内容正文:
《动量、冲量、动量定理》期中复习专项训练
一、动量与冲量的概念理解
1、有关物体的动量,下列说法正确的是( )
A. 同一物体的动量改变,一定是速度大小改变
B. 同一物体的动量改变,一定是速度方向改变
C. 同一物体的运动速度改变,其动量一定改变
D. 同一物体的运动速度改变,其动量可能不变
2、下列关于动能和动量的说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体,动能和动量都保持不变
B. 两个物体质量相等,动量大的物体其动能也一定大
C. 物体的动量发生变化,动能也一定变化
D. 做匀速圆周运动的物体,在任何相同的时间内动量的变化量都相同
3、如图所示,物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下,沿水平面向右匀速运动。则在运动的t时间内,下列说法正确的是( )
A. 重力的冲量大小为0
B. F的冲量方向水平向右
C. 摩擦力的冲量大小为
D. F的冲量和摩擦力的冲量大小相等
4、如图所示,质量为m的滑块沿倾角为的固定斜面向上滑动,经过时间,速度为零并又开始下滑,经过时间回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为,重力加速度为g。在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力对滑块的总冲量为
B. 支持力对滑块的总冲量为
C. 合外力的冲量为0
D. 摩擦力的总冲量为
5、如图所示,质量相同的三个小物块、、处在同一高度,光滑斜面固定在水平地面上。将和由静止释放,同时将沿水平方向抛出。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 三个物块同时落地
B. 三个物块动能的变化量相同
C. 三个物块落地前瞬间的动能相同
D. 重力对三个物块的冲量相同
6、 “比冲”是航天器发射系统的常用物理量,用于表达动力系统的效率,其可以描述为单位质量推进剂产生的冲量。据此分析,“比冲”的单位可以是( )
A. B. C. D.
7、如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为,其推进器工作时飞船受到的平均推力为。飞船与空间站对接后,推进器工作时间为,测出飞船和空间站的速度变化为。下列说法正确的是( )
A. 空间站的质量为
B. 空间站的质量为
C. 飞船对空间站的作用力大小为
D. 飞船对空间站的作用力大小一定为
二、动量定理的基本应用
8、如图所示,圆盘在水平面内以角速度 绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴处的点有一质量为的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A. 圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B. 圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为
C. 圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动
D. 圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为
9、用豆粒模拟气体分子,可以模拟气体压强产生的原理。如图所示,从距秤盘高度把1 000 粒豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为,豆粒弹起时竖直方向的速度大小变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次,且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内,碰撞力远大于豆粒受到的重力),已知1 000粒豆粒的总质量为。不计空气阻力,重力加速度取,则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为( )
A. B. C. D.
10、一个质量为0.18kg的垒球,以20m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后反向水平飞回.设击打过程球棒对垒球的平均作用力大小为900N,作用时间为0.01s.则被球棒击打后垒球反向水平速度大小为( )
A. 30m/s B. 40m/s C. 50m/s D. 70m/s
11、最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )
A. 1.6×102 kg B. 1.6×103 kg C. 1.6×105 kg D. 1.6×106 kg
12、一个质量为的网球从距地面高处自由下落,反弹的最大高度为。不考虑所受的空气阻力,重力加速度用表示,对网球与地面接触的运动过程,下列判断正确的是( )
A. 网球的加速度方向先向上后向下
B. 网球速度为0时受地面的弹力最大
C. 地面对网球所做的功等于
D. 网球受地面的平均冲击力大小为
13、质量为m的物体静止在光滑水平面上,在水平力F作用下,经时间t物体的动量为p,动能为Ek。若水平力变为2F,经过时间2t,则( )
A. 物体的动量变为2p B. 物体的动量变为4p
C. 物体的动能变为4Ek D. 物体的动能变为8Ek
三、动量定理与实际情境结合类问题
