ ２ m /s２ ＝１ m/s２,故 A 错 误; t＝２s时物体的加速度开始反向,物体的速度达到最大,即 将开始做匀减速运动,故B错误;在３s内,由动量定理可得 F１t１＋F２t２＝p－０,代入数据解得p＝３kg􀅰m/s,故 C 错 误;在４s内,由动量定理可得F１t１＋F２t３＝mv－０,代入数据 解得v＝１m/s,故 D正确．] ４．C　[设水喷出的初速度为v０,Δt时间内喷出的水的质量为 m,在 Δt时间内水的速度变为０,选取向下为正方向,由动量 定理可得－FΔt＝０－mv０,将平板向下平移至距离水龙头h 处,仍然会在 Δt时间内与平板作用后速度变为０,则－２FΔt ＝０－mv,又v２－v２０＝２gh,联立可解得v０＝ ２gh ３ ,故 C 正 确,A、B、D错误．] ５．ACD　[根据F􀅰Δt＝Δp,可得F＝ΔpΔt ,依题意,头盔内部的 缓冲层与头部的撞击时间延长了,头盔减小了驾驶员头部撞 击过程中的动量变化率．故 A 正确;同理,可知头盔并没有 减少驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量．故 B错误;根据 I＝F􀅰Δt,头盔对头部的作用力与头部对头盔的作用力等 大反向,作用时间相同,所以事故中头盔对头部的冲量与头 部对头盔的冲量大小相等．故 C正确;代入数据,可得F＝ ２×６ ６×１０－３ N＝２０００N,可知事故中头部以６m/s的速度水平撞 击缓冲层,则头部受到的撞击力最多为２０００N．故 D 正确． 故选 ACD．] ６．D　[高压水枪单位时间喷出水的质量等于单位时间内喷出 的水柱的质量,即m０＝ρV＝ρπ D２ ４ 􀅰v＝１４πρvD ２,故 A、B错 误;水柱对汽车的平均冲力为F,由动量定理得Ft＝mv,即 Ft＝１４ρπvD ２􀅰t􀅰v,解得F＝１４ρπv ２D２,故 C错误;高压水 枪喷出的水对汽车产生的压强p＝FS ＝ １ ４ρπv ２D２ １ ４πD ２ ＝ρv ２,则 当高压水枪喷口的出水速度变为原来的２倍时,压强变为原 来的４倍,故 D正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０１１ ７．解析:(１)不考虑空气浮力和阻力,雨滴做自由落体运动,落 到地面时的速度为v＝ ２gh＝２００m/s, 取竖直向上为正方向,设地面对雨滴的作用力大小为F,对 雨滴和 地 面 的 作 用 过 程,运 用 动 量 定 理 得 FΔt１＝０－(－ mv), 代入数据解得F＝５００N, 根据牛 顿 第 三 定 律 可 知,雨 滴 对 地 面 的 作 用 力 大 小 为 ５００N． (２)对雨滴和地面作用的过程,由动量定理得 F′Δt２＝０－(－mv′),其中v′＝８m/s, 代入数据解得F′＝２３ N 根据牛顿第三定律可知,雨滴对地面的作用力大小为２ ３ N． 答案:(１)５００N　(２)２３ N 素养培优 ８．解析:(１)设爱好者与滑雪板的总质量为 m,从A 到B 的运 动过程,由动能定理可得mg(h１－h２)－μ１mgL０＝ １ ２mv ２ ０ 解得v０＝１２m/s (２)设BC长为s,从 B 到C 的运动过程,由 动 能 定 理 可 得 －μ１mgs＝ １ ２mv ２ １－ １ ２mv ２ ０,得s＝－ v１ ２ ６ ＋２４ 从C点飞出后做平抛运动,则x０＝v１ ２h２ g ＝２v１ P 到B 的水平距离为L＝s＋x０＝ － v１ ２ ６ ＋２v１＋２４( )m 故当v１＝－ ２ ２× －１６( ) m/s＝６m/s时,即s＝１８m 时,L 取得最大值,其值为Lmax＝３０m; (３)爱好者落到P 点处时,竖直分速度减为０,以向上为正方 向,竖直方向由动量定理可得(FN－mg)t０＝０－(－mvy)＝ m ２gh２, 此过程中爱好者水平方向的加速度为a１＝ μ２FN m ＝３m /s２, 该过程中水 平 方 向 能 滑 行 的 距 离 为x１＝v１t０－ １ ２a１t ２ ０＝ ４􀆰５m, 姿态调整后的加速度为a２＝μ２g＝１m/s ２, 姿态调整结束后,滑行的距离为x２＝ (v１－a１t０) ２ ２a２ ＝４􀆰５m, 故滑行的距离为x＝x１＋x２＝９m． 答案:(１)１２m/s　(２)１８m　３０m　(３)９m 假期必刷７ 素养训练 １．B　[两运动员相互作用的过程系统动量守恒,则有 m１v１＝ (m１＋m２)v２, 解得v２＝１．２m/s,故选项B正确．] ２．B　[取火箭及气体为系统,设火箭的速度为v,则系统在向 外喷气过程中满足动量守恒定律,取v０ 方向为正方向,由动 量守恒定律得０＝Δmv０＋(M－Δm)v,解得v＝ － Δmv０ M－Δm＝－４２m /s,选项B正确．] ３．