2020版新一线高考物理(人教版)一轮复习课后限时集训17 动量和动量定理 含解析
课后限时集训(十七)(建议用时：40分钟)[基础对点练]题组一：冲量、动量及动量的变化1．关于冲量，下列说法中正确的是()A．冲量是物体动量变化的原因B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C．动量越大的物体受到的冲量越大D．冲量的方向就是物体运动的方向A[力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同产生的效果，B错误；物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝m v无关，C错误；冲量的方向与物体运动方向无关，D错误。
]2．从同一高度以相同的速率抛出质量相同的三个小球，a球竖直上抛，b球竖直下抛，c球水平抛出，不计空气阻力，则()A．三球落地时的动量相同B．三球落地时的动量大小相同C．从抛出到落地过程中，三球受到的冲量相同D．从抛出到落地过程中，三球受到的冲量大小相同B[根据机械能守恒定律可知，三球落地时，速度大小相等，但c球速度方向与a、b球的速度方向不同。
从抛出到落地过程中，三球均仅受重力作用，但三球在空中运动的时间不同，故选B。
]3.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，在与水平面成θ角的拉力F作用下由静止开始运动，经时间t速度达到v，在这段时间内拉力F和重力mg和合外力的冲量分别是()A．Ft cos θ，0，m v B．Ft cos θ，0,0C．Ft,0，m v D．Ft，mgt，m vD[根据冲量的定义可知，拉力F和重力mg的冲量分别为Ft和mgt；根据动量定理，合外力的冲量等于动量的改变量，即m v，D项正确。
]题组二：动量定理的定性分析4．把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带就会从重物下抽出，这个现象的原因是()A．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小C．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大C[用水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸带一起运动时重物受的静摩擦力小于迅速拉动纸带时重物受到的滑动摩擦力，A、B均错误；迅速拉动纸带时，因作用时间短，重物所受冲量较小，重物速度变化小，纸带易抽出，故C正确，D错误。
]5．如图所示，质量为m的物体，在大小确定的水平外力F作用下，以速度v沿水平面匀速运动，当物体运动到A点时撤去外力F，物体由A点继续向前滑行的过程中经过B点，则物体由A点到B 点的过程中，下列说法正确的是()A．v越大，摩擦力对物体的冲量越大，摩擦力做功越多B．v越大，摩擦力对物体的冲量越大，摩擦力做功与v的大小无关C．v越大，摩擦力对物体的冲量越小，摩擦力做功越少D．v越大，摩擦力对物体的冲量越小，摩擦力做功与v的大小无关D[由题知，物体所受的摩擦力F f＝F，且为恒力，由A到B的过程中，v越大，所用时间越短，I f＝Ft越小；因为W f＝F·AB，故W f与v无关。
选项D正确。
]6．一粒钢珠从静止状态开始做自由落体运动，然后陷入泥潭中。
若把它在空中自由落体的过程称为Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为Ⅱ，则()A．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量小于重力的冲量B．过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C．过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小D．过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量C[根据动量定理，两个过程中钢珠动量的改变量都等于其合外力的冲量，而过程Ⅰ中钢珠的合外力等于重力，所以过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量，过程Ⅱ中钢珠的合外力等于重力和阻力的合力，所以过程Ⅱ中钢珠的动量改变量不等于阻力的冲量，选项A 、D 错误；在整个过程中，钢珠动量的改变量为零，所以其合外力的冲量也为零，据此可知，过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于整个过程中重力冲量的大小，所以选项B 错误，C 正确。
]题组三：动量定理的定量计算7．质量为4 kg 的物体以2 m/s 的初速度做匀变速直线运动，经过2 s ，动量大小变为14 kg·m/s ，则该物体( )A ．所受合外力的大小可能大于11 NB ．所受合外力的大小可能小于3 NC ．冲量大小可能小于6 N·sD ．冲量大小可能大于18 N·sD [若以物体初速度方向为正方向，则初动量p 1＝m v 1＝8 kg·m/s ，末动量大小为14 kg·m/s ，则有两种可能：当p 2＝14 kg·m/s ，则Ft ＝p 2－p 1＝6 kg·m/s ，F ＝3 N ；当p 2＝－14 kg·m/s ，则Ft ＝p 2－p 1＝－22 kg·m/s ，F ＝－11 N ，负号表示方向，故选项A 、B 、C 错误，D 正确。
]8.使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用。
如图所示，若水柱截面为S ，水流以速度v 垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为ρ，则水对钢板的冲击力为( )A ．ρS vB ．ρS v 2 C.12ρS v 2 D.12ρS v B [设t 时间内有体积为V 的水打在钢板上，这些水的质量为m ＝ρV ＝ρS v t ，以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F ，以水运动的方向为正方向，由动量定理有Ft ＝0－m v ，即F ＝－m vt ＝－ρS v 2，负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为ρS v 2。
故B 项正确，A 、C 、D 三项错误。
]9．一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上跳起，经Δt 时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v 。
在此过程中( )A ．地面对他的平均作用力为mg ＋m v Δt ，地面对他做的功为12m v 2B ．地面对他的平均作用力为mg ＋m vΔt，地面对他做的功为零 C ．地面对他的平均作用力为m v Δt ，地面对他做的功为12m v 2 D ．地面对他的平均作用力为m vΔt，地面对他做的功为零 B [人的速度原来为零，起跳后变为v ，则由动量定理可得I －mg Δt ＝Δ(m v )＝m v ，故地面对人的冲量为m v ＋mg Δt ；则地面对人的平均作用力F ＝IΔt ＝mg ＋m v Δt ，人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，在跳起过程中，在支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，故B 项正确，A 、C 、D 三项错误。
]10．(多选)质量为m 的物体以初速度v 0开始做平抛运动，经过时间t ，下降的高度为h ，速度变为v ，在这段时间内物体动量变化量的大小为( )A ．m (v －v 0)B ．mgtC ．m v 2－v 2D ．m 2ghBCD [由动量定理可得，物体在时间t 内动量变化量的大小为mgt ，B 正确；物体在平抛运动过程中速度变化量Δv 沿竖直方向，其大小Δv ＝v2－v 20，由机械能守恒定律可得12m v 20＋mgh ＝12m v 2，所以v 2－v 20＝2gh ，故物体动量变化量Δp ＝m Δv ＝m v 2－v 20＝m 2gh ，选项C 、D 均正确，只有选项A 错误。
][考点综合练]11．如图所示，由喷泉中喷出的水柱，把一个质量为M 的垃圾桶倒顶在空中，水以速率v 0、恒定的质量增率(即单位时间喷出的质量)ΔmΔt 从地下射向空中。
求垃圾桶可停留的最大高度。
(设水柱喷到桶底后以相同的速率反弹)解析：设垃圾桶可停留的最大高度为h ，并设水柱到达h 高处的速度为v t ，则v 2t －v 20＝－2gh 得v 2t ＝v 20－2gh由动量定理得，在极短时间Δt 内，水受到的冲量为F Δt ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫Δm Δt ·Δt v t解得F ＝2Δm Δt ·v t ＝2Δm Δt v 20－2gh据题意有F ＝Mg联立解得h ＝v 202g －M 2g 8⎝ ⎛⎭⎪⎫Δt Δm 2。
答案：v 202g －M 2g 8⎝ ⎛⎭⎪⎫Δt Δm 2 12．如图所示，质量m A 为4.0 kg 的木板A 放在水平面C 上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24，木板右端放着质量m B 为1.0 kg 的小物块B (视为质点)，它们均处于静止状态，木板突然受到水平向右的12 N·s 的瞬时冲量I 作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能E k A 为8.0 J ，小物块的动能E k B 为0.50 J ，重力加速度取10 m/s 2，求：(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0的大小； (2)木板的长度L 。
解析：木板受到瞬时冲量作用后获得初动量，此后A 、B 相对运动，B 在摩擦力作用下做加速运动，A 在B 的反作用力及C 的摩擦力作用下做减速运动，最终B 从A 上掉下来。
(1)设水平向右为正方向，有I ＝m A v 0 代入数据解得v 0＝3.0 m/s 。
(2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ，其中F CA ＝μ(m A ＋m B )g ＝12 N ，B 在A 上滑行的时间为t ，B 离开A 时A 和B 的速度分别为v A 和v B ，由动量定理得－(F BA ＋F CA )t ＝m A v A －m A v 0 F AB t ＝m B v B其中F AB ＝F BA ，E k A ＝12m A v 2A ＝8.0 J ，E kB ＝12m B v 2B ＝0.50 J 设A 、B 相对于C 的位移大小分别为x A 和x B ，由动能定理得－(F BA ＋F CA )x A ＝12m A v 2A －12m A v 20 F AB x B ＝E k B木板A 的长度L ＝x A －x B 代入数据解得L ＝0.50 m 。
答案：(1)3.0 m/s (2)0.50 m。
【高考复习】2020版高考物理 全程复习课后练习17 动量冲量和动量定理(含答案解析)
