冲量与动量定理 专项训练-2027届高考物理一轮复习
冲量与动量定理-2027届高考物理一轮复习(人教版)
2027届高考物理一轮复习(人教版)
【知识清单】
1.冲量:I=Ft,是矢量,方向与力的方向相同,恒力冲量直接相乘,变力冲量用F-t图线下的面积求。
2.动量:p=mv,是矢量,方向与速度方向相同,动量变化Δp=p2-p1是矢量差,必须先规定正方向。
3.动量定理:合外力的冲量等于动量的变化,即=Δp,既适用于恒力也适用于变力。
4.应用步骤:确定研究对象与过程,规定正方向,分析各力冲量,列矢量方程求解。
5.平均冲力:F=Δp/Δt,碰撞时间极短时重力可忽略,缓冲问题靠延长作用时间减小冲力。
6.多过程问题:分段求冲量再求矢量和,注意各段冲量的方向与正负。
一、典型例题(共3小题,先自主解答,再对照解析)
1.如图,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.刚到达底端时两个物体的动量相同
B.到达斜面底端时两个物体的动能不相等
C.两个物体重力的冲量大小相等
D.两个物体合力的冲量大小相等
2.下列关于动能、动量、冲量的说法中正确的是( )
A.若物体的动能发生了变化,则物体的加速度也发生了变化
B.若物体的动能不变,则动量也不变
C.若一个系统所受的合外力为零,则该系统内的物体受到的冲量也为零
D.物体所受合力越大,它的动量变化就越快
3.质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上跳起,离开地面的速度为v,在这段时间内下列说法正确的是
A.地面对运动员的冲量大小为mv
B.重力的冲量为零
C.动量的变化量为mv
D.地面对运动员做的功为
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二、当堂检测(共10小题)
【题组一 冲量与动量定理的理解】
4.如图所示,光滑直杆处在竖直面内,杆的端点A、B、C均在同一竖直圆周上,A点为圆周的最低点,直杆
与水平面之间的夹角分别为
;现将P、Q两个完全相同的滑块(滑块均看成质点)分别从B点和C点由静止释放,则滑块P、Q从杆顶端到达杆底端A点过程中,有( )
A.P、Q加速度大小之比为 B.P、Q运动时间相等
C.P、Q所受支持力的冲量大小相等 D.P、Q所受合外力的冲量大小相等
5.如图所示,甲、乙两物块叠放在一起静止在光滑水平面上,t=0时在物块乙上加水平向右的外力F。甲、乙的质量分别为M=2kg、m=1kg,外力F=6t(N),两物块间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.从t=0时刻到二者刚好发生相对滑动时,( )
A.摩擦力对甲的冲量大小为2N·s
B.外力F的冲量大小为6N·s
C.物块乙动量变化量的大小为2kg·m/s
D.摩擦力对甲所做功的大小为2J
6.高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )
A.+mg B.
-mg
C.+mg D.
-mg
7.一位同学事先在坚硬的地面上铺上一层地毯(厚度远小于下落的高度),然后将手中的玻璃杯从一米多高处自由释放,玻璃杯落在地毯上安然无恙,没有反弹便静止了。接着他又捡起玻璃杯,同时移开地毯,将玻璃杯从同
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样的高度自由释放,玻璃杯落在硬地上碎裂成几块。碎片也没有反弹。空气阻力忽略不计。该同学通过比较分析得出的正确结论是( )
A.玻璃杯落在硬地上时的动量更大
B.玻璃杯受到硬地的冲量更大
C.玻璃杯与硬地作用过程中动量变化量更大
D.玻璃杯与硬地作用过程中动量变化率更大
8.汽车给人们的出行带来极大的方便,而行车安全是人们非常关注的事情,行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A.增加了司机单位面积的受力大小
B.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
D.减少了碰撞前后司机动量的变化量
【题组二 动量定理的应用】
9.2022年35岁的梅西竭尽所能率领阿根廷队取得第二十二届世界杯足球赛冠军,如图是梅西在练习用头颠球。假设足球从静止开始自由下落45cm,被头竖直顶起,离开头部后足球上升的最大高度仍为45cm,足球与头部的接触时间为0.1s,足球的质量为0.4kg,不计空气阻力,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.头向上顶球的过程中,头对足球的冲量等于足球动量的变化量
B.头向上顶球的过程中,足球的动量变化量大小为2kg·m/s
C.头向上顶球的过程中,头部对足球的平均作用力大小为28N
D.从最高点下落至回到最高点的过程中,足球重力的冲量为零
10.开学了,想到又能够回到校园为梦想而拼搏,小明同学开心得跳了起来.假设小明质量为m,从开始蹬地到离开地面用时为t,离地后小明重心最大升高h,重力加速度为g,忽略空气阻力.以下说法正确的是( )
A.从开始蹬地到最高点的过程中,小明始终处于失重状态
B.在t时间内,小明机械能增加了mgh
C.在t时间内,地面给小明的平均支持力为F=
D.在t时间内,地面对小明做功mgh
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