A　[以甲、乙及球组成的系统为研究对象,以甲原来的滑行 方向为正方向,根据动量守恒定律有(m甲 ＋m球 )v甲 ＋m乙v乙 ＝(m甲 ＋m球 )v甲′, 解得v甲′＝ (m甲 ＋m球 )v甲 ＋m乙 v乙 m甲 ＋m球 ＝ (４８＋２)×２＋５０×(－２) ４８＋２ m /s＝０,A正确．] ４．C　[弹簧压缩到最短时,子弹、A、B 具有共同的速度v１,且 子弹、A、B 组成的系统,从子弹开始射入物体A 一直到弹簧 被压缩到最短的过程中,系统所受合外力始终为零,故整个 过程系统的动量守恒,取子弹水平速度v０ 的方向为正方向, 由动量守恒定律得 mv０＝(m＋mA＋mB)v１,又 m＝ １ ４mB ,mA ＝ ３ ４mB ,故v１＝ v０ ８ ,即弹簧压缩到最短时B 的速度为 v０ ８ ,故 C正确．] ５．B　[以太空舱为参考系,宇航员打开动力装置喷出气体的 过程动量守恒,有 Mv＝Δmv１＋０,可得喷出的气体相对太空 舱的速度大小是v１＝ M Δmv ,故B正确．] ６．解析:(１)恰好不相撞时,两船速度相等,甲、乙两船及货物满 足动量守恒,取向右为正方向 １２m×２v０＋１４mv０＝(１２m＋１４m)v, 解得v＝１９１３v０． (２)乙船上的人抛出货物时,乙船和货物满足动量守恒,取向 右为正方向１４mv０＝１３mv＋mv１, 可得抛出货物的速度v１＝－５v０, 因此抛出货物速度大小为５v０,方向向左． 答案:(１)１９１３v０　 (２)５v０,方向向左． ７．解析:(１)以原来运动方向为正,由动量守恒定律得(m１＋ m２)v＝m１v１＋m２v２, 解得v２＝－１m/s,方向与原来方向相反． (２)由动量定理 Ft＝m２v２－m２v, 解得F＝－６０N, 即隋文静对韩聪的平均作用力大小为６０N． 答案:(１)－１m/s,方向与原来方向相反　(２)６０N 素养培优 ８．解析:(１)设物块A 至斜面底端O 点时速度为v１,根据动能 定理 －μMgL＝ １ ２mv ２ １－ １ ２Mv ２ ０, 解得v１＝３m/s, 滑上斜面过程中,根据动能定理 －Mgh－μMgcosα􀅰 h sinα＝０－ １ ２Mv ２ １, 解得h＝ ９ ２０＋８ ３ m, (２)A 与B 发生碰撞动量守恒Mv１＝ M＋ １ ２M( )v２ 解得v２＝２m/s, 继续向前运动x,速度为零,根据动能定理得－μ􀅰 ３ ２Mgx＝ ０－１２ 􀅰３ ２Mv ２ ２, 解得x＝０．５m． 答案:(１) ９ ２０＋８ ３ m;(２)０􀆰５m 假期必刷８ 素养训练 １．AC　[物体的动量p＝ ２mEk,已知两物体动能Ek 相等,又 知m１＜m２,则p１＜p２,碰前总动量方向与物体２的动量方 向相同,碰后两物体将向左运动,A 正确,B错误;两物体碰 撞后粘在一起,物体发生的碰撞是完全非弹性碰撞,系统的 机械能损失最大,C正确,D错误．] ２．C　[设 A 球到达最低点的速度为v,在最低点 A 球与 B球 发生弹性碰撞后,A球的速度为vA,B球的速度为vB,取向 右为正方向, 由动量守恒定律可得mAv＝mAvA＋mBvB 由动能守恒可得 １ ２mAv ２＝１２mAv ２ A＋ １ ２mBv ２ B, 可得vA＝ mA－mB mA＋mB v＝－２３v ,vB＝ ２mA mA＋mB v＝ １３v ,A 球向 左,B球向右,A球偏角大于B球偏角,且都小于３０°,故选项 C正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １１１ 　　　假期必刷６　动量定理及应用　　　　　　　　 １．注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性, 动量定理Ft＝p′－p 中“Ft”为合外力的冲 量,要明确过程的初、末状态． ２．解决“流体问题”“粒子流问题”等持续作用情 况,需以流体为研究对象,建立“柱状”模型． １．(多选)快递运输时,我们 经常看到,有些易损坏物 品外面都会利用充气袋 进行包裹,这种做法的好 处是 (　　) A．可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受 合力的冲量 B．可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量 的变化 C．可以使某颠簸过程中物品动量变化的时 间延长 D．可以使某颠簸过程中物品动量对时间的 变化率减小 ２．气垫鞋通过气垫的缓冲减小地面对脚的冲 击力,如图所示．某同学的体重为G,穿着平 底布鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作 用时间为t０,受到地面的平均冲击力大小为 ３G．