2020版高考物理全程复习课后练习17动量冲量和动量定理1.关于冲量，下列说法正确的是( )A．合外力的冲量是物体动量变化的原因B．作用在静止的物体上的某个力的冲量一定为零C．物体的动量越大，受到的冲量越大D．冲量的方向与力的方向相同2.如图所示，AB是固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，CD是固定于竖直平面内的光滑斜面轨道，A、B两点和C、D两点的高度差相同，且AB的弧长与斜面CD长度相等．现让小球甲从A点沿圆弧轨道下滑到B点，小球乙从C点沿斜面轨道下滑到D点，两球质量相等，以下说法正确的是( )A．甲球重力的冲量比乙球重力的冲量小B．甲球所受合外力的冲量比乙球所受合外力的冲量小C．两球所受轨道的支持力的冲量均为零D．两球动量的变化量相同3.一物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示，该物体在t0和2t0时刻，动能分别为E k1、E k2，动量分别为p1、p2，则( )A．E k2=9E k1，p2=3p1 B．E k2=3E k1，p2=3p1C．E k2=8E k1，p2=4p1 D．E k2=3E k1，p2=2p14.水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD，则整个过程中( )A．F1的冲量等于F2的冲量B．F1的冲量大于F2的冲量C．摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D．合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量5.如图所示为某物业公司的宣传提醒牌．从提供的信息知：一枚30 g的鸡蛋从17楼(离地面安全帽为45 m高)落下，能砸破安全帽．若鸡蛋壳与安全帽的作用时间为4.5×10-4s，人的质量为50 kg，重力加速度g取10 m/s2，则安全帽受到的平均冲击力的大小约为( )A．1 700 N B．2 000 N C．2 300 N D．2 500 N6.如图所示，p、p′分别表示物体受到冲量前、后的动量，短线表示的动量大小为15 kg·m/s，长线表示的动量大小为30 kg·m/s，箭头表示动量的方向．在下列所给的四种情况下，物体动量改变量相同的是( )A．①② B．②④ C．①③ D．③④7.当使用高压水枪时,我们会感受到比较强的反冲作用。
2020年高考物理一轮复习考点归纳：专题(06)动量守恒定律(含答案)
2020年高考一轮复习知识考点专题06 《动量守恒定律》【基本概念、规律】一、动量动量定理1．冲量(1)定义：力和力的作用时间的乘积．(2)公式：I＝Ft，适用于求恒力的冲量．(3)方向：与力F的方向相同．2．动量(1)定义：物体的质量与速度的乘积．(2)公式：p＝mv.(3)单位：千克·米/秒，符号：kg·m/s.(4)意义：动量是描述物体运动状态的物理量，是矢量，其方向与速度的方向相同．3．动量定理(1)内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的增量．(2)表达式：F·Δt＝Δp＝p′－p.(3)矢量性：动量变化量方向与合力的方向相同，可以在某一方向上用动量定理．4．动量、动能、动量的变化量的关系(1)动量的变化量：Δp＝p′－p.(2)动能和动量的关系：E k＝p2 2m.二、动量守恒定律1．守恒条件(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒．(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒．2．动量守恒定律的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2或Δp1＝－Δp2.三、碰撞1．碰撞物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象．2．特点在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒．3．分类【重要考点归纳】考点一动量定理的理解及应用1．动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力．这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值．2．动量定理的表达式F·Δt＝Δp是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力．3．应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间Δt越短，力F就越大，力的作用时间Δt越长，力F就越小，如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎．(2)当作用力F一定时，力的作用时间Δt越长，动量变化量Δp越大，力的作用时间Δt越短，动量变化量Δp越小4.应用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和研究过程．研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段．(2)进行受力分析．只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，不必分析内力．(3)规定正方向．(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)，根据动量定理列方程求解．考点二动量守恒定律与碰撞1．动量守恒定律的不同表达形式(1)p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′.(2)m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和．(3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向．(4)Δp＝0，系统总动量的增量为零．2．碰撞遵守的规律(1)动量守恒，即p1＋p2＝p′1＋p′2.(2)动能不增加，即E k1＋E k2≥E′k1＋E′k2或p212m1＋p222m2≥p′212m1＋p′222m2.(3)速度要合理．①碰前两物体同向，则v后>v前；碰后，原来在前的物体速度一定增大，且v′前≥v′后．②两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．3．两种碰撞特例(1)弹性碰撞两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒．以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m1v1＝m1v′1＋m2v′2①12m1v 21＝12m1v′21＋12m2v′22②由①②得v′1＝m1－m2v1m1＋m2v′2＝2m1v1m1＋m2结论：①当m1＝m2时，v′1＝0，v′2＝v1，两球碰撞后交换了速度．②当m1>m2时，v′1>0，v′2>0，碰撞后两球都向前运动．③当m1<m2时，v′1<0，v′2>0，碰撞后质量小的球被反弹回来．(2)完全非弹性碰撞两物体发生完全非弹性碰撞后，速度相同，动能损失最大，但仍遵守动量守恒定律．4.应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)；(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒)；(3)规定正方向，确定初、末状态动量；(4)由动量守恒定律列出方程；(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明．考点三爆炸和反冲人船模型1．爆炸的特点(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒．(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加．(3)位移不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动．2．反冲(1)现象：物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动．(2)特点：一般情况下，物体间的相互作用力(内力)较大，因此系统动量往往有以下几种情况：①动量守恒；②动量近似守恒；③某一方向动量守恒．反冲运动中机械能往往不守恒．注意：反冲运动中平均动量守恒．(3)实例：喷气式飞机、火箭、人船模型等．3．人船模型若人船系统在全过程中动量守恒，则这一系统在全过程中的平均动量也守恒．如果系统由两个物体组成，且相互作用前均静止，相互作用后均发生运动，则由m1v1＝－m2v2得m1x1＝－m2x2.该式的适用条件是：(1)系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒．(2)构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动．(3)x1、x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移．考点五实验：验证动量守恒定律1．实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速率v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v′1＋m2v′2，看碰撞前后动量是否守恒．2．实验方案方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出滑块质量．(2)安装：正确安装好气垫导轨．(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)．(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥．(3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动．(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v＝ΔxΔt算出速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O.(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.如图所示．(6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入m1OP＝m1OM＋m2ON，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒．【思想方法与技巧】动量守恒中的临界问题1．滑块与小车的临界问题滑块与小车是一种常见的相互作用模型．如图所示，滑块冲上小车后，在滑块与小车之间的摩擦力作用下，滑块做减速运动，小车做加速运动．滑块刚好不滑出小车的临界条件是滑块到达小车末端时，滑块与小车的速度相同．2．两物体不相碰的临界问题两个在光滑水平面上做匀速运动的物体，甲物体追上乙物体的条件是甲物体的速度v甲大于乙物体的速度v乙，即v甲>v乙，而甲物体与乙物体不相碰的临界条件是v甲＝v乙．3．涉及弹簧的临界问题对于由弹簧组成的系统，在物体间发生相互作用的过程中，当弹簧被压缩到最短时，弹簧两端的两个物体的速度相等．4．涉及最大高度的临界问题在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中，由于弹力的作用，斜面在水平方向将做加速运动．物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度，物体在竖直方向的分速度等于零．5.正确把握以下两点是求解动量守恒定律中的临界问题的关键：(1)寻找临界状态看题设情景中是否有相互作用的两物体相距最近，避免相碰和物体开始反向运动等临界状态．(2)挖掘临界条件在与动量相关的临界问题中，临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系，即速度相等或位移相等．。
全品复习方案2020届高考物理一轮复习第6单元动量课时作业含解析