14、“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中,裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段:①助滑阶段,运动员两腿尽量深蹲,顺着助滑道的倾斜面下滑;②起跳阶段,当进入起跳区时,运动员两腿猛蹬滑道快速伸直,同时上体向前伸展;③飞行阶段,在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态;④着陆阶段,运动员落地时两腿屈膝,两臂左右平伸。下列说法正确的是( )
A. 助滑阶段,运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力
B. 起跳阶段,运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度
C. 飞行阶段,运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度
D. 着陆阶段,运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间
15、跳高运动员落地后速度减为0,若落在普通硬地面上容易受伤,而落在软垫上则会降低受伤的风险。下列说法正确的是( )
A. 运动员落在硬地面上比落在软垫上动量的变化量大
B. 硬地面与软垫对运动员作用力的大小相同,但作用时间不同
C. 软垫对运动员作用力的冲量小于硬地面对运动员作用力的冲量
D. 软垫延长了运动员与其作用的时间,从而减小了对运动员作用力的大小
16、如图所示,测试汽车安全气囊的实验中,汽车载着模型人以的速度撞向刚性壁障,汽车速度瞬间减为0,同时,安全气囊弹出,保护模型人。则关于安全气囊的作用,下列说法正确的是( )
A. 安全气囊减少了碰撞过程中模型人的受力时间
B. 安全气囊减小了碰撞过程中模型人受到的冲击力
C. 安全气囊减小了碰撞过程中模型人的动能变化量
D. 安全气囊减小了碰撞过程中模型人受到的冲量
17、如图所示,把茶杯压在一张白纸上,第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出;第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是( )
A. 第二次拉动白纸过程中,纸对茶杯的摩擦力大一些
B. 第一次拉动白纸过程中,纸对茶杯的摩擦力大一些
C. 第二次拉出白纸过程中,茶杯增加的动量大一些
D. 第一次拉出白纸过程中,纸给茶杯的冲量大一些
18、城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。设一个50g的鸡蛋从80m的窗户自由落下,鸡蛋与地面撞击时间约为2×10-3s,不计空气阻力,g取10m/s²,规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为10W
B. 该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N
C. 与地面撞击过程,鸡蛋的动量改变量为2kg·m/s
D. 鸡蛋下落过程(从开始下落到与地面刚好接触的过程)重力的冲量为0.02N·s
19、(1)动量定理可以表示为,其中动量和力都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的、两个方向上分别研究。例如,质量为的小球斜射到木板上,入射的角度是 ,碰撞后弹出的角度也是 ,碰撞前后的速度大小都是,如图1所示,碰撞过程中忽略小球所受重力。
.分别求出碰撞前后、方向小球的动量变化、;
.分析说明小球对木板的作用力的方向。
(2)激光束可以看作是粒子流,其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上,在发生反射、折射和吸收现象的同时,也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例,激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。
一束激光经点后被分成若干细光束,若不考虑光的反射和吸收,其中光束①和②穿过介质小球的光路如图2所示,图2中点是介质小球的球心,入射时光束①和②与的夹角均为 ,出射时光束均与平行。请在下面两种情况下,分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。
.光束①和②强度相同;
.光束①比②的强度大。
图1 图2
参考答案:
1、【答案】C
2、【答案】B
3、【答案】C
4、【答案】B
5、【答案】B
6、【答案】C
7、【答案】B
8、【答案】D
9、【答案】B
10、【答案】A
11、【答案】B
12、【答案】B
13、【答案】B
14、【答案】B
15、【答案】D
16、【答案】B
17、【答案】C
18、【答案】B
19、【答案】见解析
【解析】(1).把小球碰前速度分解为
,
把小球碰后速度分解为
,
则, ,方向沿轴正方向。
.对小球分析,根据得
,
则,方向沿轴正方向
根据牛顿第三定律可知,小球对木板的作用力的方向沿轴负方向。
(2)设光束①单位时间内射出的光子数为,光束②单位时间内射出的光子数为,该激光束单个光子的动量为。规定水平向右为水平方向的正方向,竖直向上为竖直方向的正方向。根据动量定理
对光束①有
水平方向,
竖直方向,
对光束②有
水平方向,
竖直方向,
.光束①和②强度相同,有。
,方向水平向右
所以,方向水平向右
根据牛顿第三定律可知,小球所受的合力方向水平向左。
.若光束①和②强度不同,且。所以
,方向水平向右
,方向竖直向下
根据力的合成可知,合力的方向为斜向右下方
根据牛顿第三定律知,小球所受的合力方向为斜向左上方。
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