若脚着地前的速度保持不变,该同学穿 上某型号的气垫鞋时,双脚竖直着地过程中 与地面的作用时间变为２．５t０,则该同学受 到地面的平均冲击力大小变为 (　　) A．１．８G　B．１．６G　C．１．２G　D．０．９G ３．一个质量为２kg的物体 在合力F 的作用下从静 止开始沿直线运动．F 随 时间t 变化的图像如图 所示．下列说法正确的是 (　　) A．t＝１s时物体的加速度是２m/s２ B．t＝２s时物体开始反向运动 C．t＝３s时物体的动量大小是５kg􀅰m/s D．t＝４s时物体的速度大小是１m/s ４．水龙头打开后,水柱以一定的初速度竖直向 下稳定喷出,将一平板水平放置在靠近水龙 头处,水柱落在平板后,在竖直方向速度变 为零,在水平方向朝四周均匀散开．此时水 柱对平板的冲击力为F．将平板向下平移至 距离水龙头h处,水柱落在平板上,此时水 对平板的冲击力变为２F．忽略空气阻力,则 水柱从水龙头喷出的初速度为 (　　) A．２gh　　　　　　B．gh C．２gh３ D． gh ２ ５．(多选)(２０２５􀅰广东江门 一中期末)数据表明,在 电动车事故中,佩戴头盔 可防止８５％的头部受伤, 大大减小损伤程度．头盔 内部的缓冲层与头部的 撞击时间延长至６ms以 上,人 头 部 的 质 量 约 为 ２kg,则下列说法正确的是 (　　) A．头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动 量变化率 B．头盔减少了驾驶员头部撞击过程中撞击 力的冲量 C．事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔 的冲量大小相等 D．若事故中头部以６m/s的速度水平撞击缓 冲层,则头部受到的撞击力最多为２０００N ６．如图所示为清洗汽车用 的高压水枪．设水枪喷出 水柱直径为D,水流速度 为v,水柱垂直汽车表面, 水柱冲击汽车后水的速 度为零．手持高压水枪操 作,进入水枪的水流速度 可忽略不计,已知水的密度为ρ．下列说法 正确的是 (　　) A．高压水枪单位时间喷出的水的质量为 ρπvD ２ B．高压水枪单位时间喷出的水的质量为 １ ４ρvD ２ C．水柱对汽车的平均冲力为１４ρD ２v２ D．当高压水枪喷口的出水速度变为原来的 ２倍时,喷出的水对汽车的压强变为原来 的４倍 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １１ ７．下雨是常见的自然现象,如果雨滴下落为自 由落体运动,则雨滴落到地面时,对地表动 植物危害极大,实际上,动植物都没有被雨 滴砸伤,因为雨滴下落时不仅受重力,还受 空气的浮力和阻力,使得雨滴落地时不会因 速度太大而将动植物砸伤．某次下暴雨,质 量为m＝２􀆰５×１０－５ kg的雨滴,从高h＝ ２０００m 的云层下落．(g取１０m/s２) (１)如果不考虑空气浮力和阻力,雨滴做自 由落体运动,落到地面经 Δt１＝１􀆰０×１０－５s 速度变为零,因为雨滴和地面作用时间极 短,可认为在Δt１ 内地面对雨滴的作用力不 变且不考虑雨滴的重力,求雨滴对地面的作 用力大小; (２)考虑到雨滴同时还受到空气浮力和阻力 的作 用,设 雨 滴 落 到 地 面 的 实 际 速 度 为 ８m/s,落到地面上经时间 Δt２＝３􀆰０×１０－４s 速度变为零,在 Δt２ 内地面对雨滴的作用力 不变且不考虑这段时间雨滴受到的重力、空气 的浮力和阻力,求雨滴对地面的作用力大小． ８．(生活情景)山地滑 雪是人们喜爱的一 项体育运动．如图 所 示,雪 道 AOB 由斜坡雪道AO 和水平雪道OB 平滑连接 而成,BC 为从B 点水平延伸出的一段雪 道．一滑雪爱好者从A 点由静止滑下,从C 点飞出后落到水平雪道DE 上的P 点,爱好 者落地姿态稳定后又在雪道DE 上滑行了 一段距离．已知A、B 两点与雪道DE 的高 度差分别为h１＝４２􀆰２m 和h２＝２０m,雪道 AOB 的水平距离为L０＝５０m,爱好者与雪 道AOB 和BC 段间的动摩擦因数均为μ１＝ ０􀆰３,与雪道DE 段间的动摩擦因数为μ２＝ ０􀆰１,在滑雪板从与P 点接触到爱好者姿态 稳定的过程中,雪道DE 对爱好者的支持力 可视为恒力,该过程的时间为t０＝１s,重力 加速度g取１０m/s２,不计空气阻力． (１)求爱好者滑行到B 点时的速度大小v０． (２)雪道BC 的长度为多少时,落点P 到B 点的水平距离L 最大,并求出最大值Lm． (３)在满足(２)的条件下,求爱好者从P 点 到滑行停止处的距离x． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２１