动量课时作业课时作业(十七) 第17讲 动量 动量定理时间/40分钟基础达标1.下列关于冲量与动量的说法中正确的是( )A.物体所受合外力越大,其动量变化一定越快B.物体所受合外力越大,其动量变化一定越大C.物体所受合外力的冲量大,其动量变化可能小D.物体所受合外力的冲量越大,其动量一定变化越快2.游乐场里,质量为m的小女孩从滑梯上由静止滑下.空气阻力不计,滑梯可等效为直斜面,与水平面的夹角为θ,已知小女孩与滑梯间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列判断中正确的是( )A.小女孩下滑过程中弹力的冲量为零B.小女孩下滑过程中受到的摩擦力与其反作用力总冲量为零,总功也为零C.小女孩下滑过程中动量的变化为mg sinθ·tD.小女孩下滑至底端时动量的大小为mg(sinθ-μcosθ)t图K17-13.甲、乙两同学做了一个小游戏,如图K17-1所示,用棋子压着纸条,放在水平桌面上接近边缘处.第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的P点.第二次将棋子、纸条放回原来的位置,乙同学快拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的N点.两次现象相比( )A.第二次棋子的惯性更大B.第二次棋子受到纸带的摩擦力更小C.第二次棋子受到纸带的冲量更小D.第二次棋子离开桌面时的动量更大4.[2018·成都二模]一枚30g的鸡蛋从17楼(离地面人的头部为45m高)落下,能砸破人的头骨.若鸡蛋壳与人头部的作用时间为4.5×10-4s,人的质量为50kg,重力加速度g取10m/s2,则头骨受到的平均冲击力约为( )A.1700NB.2000NC.2300ND.2500N图K17-25.质量m=3kg的小物体放在水平地面上,在水平力F=15N的作用下开始运动.在0~2s的时间内,拉力F的功率P随时间变化的关系图像如图K17-2所示,则小物体与水平面间的动摩擦因数为(重力加速度g取10m/s2)( )A.B.C.D.6.如图K17-3所示,a、b、c是三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由滚下,同时b、c 从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的是( )图K17-3A.它们同时到达同一水平面B.它们动量变化的大小相等C.它们的末动能相同D.重力对它们的冲量相等图K17-47.(多选)[2018·常德模拟]如图K17-4所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,下列说法正确的是( )A.小球的机械能减少了mg(H+h)B.小球克服阻力做的功为mghC.小球所受阻力的冲量大于mD.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量8.(多选)如图K17-5所示,斜面除AB段粗糙外,其余部分都是光滑的,物体与AB段间的动摩擦因数处处相等.物体从斜面顶点滑下,经过A点时的速度与经过C点时的速度相等,且AB=BC,则下列说法中正确的是( )图K17-5A.物体在AB段和BC段的加速度大小相等B.物体在AB段和BC段的运动时间相等C.物体在以上两段运动中重力做的功相等D.物体在以上两段运动中的动量变化量相同技能提升9.(多选)[2019·湖北恩施模拟]几个水球可以挡住一颗子弹?CCTV(国家地理频道)的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球.下列判断正确的是( )图K17-6A.子弹在每个水球中的速度变化相同B.子弹在每个水球中运动的时间不同C.每个水球对子弹的冲量不同D.子弹在毎个水球中的动能变化相同10.(多选)[2018·辽宁五校模拟]一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间内仅受到力F的作用,F 的方向始终在同一直线上,F随时间t的变化关系如图K17-7所示.下列说法中正确的是( )图K17-7A.在t=0到t=4s这段时间内,质点做往复直线运动B.在t=1s时,质点的动量大小为1kg·m/sC.在t=2s时,质点的动能最大D.在t=1s到t=3s这段时间内,力F的冲量为零11.(多选)水平面上有质量为m a的物体a和质量为m b的物体b,分别在水平推力F a和F b作用下开始运动,运动一段时间后撤去推力,两个物体都将再运动一段时间后停下.两物体运动的v-t图线如图K17-8所示,图中线段AC∥BD.以下说法正确的是( )图K17-8A.若m a>m b,则F a<F b,且物体a克服摩擦力做功小于物体b克服摩擦力做功B.若m a>m b,则F a>F b,且物体a克服摩擦力做功大于物体b克服摩擦力做功C.若m a<m b,则可能有F a<F b,且物体a所受摩擦力的冲量大于物体b所受摩擦力的冲量D.若m a<m b,则可能有F a>F b,且物体a所受摩擦力的冲量小于物体b所受摩擦力的冲量12.(多选)[2018·南宁期末]如图K17-9甲所示,一质量为m的物块在t=0时刻以初速度v0从倾角为θ的足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图像如图乙所示.t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.重力加速度为g.下列说法正确的是( )图K17-9A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小为3mgt0sinθB.物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量变化量大小为mv0C.斜面倾角θ的正弦值为D.不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功13.某同学研究重物与地面撞击的过程,利用传感器记录重物与地面的接触时间.他让质量为m=9kg的重物(包括传感器)从高H=0.45m处自由下落撞击地面,重物反弹高度h=0.20m,重物与地面接触时间t=0.1s.若重物与地面的形变很小,可忽略不计.g取10m/s2,求:(1)重物受到地面的平均冲击力大小.(2)重物与地面撞击过程中损失的机械能.挑战自我14.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s,据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲叶后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103kg/m3)( )A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.4Pa课时作业(十八)A 第18讲 动量守恒定律及其应用时间/40分钟基础达标1.如图K18-1所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,槽底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始下滑,则小球下滑过程中( )图K18-1A.小球和槽组成的系统动量守恒B.槽对小球的支持力不做功C.重力对小球做功的瞬时功率一直增大D.地球、小球和槽组成的系统机械能守恒2.如图K18-2甲所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,如图乙所示,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为( )图K18-2A.v0-v2B.v0+v2C.v0-v2D.v0+(v0-v2)图K18-33.如图K18-3所示,光滑水平桌面上有两个大小相同的小球,质量之比m1∶m2=2∶1,球1以3m/s 的速度与静止的球2发生正碰并粘在一起,已知桌面距离地面的高度h=1.25m,g取10m/s2,则落地点到桌面边沿的水平距离为( )A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m图K18-44.如图K18-4所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端,当两人同时相向运动时,下列说法正确的是( )A.若小车不动,则两人速率一定相等B.若小车向左运动,则A的动量一定比B的小C.若小车向左运动,则A的动量一定比B的大D.若小车向右运动,则A的动量一定比B的大图K18-55.(多选)A、B两球沿同一条直线运动,如图K18-5所示的x-t图像记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B两球碰撞前的x-t图像,c为碰撞后它们的x-t图像.若A球质量为1kg,则B 球质量及碰后它们的速度大小分别为( )A.2kgB.kgC.4m/sD.1m/s技能提升图K18-66.(多选)质量分别为M和m0的两滑块甲、乙用轻弹簧连接,以恒定的速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止滑块丙发生碰撞,如图K18-6所示,碰撞时间极短.在此过程中,下列情况可能发生的是( )A.甲、乙、丙的速度均发生变化,分别为v1、v2、v3,而且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2+mv3B.乙的速度不变,甲和丙的速度变为v1和v2,而且满足Mv=Mv1+mv2C.乙的速度不变,甲和丙的速度都变为v',且满足Mv=(M+m)v'D.甲、乙、丙速度均发生变化,甲、乙的速度都变为v1,丙的速度变为v2,且满足(M+m)v0=(M+m)v1+mv27.(多选)质量为M的某机车拉着一辆质量与它相同的拖车在平直路面上以v0=10m/s的速度匀速行驶.途中某时刻拖车突然与机车脱钩.假设脱钩后机车牵引力始终保持不变,而且机车与拖车各自所受阻力也不变.下列说法中正确的是( )A.脱钩后某时刻机车与拖车的速度可能分别是15m/s、5m/sB.脱钩后某时刻机车与拖车的速度可能分别是25m/s、-2m/sC.从脱钩到拖车停下来,机车与拖车组成的系统动量不变,动能增加D.从脱钩到拖车停下来,机车与拖车组成的系统动量减少,动能减少8.(多选)A、B两船的质量均为m,都静止在平静的湖面上,现A船上质量为m的人以对地水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船,经n次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,则( )A.A、B两船的速度大小之比为2∶3B.A、B(包括人)两船的动量大小之比为1∶1C.A、B(包括人)两船的动能之比为3∶2D.A、B(包括人)两船的动能之比为1∶19.(多选)在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞,如图K18-7甲所示,碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面来减小阻力,碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量均为19kg,则( )图K18-7A.碰后蓝壶速度为0.8m/sB.碰后蓝壶移动的距离为2.4mC.碰撞过程两壶损失的动能为7.22JD.碰后红、蓝两壶所滑过的距离之比为1∶2010.(多选)如图K18-8所示,用轻弹簧相连的质量均为1kg的A、B两物块都以v=4m/s的速度在光滑水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为2kg的物块C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动.在以后的运动中,下列说法正确的是( )图K18-8A.当弹簧的形变量最大时,物块A的速度为2m/sB.弹簧的弹性势能的最大值为JC.弹簧的弹性势能的最大值为8JD.在以后的运动中,A的速度不可能向左11.(多选)如图K18-9所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量的关系为m B=2m A,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为-4kg·m/s,则( )图K18-9A.该碰撞为弹性碰撞B.该碰撞为非弹性碰撞C.左方是A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为2∶5D.右方是A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为1∶1012.汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊会爆开.某次试验中,质量m1=1600kg的试验车以速度v1=36km/h正面撞击固定试验台,经时间t1=0.10s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小;(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2=1600kg、速度v2=18km/h、同向行驶的汽车,经时间t2=0.16s两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.挑战自我13.如图K18-10所示,质量为m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB 长度为2R.现将质量也为m的小球从距A点正上方h0的位置由静止释放,然后由A点进入半圆形轨道后从B点冲出,在空中上升的最大高度为h0(不计空气阻力),则( )图K18-10A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度h满足h0<h<h0课时作业(十八)B 第18讲 动量守恒定律及其应用时间/40分钟基础达标图K18-111.[2018·株洲质检]如图K18-11所示,长为l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙,初始时它们直立在光滑的水平地面上,后由于受到微小扰动,系统从图示位置开始倾倒.当小球甲刚要落地时,其速度大小为(重力加速度为g)( )A.B.C.D.02.如图K18-12所示,木块A的右侧为光滑曲面,曲面下端极薄,其质量m A=2.0kg,原来静止在光滑的水平面上.质量m B=2.0kg的小球B以v=2m/s的速度从右向左冲上木块A,则B球沿木块A的曲面向上运动中可上升的最大高度是(设B球不能飞出去,g取10m/s2)( )图K18-12A.0.40mB.0.10mC.0.20mD.0.50m图K18-133.如图K18-13所示,放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的上、下两层粘在一起组成的.质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若击中上层,则子弹刚好不穿出;若击中下层,则子弹嵌入其中.比较这两种情况,以下说法中不正确的是( )A.滑块对子弹的阻力一样大B.子弹对滑块做的功一样多C.滑块受到的冲量一样大D.系统产生的热量一样多4.如图K18-14甲所示,长木板A静止在光滑的水平面上,质量为m=1kg的物块B以v0=3m/s的速度滑上A的左端,之后A、B的速度随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2,由此可得( )图K18-14A.A的质量等于B的质量B.A的质量小于B的质量C.0~2s内,A、B组成的系统损失的机械能为4JD.0~2s内,A、B组成的系统损失的机械能为3J技能提升图K18-155.(多选)如图K18-15所示,质量为M的三角形斜劈置于光滑水平地面上,三角形的底边长为L,斜面也光滑.质量为m的滑块(可看作质点)由静止开始沿斜面下滑的过程中( )A.斜劈与滑块组成的系统动量守恒,机械能也守恒B.滑块沿斜面滑到底端时,斜劈移动的位移大小为C.滑块对斜劈的冲量大小等于斜劈的动量变化量D.滑块克服支持力做的功等于斜劈增加的动能6.(多选)在光滑的水平面上,两物体A、B的质量分别为m1和m2,且m1<m2,它们用一根轻质弹簧相拴接.开始时,整个系统处于静止状态,弹簧处于自然长度.第一次给物体A一个沿弹簧轴线方向水平向右的初速度v,第二次给物体B一个沿弹簧轴线方向水平向左的等大的初速度v,如图K18-16所示.已知弹簧的形变未超出弹性限度,比较这两种情况,下列说法正确的是( )图K18-16A.两种情况下物体A、B的共同速度大小相等B.第一次物体A、B的共同速度较小C.两种情况下弹簧的最大弹性势能相同D.第二次弹簧的最大弹性势能较大7.(多选)如图K18-17所示,一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m=2M的小物块.现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为v0的初速度,下列说法正确的是( )图K18-17A.最终小物块和木箱都将静止B.最终小物块和木箱组成的系统损失的机械能为C.木箱的速度水平向左、大小为时,小物块的速度大小为D.木箱的速度水平向左、大小为时,小物块的速度大小为8.(多选)如图K18-18甲所示,轻弹簧的两端与质量分别是m1和m2的A、B两物块相连,它们静止在光滑水平地面上.现给物块A一个瞬时冲量,使它获得水平向右的速度v0,从此时刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,则下列判断正确的是( )图K18-18A.t1时刻弹簧长度最短B.在t1~t3时间内,弹簧处于压缩状态C.在0~t2时间内,弹簧对A的冲量大小为m1(v0-v3)D.物块A、B的动量满足m1v0=(m1+m2)v2=m2v1-m1v39.(多选)如图K18-19所示,水平光滑轨道宽度和轻质弹簧自然长度均为d.质量分别为m1和m2的A、B两物体与弹簧连接,B物体的左边有一固定挡板.A物体从图示位置由静止释放,当两物体相距最近时,A物体的速度为v1,则在以后的运动过程中,可能的情况是( )图K18-19A.A物体的最小速度是0B.在某段时间内A物体向左运动C.B物体的最大速度一定是v1D.B物体的最大速度是v1挑战自我10.[2018·汉中质检]如图K18-20所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平部分AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧轨道CD在C点相切,其总质量M=4kg,其右侧紧靠在固定挡板上,静止在光滑水平面上.在轨道的左端有一质量为m=1kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s的初速度向右运动,小滑块刚好能冲到D点.已知小滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5,轨道水平部分AB的长度L=0.5m,g取10m/s2.(1)求小滑块经过C点时对轨道的压力大小;(2)通过计算分析小滑块最终能否从轨道上掉下.图K18-2011.如图K18-21所示,一个轻弹簧水平放置,左端固定在A点,右端与一质量为m1=1kg的物块P接触但不拴接.AB是水平轨道,B端与半径R=0.8m的竖直光滑半圆轨道BCD底部相切,D是半圆轨道的最高点.另一质量为m2=1kg的物块Q静止于B点.用外力缓慢向左推动物块P,将弹簧压缩(弹簧处于弹性限度内),使物块P静止于距B端L=2m处.现撤去外力,物块P被弹簧弹出后与物块Q发生正碰,碰撞前物块P已经与弹簧分开,且碰撞时间极短,碰撞后两物块粘到一起,并恰好能沿半圆轨道运动到D点.物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5,物块P、Q均可视为质点,g取10m/s2.求:(1)与物块Q发生碰撞前瞬间物块P的速度大小;(2)释放物块P时弹簧的弹性势能E p.图K18-21课时作业(十七)1.A [解析]由动量定理得FΔt=Δp,则F=,即合力为动量的变化率,不等于动量的变化量,选项A正确.2.D [解析]小女孩下滑过程中弹力的冲量为mg cosθ·t,选项A错误;小女孩下滑过程中受到的摩擦力与其反作用力的总冲量为零,总功为负值,选项B错误;由动量定理知,小女孩下滑过程中动量的变化为mg(sinθ-μcosθ)t,选项C错误;因从静止开始滑下,所以小女孩下滑到底端时动量的大小为mg(sinθ-μcosθ)t,选项D正确.3.C [解析]惯性由质量决定,与速度无关,选项A错误;先后两次将纸条抽出,棋子受到的滑动摩擦力相等,由动量定理得μmgt=mv,第二次时间更短,棋子受到纸带的冲量更小,离开桌面时的动量更小,选项B、D错误,选项C正确.4.B [解析]鸡蛋自由下落的时间t1==3s,对鸡蛋运动的全过程,由动量定理得mg(t1+t2)=t2,解得=2000N,选项B正确.5.B [解析]由图像可知,t=2s时,P=30W,可得v==2m/s,由动量定理得(F-μmg)t=mv,解得μ=0.4,选项B正确.6.B [解析]b做自由落体运动,c的竖直分运动是自由落体运动,b、c的加速度都为g,设斜面的倾角为θ,则a的加速度为g sinθ,下落相同高度,设高度为h,a运动时间为t1,则=g sinθ,所以t1=,b、c下落时间为t2=,a与b、c所用时间不同,选项A错误;a的动量变化为mg sinθ·t1=m,b、c的动量变化为mgt2=m,故三球动量变化大小相等,选项B 正确;由机械能守恒定律可知,c的末动能大于a、b的末动能,选项C错误;由于t1>t2,所以重力对它们的冲量大小不相等,选项D错误.7.AC [解析]小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减少了mg(H+h),则小球的机械能减少了mg(H+h),故A正确;对小球下落的全过程,由动能定理得mg(H+h)-W f=0,则小球克服阻力做功W f=mg(H+h),故B错误;小球落到地面时的速度v=,对进入泥潭的过程,由动量定理得I G-I f=0-m,解得I f=I G+m,可知阻力的冲量大于m,故C正确;对全过程分析,由动量定理知,动量的改变量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和,故D错误.8.ABC [解析]根据运动学公式=+2ax,对AB段,有=+2a AB x AB,对BC段,有=+2a BC x BC,因为v C=v A,x AB=x BC,所以a AB=-a BC,即两段运动中加速度大小相等,方向相反,A正确;根据动量定理,对AB段,有F合t AB=m(v B-v A),对BC段,有F合't BC=m(v C-v B),因为两段运动中速度变化量大小相等,方向相反,合外力大小相等,方向相反,所以t AB=t BC,B正确;因为x AB=x BC,所以在两段运动中竖直方向的位移分量相等,故重力做功相等,C正确;物体在以上两段运动中动量变化量大小相等,方向相反,D错误.9.BCD [解析]子弹在水球中沿水平方向做匀减速直线运动,通过四个水球的平均速度不同,运动位移相同,则时间不等,由Δv=aΔt可得,子弹在每个水球中的速度变化不相同,由I=mat可得,每个水球对子弹的冲量不同,由ma·l=ΔE k可得,子弹在毎个水球中的动能变化相同,选项A错误,选项B、C、D正确.10.CD [解析]0~4s内,质点先做加速运动后做减速运动,由动量定理得I总=mv,由图像可得0~4s 内合力的冲量为0,则4s末的速度恰减为0,选项A错误;0~1s内合力的冲量为I1=0.5N·s,则t=1s 时质点的动量为0.5kg·m/s,选项B错误;由动量定理可得,在t=2s时质点速度最大,动能最大,选项C正确;1~3s内图像与时间轴所围的面积为0,F的冲量为0,选项D正确.11.BD [解析]v-t图线中线段AC∥BD,故两物体与水平面间的动摩擦因数相同,设动摩擦因数为μ,在a、b加速的过程中,由牛顿第二定律得F a-μm a g=m a a a,F b-μm b g=m b a b,解得F a=m a a a+μm a g,F b=m b a b+μm b g,由vt图像知,在a、b加速的过程中,a a>a b,若m a>m b,则F a>F b;整个运动过程中a、b的位移分别为x a=×2v0×2t0=2v0t0和x b=v0×3t0=v0t0,物体a克服摩擦力做功W fa=μm a gx a,物体b克服摩擦力做功W fb=μm b gx b,若m a>m b,则物体a克服摩擦力做功大于物体b克服摩擦力做功,选项A错误,B正确.若m a<m b,则F a、F b的大小关系不确定;物体a所受摩擦力的冲量大小I a=μm a g×2t0,物体b所受摩擦力的冲量大小I b=μm b g×3t0,若m a<m b,则物体a 所受摩擦力的冲量小于物体b所受摩擦力的冲量,选项C错误,D正确.12.BC [解析]物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小I G=3mgt0,选项A错误;设物块返回底端的速度为v,则有=,即v=,物块从开始运动到返回底端的过程中动量变化量大小Δp=mv0,选项B正确;由动量定理知,对上滑和下滑过程,分别有-(mg sinθ+μmg cos θ)·t0=-mv0和(mg sinθ-μmg cosθ)·2t0=mv0,联立可得sinθ=,选项C正确;在3t0时间内物块克服摩擦力做的功W f=m-mv2=m,选项D错误.13.(1)540N (2)22.5J[解析](1)重物自由下落,设落地前瞬间的速度为v1,有H=gt2,v1=gt,解得v1=3m/s设反弹瞬间速度为v2,有=2gh,解得v2=2m/s规定向上为正方向,由动量定理得(F-mg)t=mv2+mv1,解得F=540N(2)损失的机械能ΔE=m-m=22.5J.14.A [解析]设雨滴受到支持面的平均作用力为F,在Δt时间内有质量为Δm的雨水的速度由v=12m/s减为零.以向上为正方向,对这部分雨水,由动量定理得FΔt=0-(-Δmv)=Δmv,解得F=v,设水杯的横截面积为S,对水杯里的雨水,在Δt时间内水面上升Δh高度,有Δm=ρSΔh,F=ρSv,产生的压强p==ρv=0.15Pa,故A正确.课时作业(十八)A1.D [解析]小球下滑过程中,小球与槽组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,选项A错误;小球下滑过程中,小球的位移方向与槽对小球的支持力方向的夹角为钝角,故支持力做负功,选项B错误;刚开始时小球速度为零,重力的功率为零,当小球到达底端时,速度水平,与重力方向垂直,重力的功率为零,所以重力的功率先增大后减小,选项C错误;小球下滑过程中,地球、小球和槽组成的系统机械能守恒,选项D正确.2.D [解析]对于火箭和卫星组成的系统,在分离前后沿原运动方向上动量守恒,由动量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,解得v1=v0+(v0-v2),D正确.3.B [解析]小球1在桌面上滑动的过程,速度不变,与小球2碰撞过程,由动量守恒定律得m1v0=(m1+m2)v,解得v=2m/s,两球脱离桌面后做平抛运动,运动时间t==0.5s,水平位移x=vt=1m,选项B正确.4.C [解析]A、B两人及小车组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律得m A v A+m B v B+m车v车=0,若小车不动,则m A v A+m B v B=0,由于不知道A、B的质量关系,所以两人的速率不一定相等,故A错误;若小车向左运动,则A、B的动量之和必须向右,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的大,故B错误,C正确;若小车向右运动,则A、B的动量之和必须向左,而A 向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的小,故D错误.5.BD [解析]由图像可知,碰撞前A、B两球都做匀速直线运动,v a=m/s=-3m/s,v b=m/s=2m/s,碰撞后二者合在一起做匀速直线运动,v c=m/s=-1m/s,碰撞过程中动量守恒,即m A v a+m B v b=(m A+m B)v c,可解得m B=kg,选项B、D正确.6.BC [解析]碰撞的瞬间滑块甲和丙组成的系统动量守恒,滑块乙的速度在瞬间不变,以滑块甲的初速度方向为正方向,若碰后滑块甲和丙的速度分别变为v1和v2,由动量守恒定律得Mv=Mv1+mv2;若碰后滑块甲和丙的速度相同,由动量守恒定律得Mv=(M+m)v',故B、C正确.7.AC [解析]机车牵引力不变,脱钩后机车做加速运动,拖车做减速运动,拖车最后速度为0,对运动的整体,由动量守恒定律得2Mv0=Mv1+Mv2,当v1=15m/s时,v2=5m/s,选项A正确,B错误;对系统,由动能定理得Fx1-f1x1-f2x2=ΔE k,因加速过程的位移大于减速过程的位移,即x1>x2,则动能增大,选项C正确.8.BC [解析]以人与两船组成的系统为研究对象,人在跳跃过程中系统总动量守恒,所以A、B两船(包括人)的动量大小之比总是1∶1,选项B正确;最终人在B船上,以系统为研究对象,在整个过程中,以A的速度方向为正方向,由动量守恒定律得mv A-v B=0,解得=,选项A错误;A的动能为E k A=,B(包括人)的动能为E k B=,则E k A∶E k B=3∶2,选项C正确,D 错误.9.AD [解析]设碰后蓝壶的速度为v2,碰前红壶的速度v0=1.0m/s,碰后红壶的速度v1=0.2m/s,根据动量守恒定律得mv0=mv1+mv2,解得v2=0.8m/s,选项A正确;根据碰前红壶的速度图像可得红壶的。
2020届高考物理一轮复习 第13章 1 第一节 动量 冲量 动量定理随堂检测巩固落实 新人教版
1 第一节 动量 冲量 动量定理1．一个质量为0．18 kg 的垒球，以25 m/s 的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s ，则这一过程中动量的变化量为( )A ．大小为3．6 kg·m/s，方向向左B ．大小为3．6 kg·m/s，方向向右C ．大小为12．6 kg·m/s，方向向左D ．大小为12．6 kg·m/s，方向向右解析：选D ．选向左为正方向，则动量的变化量Δp ＝mv 1－mv 0＝－12．6 kg ·m/s ，大小为12．6 kg ·m/s ，负号表示其方向向右，D 正确．2．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 ．m 2gh t ＋mg B ．m 2gh t －mg C ．m gh t ＋mg D ．m gh t－mg 解析：选A ．设高空作业人员自由下落h 时的速度为v ，则v 2＝2gh ，得v ＝2gh ，设安全带对人的平均作用力为F ，由动量定理得(mg －F )·t ＝0－mv ，解得F ＝m 2gh t＋mg ． 3．把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带就会从重物下抽出，这个现象的原因是( )A ．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大B ．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小C ．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D ．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大答案：C4．在水平力F ＝30 N 的作用下，质量m ＝5 kg 的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0．2，若F 作用6 s 后撤去，撤去F 后物体还能向前运动多长时间才停止？(g 取10 m/s 2)解析：法一：用动量定理解，分段处理选物体为研究对象，对于撤去F 前物体做匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示，始态速度为零，终态速度为v ，取水平力F 的方向为正方向，根据动量定理有(F －μmg )t 1＝mv －0．对于撤去F 后，物体做匀减速运动的过程，受力情况如图乙所示，始态速度为v ，终态速度为零．根据动量定理有－μmgt 2＝0－mv ．以上两式联立解得t 2＝F －μmg μmg t 1＝30－0.2×5×100.2×5×10×6 s ＝12 s ．法二：用动量定理解，研究全过程选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、终状态的物体速度都等于零． 取水平力F 的方向为正方向，根据动量定理得(F －μmg )t 1＋(－μmg )t 2＝0解得t 2＝F －μmg μmg t 1＝30－0.2×5×100.2×5×10×6 s ＝12 s ． 答案：12 s。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第六章 动量守恒定律 课时规范练19 动量和动量定理 (4)
课时规范练19 动量和动量定理一、基础对点练1.(动量的变化、冲量)右图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员( )A.过程Ⅰ的动量改变量等于零B.过程Ⅱ的动量改变量等于零C.过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量D.过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量2.(动量定理)(广西钦州综测)“飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演,曾引起质疑。
为了研究该问题,以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的过程中,对玻璃平均冲击力大小的是( )A.测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度B.测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间C.测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间D.测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度3.(多选)(动量和冲量)(四川攀枝花高三一模)如图所示,将一质量为m的小球从O点以速度v水平抛出,过A点时速度大小为2v,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A.小球过A点时动量大小为2mvB.小球过A点时重力做功的功率为2mgvC.从O点到A点的过程中重力做功为32mv2D.从O点到A点的过程中重力冲量大小为mv4.(动量定理)(江西崇义中学模拟)一质量为m的铁锤,以速度v,竖直打在木桩上,经过Δt时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是( )A.mgΔtB.mvΔt C.mvΔt+mg D.mvΔt-mg5.(动量定理)(河北张家口第一中学月考)为估算雨水对伞面产生的平均撞击力,小明在大雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得10分钟内杯中水位上升了60 mm,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s。
设雨滴撞击伞面后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3,伞面的面积约为0.8 m2,据此估算当时雨水对伞面的平均撞击力约为( )A.0.1 NB.1.0 NC.10 ND.15 N6.(多选)(功和功率、冲量)(广西桂林高三一模)一个质量为5 kg静止在水平地面上的物体,某时刻受到一个水平方向的恒力F作用,3秒末撤去恒力F,物体继续滑行一段时间停下,物体的运动图象如图所示。
2020届全国高考物理一轮专题集训《动量守恒定律》测试
绝密★启用前2020届全国高考物理一轮专题集训《动量守恒定律》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图示t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的速度最大()A．t1B．t2C．t3D．t42.质量m＝100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝40 kg、m乙＝60 kg的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中，如图所示，水的阻力不计，则小船的运动速率和方向为()A． 0.6 m/s，向左B． 3 m/s，向左C． 0.6 m/s，向右D． 3 m/s，向右3.关于下列说法，其中正确的是()A．动量的方向一定跟物体的速度方向相同B．冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同C．物体受到的冲量方向与物体末动量的方向一定相同D．合外力的冲量为零，则物体所受各力的冲量均为零4.在用气垫导轨进行验证实验时，首先应该做的是()A．给气垫导轨通气B．对光电计时器进行归零处理C．把滑块放到导轨上D．检验挡光片通过光电门时是否能够挡光计时5.如图所示，质量分别为m和2m的A、B两物块用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙．现用力F向左缓慢推物块B压缩弹簧，当力F做功为W时，突然撤去F，在A物体开始运动以后，弹簧弹性势能的最大值是()A．WB．WC．WD．W6.A、B两船的质量均为m，都静止在平静的湖面上，现A船中质量为m的人，以对地的水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船，…，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则()A．A、B(包括人)两船速度大小之比为2∶3B．A、B(包括人)两船动量大小之比为1∶1C．A、B(包括人)两船的动能之比为2∶3D．A、B(包括人)两船的动能之比为1∶17.如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s．下列说法正确的是()A．球棒对垒球的平均作用力大小为360 NB．球棒对垒球的平均作用力大小为1260 NC．球棒对垒球做的功为238.5 JD．球棒对垒球做的功为36 J8.假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是()A．向后踢腿B．手臂向后甩C．在冰面上滚动D．脱下外衣水平抛出9.在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1小球以速度v0射向它们，如图所示．设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是()A．v1＝v2＝v3＝v0B．v1＝0，v2＝v3＝v0C．v1＝0，v2＝v3＝v0D．v1＝v2＝0，v3＝v010.如图所示，一个轻质弹簧左端固定在墙上，一个质量为m的木块以速度v0从右边沿光滑水平面向左运动，与弹簧发生相互作用．设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么整个相互作用过程中弹簧对木块的冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是()A．I＝0，W＝mvB．I＝mv0，W＝mvC．I＝2mv0，W＝0D．I＝2mv0，W＝mv11.一只小球沿光滑水平面运动，垂直撞到竖直墙上．小球撞墙前后的动量变化量为Δp，动能变化量为ΔE，下列关于Δp和ΔE说法中正确的是()A．若Δp最大，则ΔE也最大B．若Δp最大，则ΔE一定最小C．若Δp最小，则ΔE也最小D．若Δp最小，则ΔE一定最小12.如图所示，今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触的质量分别为m和2m的木块A、B，设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2，木块对子弹的阻力恒为F f，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是()A．B．C．D．13.如图所示，在地面上固定一个质量为M的竖直木杆，一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬，经时间t，速度由零增加到v，在上述过程中，地面对木杆的支持力的冲量为()A． (Mg＋mg－ma)tB． (m＋M)vC． (Mg＋mg＋ma)tD．mv14.带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，a运动的半径大于b 运动的半径．若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb，周期分别为Ta、Tb.则一定有()A．qa＜qbB．ma＜mbC．Ta＜TbD．<15.如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A 球的速度是6 m/s，B球的速度是－2 m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是()A．v A′＝－2 m/s，vB′＝6 m/sB．v A′＝2 m/s，vB′＝2 m/sC．v A′＝1 m/s，vB′＝3 m/sD．v A′＝－3 m/s，vB′＝7 m/s第Ⅱ卷二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道．A、B为两完全相同的小球，a球由静止从A点释放，在C处与b球发生弹性碰撞．已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R.求：(1)a球滑到斜面底端C时速度为多大？A、B球在C处碰后速度各为多少？(2)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R′应该满足什么条件？若R′＝2.5R，两球最后所停位置距D(或E)多远？注：在运算中，根号中的数值无需算出．17.如图所示，光滑绝缘水平面上方分布着场强大小为E，方向水平向右的匀强电场．质量为3m.电量为＋q的球A由静止开始运动，与相距为L、质量为m的不带电小球B发生对心碰撞，碰撞时间极短，碰撞后作为一个整体继续向右运动．两球均可视为质点．求：(1)两球发生碰撞前A球的速度；(2)A、B碰撞过程中系统损失的机械能；(3)A、B碰撞过程中B球受到的冲量．18.如图所示，光滑水平面上木块A的质量mA＝1 kg，木块B的质量mB＝4 kg，质量为mC＝2 kg的木块C置于足够长的木块B上，B、C之间用一轻弹簧拴接并且接触面光滑．开始时B、C静止，A 以v0＝10 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后瞬间B的速度为3.5 m/s，碰撞时间极短．求：(1)A、B碰撞后A的速度；(2)弹簧第一次恢复原长时C的速度大小．19.如图所示，两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端，质量为2m且可看做质点．P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)．P与P2之间的动摩擦因数为μ.求：(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能E p.答案解析1.【答案】B【解析】0～t2阶段，冲量为正，t2～t4阶段，冲量为负，由动量定理判断t2时刻“面积”最大，动量最大，进而得出t2时刻速度最大．2.【答案】A【解析】甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时系统总动量为零，根据动量守恒定律有0＝－m甲v甲＋m乙v乙＋mv，代入数据解得v＝－0.6 m/s，负号说明小船的速度方向向左，故选项A正确．3.【答案】A【解析】质量与速度的乘积是物体的动量，动量的方向跟物体的速度方向相同，A正确；恒力的冲量方向与力的方向相同，变力的冲量方向与力的方向不一定相同，冲量的方向可能与物体的末动量方向相同，也可能与末动量方向相反，B、C错误；物体所受合外力为零，合外力的冲量为零，但物体所受各力的冲量并不为零，D错误．4.【答案】A【解析】为保护气垫导轨，在一切实验步骤进行之前，首先应该给气垫导轨通气．5.【答案】A【解析】根据功能关系，力F做功为W时，弹簧储存弹性势能W.突然撤去F，弹力对B做功，当弹簧恢复原长时，B动能等于W.以后B向右运动，当二者速度相等时，弹簧弹性势能最大．由动量守恒定律，2m＝3mv，解得v＝，弹簧弹性势能的最大值是E p＝W－mv2＝W－W＝W，选项A正确．6.【答案】B【解析】人和两船组成的系统动量守恒，两船原来静止，总动量为0，A、B(包括人)两船的动量大小相等，选项B正确；经过n次跳跃后，设A船速度为v A，B船速度为v B，则有0＝mv A－v B，＝，选项A错；A船最后获得的动能为E kA＝mv，B船最后获得的动能为E kB ＝v＝·2＝＝E kA，＝，选项C、D错误．7.【答案】B【解析】以初速度方向为正，根据动量定理：F·t＝mv2－mv1得：F＝＝N＝－1260 N，则球棒对垒球的平均作用力大小为1260 N，A错误，B正确；根据动能定理：球棒对垒球做的功为W＝mv－mv＝126 J，C、D错误．8.【答案】D【解析】向后踢腿和手臂向后甩，都是人体间的内力在作用，不会使人前进．在光滑冰面上由于不存在摩擦力，故无法完成滚动动作．而抛出衣服能获得反方向的速度，故可滑离冰面．9.【答案】D【解析】两个质量相等的小球发生弹性正碰，碰撞过程中动量守恒，动能守恒，碰撞后将交换速度，故D项正确．10.【答案】C【解析】由题意分析可知，木块离开弹簧的瞬间速度大小为v0，方向向右．取向左为正方向．根据动量定理得：I＝－mv0－mv0＝－2mv0，大小为2mv0.根据动能定理得：W＝mv－mv＝0，C正确．11.【答案】B【解析】小球与墙壁碰撞后，如果无能量损失，则小球应以相同的速率返回，这种情况动量变化量Δp最大等于2mv，动能变化量ΔE最小为零，故A错误，B正确；如果小球与墙壁碰后粘在墙上，动量变化量Δp最小等于mv，动能变化量ΔE最大等于mv2，故C、D错误．12.【答案】B【解析】A与B分离时二者的速度是相等的，分离后A的速度不变，在分离前子弹对系统的作用力使A与B的速度增大，由动量定理得：F f·t1＝(m＋2m)v，得v＝，B正确．13.【答案】C【解析】杆与人之间的作用力为F，对人，F－mg＝ma，地面与杆的作用力为F N，对杆，F N＝F＋Mg，地面对杆的冲量，I＝F N t.14.【答案】A【解析】粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB＝m，解得：r＝，由于mv、B相同，故r∝，a运动的半径大于b运动的半径，故qa＜qb，A正确；由于动量mv相同，但速度大小未知，故无法判断质量大小，B错误；周期T＝，由于不知道速度大小关系，故无法判断周期关系，C错误；＝，由于速度大小关系不确定，故无法判断比荷关系，D错误．15.【答案】D【解析】两球碰撞前后应满足动量守恒定律并且碰后两球的动能之和不大于碰前两球的动能之和．即满足：mA v A＋mB v B＝mA v A′＋mB v B′，①v＋mB v≥mA v A′2＋mB v B′2，②mA答案D中满足①式，但不满足②式，所以D选项错误．16.【答案】(1)；v a＝0，v b＝(2)R′≤0.92R或R′≥2.3R；b球将停在D点左侧，距D点0.6R处，a球停在D点左侧，距D点R处【解析】(1)设a球到达C点时速度为v，a球从A运动至C过程，由动能定理有mg(5R sin 37°＋1.8R)－μmg cos 37°·5R＝mv2①可得v＝②a、b球在C处发生弹性碰撞，系统动量守恒，机械能守恒，设a、b碰后瞬间速度分别为va、vb，则有mv＝mva＋mvb③mv2＝mv＋mv④由②③④可得va＝0；vb＝⑤可知，A、B碰后交换速度，a静止，b向右运动．(2)要使小球b不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球b能滑过圆周轨道最高点，进入EF轨道．则小球b在最高点P应满足m≥mg⑥小球b碰后直到P点过程，由动能定理，有－μmgR－mg·2R′＝mv－mv⑦由⑤⑥⑦式，可得R′≤R＝0.92R情况二：小球b上滑至四分之一圆轨道的Q点时，速度减为零，然后滑回D.则由动能定理有－μmgR－mg·R′＝0－mv⑧由⑤⑧式，可得R′≥2.3R若R′＝2.5R，由上面分析可知，b球必定滑回D，设其能向左滑过DC轨道与a球碰撞，且a球到达B点，在B点的速度为vB，由于a、b碰撞无能量损失，则由能量守恒定律有mv2＝mv＋mg·1.8R＋2μmgR⑨由⑤⑨式，可得vB＝0故知，a球不能滑回倾斜轨道AB，a、b两球将在A、Q之间做往返运动，最终a球将停在C处，b球将停在CD轨道上的某处．设b球在CD轨道上运动的总路程为s，由于A、B碰撞无能量损失，则由能量守恒定律，有mv2＝μmgs⑩由⑤⑩两式，可得s＝5.6R所以知，b球将停在D点左侧，距D点0.6R处，a球停在D点左侧，距D点R处．17.【答案】(1)(2)EqL(3)【解析】(1)由动能定理：EqL＝·3mv2解得v＝(2)AB系统动量守恒，设向右为正方向，由动量守恒定律；3mv＝(3m＋m)v1解得v1＝v系统损失的机械能：ΔE＝·3mv2－(3m＋m)vΔE＝EqL(3)以B为研究对象，设向右为正方向，由动量定理：I＝mv1－0I＝方向水平向右18.【答案】(1)4 m/s，方向与v0相反 (2)m/s【解析】(1)因碰撞时间极短，A、B碰撞时，可认为C的速度为零，由动量守恒定律得v0＝mA v A＋mB v BmA解得v A＝＝－4 m/s，负号表示方向与A的初速度方向相反(2)弹簧第一次恢复原长，弹簧的弹性势能为零．设此时B的速度为v B′，C的速度为v C，由动量守恒定律和机械能守恒定律有v B＝mB v B′＋mC v CmBv B2＝mB v B′2＋mC v C2mB得v C＝v Bv C＝m/s.19.【答案】(1)v0(2)－L【解析】(1)对P1、P2碰撞瞬间由动量守恒定律得mv0＝2mv1①对P、P1、P2碰撞全过程由动量守恒定律得3mv0＝4mv2②解得v1＝，v2＝v0(2)当P、P2速度相等时弹簧压缩最短，此时v＝v2③对P1、P2刚碰完到弹簧压缩到最短过程，应用能量守恒定律得×2mv＋×2mv－×4mv2＝2μmg(x＋L)＋E p④对P1、P2刚碰完到P停在A点，由能量守恒定律得×2mv＋×2mv－×4mv2＝2μmg·2(x＋L)⑤联立以上各式，解得x＝－L，E p＝。
2019-2020版高考物理一轮复习课后限时集训17动量和动量定理含解析新人教版
课后限时集训(十七)动量和动量定理(建议用时：40分钟)[基础对点练]题组一：冲量、动量及动量的变化1．关于冲量，下列说法中正确的是( )A．冲量是物体动量变化的原因B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C．动量越大的物体受到的冲量越大D．冲量的方向就是物体运动的方向A[力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同产生的效果，B错误；物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝mv无关，C错误；冲量的方向与物体运动方向无关，D错误。
]2．从同一高度以相同的速率抛出质量相同的三个小球，a球竖直上抛，b球竖直下抛，c 球水平抛出，不计空气阻力，则( )A．三球落地时的动量相同B．三球落地时的动量大小相同C．从抛出到落地过程中，三球受到的冲量相同D．从抛出到落地过程中，三球受到的冲量大小相同B[根据机械能守恒定律可知，三球落地时，速度大小相等，但c球速度方向与a、b球的速度方向不同。
从抛出到落地过程中，三球均仅受重力作用，但三球在空中运动的时间不同，故选B。
]3.如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，在与水平面成θ角的拉力F作用下由静止开始运动，经时间t速度达到v，在这段时间内拉力F和重力mg和合外力的冲量分别是( )A．Ft cos θ，0，mv B．Ft cos θ，0,0C．Ft,0，mv D．Ft，mgt，mvD[根据冲量的定义可知，拉力F和重力mg的冲量分别为Ft和mgt；根据动量定理，合外力的冲量等于动量的改变量，即mv，D项正确。
]题组二：动量定理的定性分析4．把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带就会从重物下抽出，这个现象的原因是( )A．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小C．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大C[用水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸带一起运动时重物受的静摩擦力小于迅速拉动纸带时重物受到的滑动摩擦力，A、B均错误；迅速拉动纸带时，因作用时间短，重物所受冲量较小，重物速度变化小，纸带易抽出，故C正确，D错误。
2020届高考物理一轮复习人教版动量课时作业含答案
1．(多选)关于物体的动量，下列说法正确的是( ) A ．惯性越大的物体，它的动量也越大 B ．动量大的物体，它的速度不一定大 C ．物体的速度大小不变，则其动量也保持不变D ．运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向解析：动量的大小由质量和速度的大小共同决定，即p ＝mv ，惯性大则质量大，但动量不一定大，选项A 错误；动量大的物体，可能是速度大，但也有可能是质量大，选项B 正确；动量是矢量，其方向与速度方向相同，只有在速度大小、方向均不变时，其动量才保持不变，故选项C 错误，选项D 正确． 答案：BD2．跳高比赛中，必须在运动员着地处铺上很厚的海绵垫子，这是因为( ) A ．减小运动员着地过程中受到的冲量作用 B ．减小运动员着地过程中动量的变化量 C ．减小运动员着地过程中受到的平均冲力 D ．以上说法均不正确解析：跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定，由动量定理可知，运动员受到的冲量I 一定，跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t ，由I ＝Ft 可知，延长时间t 可以减小运动员所受到的平均冲力F ，故A 、B 、D 项错误，C 项正确． 答案：C 3.[2019·山西太原模拟]飞机在空中撞到一只鸟很常见，撞到一只兔子就比较罕见了，而这种情况真的被澳大利亚一架飞机遇到了.2017年10月20日，一架从墨尔本飞往布里斯班的飞机，起飞后爬升过程中就撞到了一只兔子，当时这只兔子正被一只鹰抓着，兔子撞到飞机时当场殒命．设当时飞机正以720 km/h 的速度飞行，撞到质量为2 kg 的兔子，作用时间为0.1 s ．则兔子受到飞机的平均撞击力大小约为( ) A ．1.44×103 N B ．4.0×103 N C ．8.0×103 N D ．1.44×104 N解析：720 km/h ＝200 m/s ，根据动量定理可得F ＝mv t ＝2×2000.1 N ＝4.0×103 N．故B 正确．答案：B4．从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为v ，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是( ) A ．落地时的速度相同B ．落地时重力做功的瞬时功率相同C ．从抛出到落地重力的冲量相同D ．两物体落地前动量变化率相等解析：根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，故落地时速度不同，故A 项错误；根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，重力做功的瞬时功率p ＝mgvsin θ，故B 项错误；高度相同，平抛时间短，根据动量定理得I ＝mgt ，故C 项错误；根据动量定理得I ＝mg Δt ＝Δp ，故D 项正确． 答案：D5．动量相等的甲、乙两车，刹车后沿水平路面滑行，若两车质量之比为m 甲m 乙＝12，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为( ) A ．：1 B ．：2 C ．：1 D ．：4解析：两车滑行时水平方向受阻力Ff 作用，在这个力作用下使物体的动量发生变化．若规定以车行驶方向为正方向，－Fft ＝0－p ，所以两车滑行时间t ＝pFf ，当p 、Ff 相同时，滑行时间t 相同，选项A 正确．答案：A5．如图，质量为M 的小车静止在光滑的水平面上，小车AB 段是半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道，BC 段是长为L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B 点，一质量为m 的滑块在小车上从A 点静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC 轨道，最后恰好停在C 点。
高考物理(人教版)一轮复习动量定理动量守恒定律课时作业Word版含答案
2020届一轮复习人教版动量定理动量守恒定律课时作业[基础训练]1．下列关于动量及其变化的说法中，正确的是()A．两物体的动量相等，其动能也一定相等B．物体的动能发生变化，其动量也一定发生变化C．动量变化的方向一定与初、末动量的方向都不同D．动量变化的大小不可能等于初、末状态动量大小之和答案：B 解析：由动量和动能的关系E k＝p22m可知，当动量p相等时，动能E k不一定相等，A项错误．当动能E k＝12mv2变化时，速度v的大小一定变化，动量p＝mv一定变化，B项正确．物体以一定的初速度做匀加速直线运动的过程中，Δp的方向与p初、p末均相同，C项错误．当物体在水平面上以一定的速度与竖直挡板碰撞后沿与原速度相反的方向弹回的过程中，动量变化的大小等于初、末状态动量大小之和，D项错误．2．(多选)A、B两物体的质量分别为m A、m B，且m A>m B，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小相等的恒力F同时作用在A、B上，如图所示．从静止开始，经相同时间，下列说法正确的是()A．A、B两物体冲量大小相等B．A、B两物体动量变化相等C．A、B两物体末动量相等D．A、B两物体末动量的大小相等答案：AD解析：根据冲量的定义可知，A、B两物体冲量大小相等，选项A正确；根据动量定理可知，A、B两物体动量变化的大小相等，方向相反，所以末动量的大小相等，方向相反，选项B、C 错误，D正确．3．质量为1 kg的物体做直线运动，其速度—时间图象如图所示，则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是()A．10 N·s,10 N·s B．10 N·s，－10 N·sC．0,10 N·s D．0，－10 N·s答案：D解析：由图象可知，在前10 s内初、末状态的动量相等，p1＝p2＝5 kg·m/s，由动量定理知I1＝0；在后10 s内，p3＝－5 kg·m/s，I2＝p3－p2＝－10 N·s.故选D.4．(2018·重庆九龙坡区一模)水平恒定推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止且质量相等的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，由于惯性，物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的v-t图象如图所示，已知图中线段AB∥CD，则()A．a物体受到的摩擦力小于b物体受到的摩擦力B．a物体受到的摩擦力大于b物体受到的摩擦力C．F1的冲量大于F2的冲量D．F1的冲量小于F2的冲量答案：D解析：由图知，AB与CD平行，说明撤去推力后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体所受的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，故A、B错误．根据动量定理，对整个过程研究得F1t1－ft OB＝0，F2t2－ft OD＝0，由图可看出，t OB<t OD，则有F1t1<F2t2，即F1的冲量小于F2的冲量，故C 错误，D正确．5．(2018·安徽滁州联考)(多选)一质量为M的小船静止在平静的湖面上，船头和船尾各站一位质量均为m的游泳爱好者，两人分别从船头和船尾沿相反的方向跃入水中，则下列说法中正确的有() A．若两人同时以相等的速率跃入水中，则船仍保持静止B．若两人先后以相等的相对水的速率跃入水中，则船速等于0 C．若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中，则船速等于0 D．无论两人如何跃入水中，船始终保持静止答案：AB解析：两个人和船组成的系统在水平方向上动量守恒，开始总动量为零，不管谁先跃入水中，若两人相对水的速率相等，则有0＝mv－mv＋Mv′，可知v′＝0，故A、B正确．若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中，可知两人相对水的速度大小不等，根据动量守恒定律知，船速不为0，故C、D错误．6．(2018·黑龙江哈三中三模)(多选)小球A的质量为m A＝5 kg，动量大小为p A＝4 kg·m/s，小球A水平向右运动时与静止的小球B 发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为p′A＝1 kg·m/s，方向水平向右，则()A．碰后小球B的动量大小为p B＝3 kg·m/sB．碰后小球B的动量大小为p B＝5 kg·m/sC．小球B的质量为15 kgD．小球B的质量为3 kg答案：AD解析：规定向右为正方向，碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，所以有p A＝p′A＋p B，解得p B＝3 kg·m/s，A正确，B错误；由于A、B是弹性碰撞，所以没有机械能损失，故p2A2m A＝p′2A2m A＋p2B2m B，解得m B＝3 kg，C错误，D正确．7．一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度为v＝4 m/s的匀速直线运动，已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用，帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过t＝8 s才静止；该帆船的帆面正对风的有效面积为S＝10 m2，帆船的总质量约为M＝936 kg，若帆船在行驶过程中受到的阻力F f恒定不变，空气的密度为ρ＝1.3 kg/m3，在匀速行驶状态下估算：(1)帆船受到风的推力F的大小；(2)风速的大小v′.答案：(1)468 N(2)10 m/s解析：(1)风突然停止，帆船只受到阻力F f作用，做匀减速直线运动，设帆船的加速度大小为a，则a＝0－vt＝－0.5 m/s，根据牛顿运动定律有，－F f＝Ma，所以F f＝468 N.设帆船匀速运动时受到风的推力为F，所以F－F f＝0，F＝468 N.(2)设在时间t内，正对吹入帆面空气的质量为m，根据动量定理有－Ft＝m(v－v′)，又因为m＝ρS(v′－v)t，则Ft＝ρS(v′－v)2t，所以v′＝10 m/s.[能力提升]8．(2018·重庆模拟)(多选)从水平地面上方同一高度处，将a球斜上抛，将b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．不计空气阻力．在此过程中，下列说法正确的是()A．两球着地时的动能相同B．两球着地时的动量相同C．重力对两球所做的功相同D．重力对两球的冲量相同答案：AC解析：斜上抛和平抛过程中两球都只受重力作用，只有重力做功，两球初位置高度相同，故重力做功相同，根据动能定理有E k －E k0＝W G ，因为E k0＝12m v 20，两球初动能相同，W G 相同，故两球着地时的动能相同，故A 、C 正确．两球初位置高度相同，将a 球斜上抛，b 球平抛，a 球开始时具有向上的分速度，所以a 球运动的时间比b 球运动的时间长，故重力对a 球的冲量比对b 球的冲量大，则落地时a 球竖直方向的分动量大；又由于二者落地时的动能相等，则落地的速度大小相等，所以二者落地时速度的方向和动量的方向不同，故B 、D 错误.9.(2018·湖南五市十校联考)(多选)如图所示，AB 为固定的光滑圆弧轨道，O 为圆心，AO 水平，BO 竖直，轨道半径为R ，将质量为m 的小球(可视为质点)从A 点由静止释放，在小球从A 点运动到B 点的过程中，小球( )A ．所受合力的冲量水平向右B ．所受支持力的冲量水平向右C ．所受合力的冲量大小为m 2gRD ．所受重力的冲量大小为零答案：AC 解析：在小球从A 点运动到B 点的过程中，根据动量定理可知I 合＝m Δv ，Δv 的方向为水平向右，所以小球所受合力的冲量水平向右，即重力和支持力的合力的冲量水平向右，A 正确，B 错误；小球在运动过程中只有重力做功，根据机械能守恒得mgR ＝12m v 2B ，v B ＝2gR ，根据动量定理得I 合＝Δp ＝m v B ＝m 2gR ，故C 正确，D 错误．10．如图所示，质量为3 kg 的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1 kg 的小木块，小木块可视为质点．现使木箱和小木块同时获得大小为2 m/s 的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4 J ，小木块最终停在木箱正中央．已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长为0.2 m ．(取g ＝10 m/s 2)求：(1)木箱的最终速度的大小；(2)小木块与木箱碰撞的次数．答案：(1)1 m/s (2)6次解析：(1)设系统最终速度为v ′，由于木箱与木块组成的系统没有受到外力作用，故系统动量守恒，以木箱的初速度方向为正方向，由动量守恒定律有M v －m v ＝(M ＋m )v ′，代入数据得v ′＝1 m/s.(2)对整个过程，由能量守恒定律有12M v 2＋12m v 2＝ΔE ＋12(M ＋m )v ′2， 设碰撞次数为n ，木箱内底板长度为L ，则有n (μmgL ＋0.4 J)＝ΔE ，代入数据得n ＝6次．11．用0.5 kg 的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v ＝4.0 m/s ，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01 s ，那么：(1)不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？(2)考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？(取g ＝10 m/s 2)(3)比较(1)和(2)，讨论是否要计铁锤的重力．答案：(1)200 N ，方向竖直向下 (2)205 N ，方向竖直向下 (3)见解析解析：(1)以铁锤为研究对象，不计重力时，只受钉子的作用力，方向竖直向上，设为F 1，取竖直向上为正，由动量定理可得F 1t ＝0－m v所以F 1＝－0.5×(－4.0)0.01N ＝200 N ，方向竖直向上． 由牛顿第三定律知铁锤钉钉子的作用力为200 N ，方向竖直向下．(2)若考虑重力，设此时受钉子的作用力为F 2，对铁锤应用动量定理，取竖直向上为正．(F 2＋mg )t ＝0－m v (矢量式)F 2＝－5×(－4.0)0.01N －0.5×(－10) N ＝205 N ，方向竖直向上． 由牛顿第三定律知，此时铁锤钉钉子的作用力为205 N ，方向竖直向下．(3)比较F 1与F 2，其相对误差为|F 2－F 1|F 1×100%＝2.5%，可见本题中重力的影响可忽略.。
高考物理一轮复习 专题26 动量 动量定理 动量守恒定律(讲)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题26 动量动量定理动量守恒定律1.理解动量、动量变化量、动量定理的概念.2.知道动量守恒的条件.1、动量、动量定理〔1〕动量①定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。
②表达式：p＝mv。
③单位：kg·m/s。
④标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向一样。
〔2〕冲量①定义：力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
②表达式：I＝Ft。
单位：N·s。
③标矢性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定。
〔3〕动量定理项目动量定理内容物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量表达式p′－p＝F合t或mv′－mv＝F合t意义合外力的冲量是引起物体动量变化的原因标矢性矢量式(注意正方向的选取)2、动量守恒定律〔1〕内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。
〔2〕表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或p＝p′。
〔3〕适用条件①理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，如此系统动量守恒。
②近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。
③分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。
考点一 动量定理的理解与应用 1．应用动量定理时应注意(1)动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统)。
(2)动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选同一个正方向。
2．动量定理的应用 (1)用动量定理解释现象①物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。
②作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小。
(2)应用I ＝Δp 求变力的冲量。
(3)应用Δp ＝F ·Δt 求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量。
★重点归纳★ 1、动量的性质①矢量性：方向与瞬时速度方向一样。
②瞬时性：动量是描述物体运动状态的量，是针对某一时刻而言的。