高中物理复习考点知识专题训练4---动量定理

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专题4 动量定理

[A级——基础小题练熟练快]

1．(多选)(2018·蚌埠模拟)2017年11月5日，巴蜀女篮勇夺重庆中学生篮球比赛冠军。假设比赛中相距为l的甲、乙两名队员在传球时，抛球和接球时手的高度相同，球在空中的运动时间为t。若不计空气阻力，关于传球过程中的有关物理学知识，以下说法正确的是()

A．球出手后，经t

2时间后到达最高点

B．球在最高点的速度大小为l t

C．传球过程中，重力对球的冲量为零

D．传球过程中，重力始终不做功

解析：选AB球出手后，先做斜上抛运动，到达最高点后，又做平抛运动，两段

运动具有相等时间，所以到达最高点的时间为t

2，A正确；球在最高点，竖直方向上的

速度为零，只有水平方向上的速度，而球在水平方向上做匀速直线运动，在t时间内水

平位移为l，故球在最高点的速度大小为v＝l

t，B正确；传球过程中，重力始终存在，

根据动量定理可知重力对球的冲量为I＝mgt，C错误；传球过程中球在竖直方向上的位移先向上后向下，所以重力先做负功后做正功，D错误。

2．(2018·全国卷Ⅱ)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼

的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为() A．10 N B．102 N

C．103 N D．104 N

解析：选C设每层楼高约为3 m，则下落高度约为h＝3×25 m＝75 m，达到的

速度v2＝2gh，根据动量定理(F－mg)t＝0－(－m v)，解得鸡蛋受到地面的冲击力F＝m v t

＋mg≈103 N，由牛顿第三定律知C正确。

3．在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球。一个竖直上抛，一个竖直下抛，一个平抛。若不计空气阻力，三个小球从抛出到落地的过程中() A．三个小球动量的变化量相同

B．下抛球和平抛球动量的变化量相同

C．上抛球动量的变化量最大

D．三个小球落地时的动量相同

解析：选C三个小球以相同的速率抛出，可知做竖直上抛运动的小球、做平抛运动的小球和做竖直下抛运动的小球运动的时间依次减小，根据动量定理有mgt＝∆p，可得上抛球动量的变化量最大，下抛球动量的变化量最小，故C正确，A、B错误；根

据动能定理有mgh＝1

2m v

2－

1

2m v0

2，可知三个球落地时速度的大小相等，由于做平抛运

动的小球末速度方向与做上抛运动和下抛运动的小球末速度方向不同，则三个球落地时的动量不同，故D错误。

4．一个质量为m＝100 g的小球从h＝0.8 m的高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t＝0.2 s，规定竖直向下的方向为正，则在这段时间内，软垫对小球的冲量为(取g＝10 m/s2)()

A．0.6 N·s B．0.4 N·s C．－0.6 N·s D．－0.4 N·s

解析：选C设小球自由下落h＝0.8 m的时间为t1，由h＝1

2gt1

2得t

1

＝

2h

g＝0.4

s。设I N为软垫对小球的冲量，并令竖直向下的方向为正方向，则对小球整个运动过程运用动量定理得mg(t1＋t2)＋I N＝0，解得I N＝－0.6 N·s。负号表示软垫对小球的冲量方向和重力的方向相反。故选项C正确。

5．有一宇宙飞船，它沿运动方向的正对面积S＝2 m2，以v＝3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒尘区。此微粒尘区1 m3空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为m＝2×10－7 kg。设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加()

A．3.6×103 N B．3.6 N

C．1.2×103 N D．1.2 N

解析：选B在t时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒总质量为M＝v tSm，设飞船对微粒的作用力为F，由动量定理，Ft＝M v，联立解得：F＝v2Sm，代入相关数据，得F＝3.6 N。根据牛顿第三定律，微粒对飞船的作用力为3.6 N。要使飞船速度不变，根据平衡条件，飞船的牵引力应增加3.6 N，选项B正确。

6．(2019·深圳调研)如图所示，物体从t＝0时刻开始由静止做直线运动，0～4 s内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数，下列表述不正确的是()

A．0～2 s内合外力的冲量一直增大

B．0～4 s内合外力的冲量为零

C．2 s末物体的动量方向发生变化

D．0～4 s内物体动量的方向一直不变

解析：选C根据F-t图像面积表示冲量，可知在0～2 s内合外力的冲量一直增大，A正确；0～4 s内合外力的冲量为零，B正确；2 s末冲量方向发生变化，物体的动量开始减小，但方向不发生变化，0～4 s内物体动量的方向一直不变，C错误，D正确。

[B级——保分题目练通抓牢]

7．(多选)水平推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的质量相等的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v-t图像如图所示。已知图中线段AB∥CD，则整个运动过程中()

A．F1的冲量小于F2的冲量

B．F1的冲量等于F2的冲量

C．两物体受到的摩擦力大小相等

D．两物体受到的摩擦力大小不等

解析：选AC题图中AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，故C正确，D错误。根据动量定理，对整个过程研究得，F1t1－ƒt OB＝0，F2t2－ƒt OD＝0；由题图看出，t OB

8．如图所示，轻质弹簧固定在水平地面上。现将弹簧压缩后，将一质

量为m的小球静止放在弹簧上，释放弹簧后小球被竖直弹起，小球离开弹簧时速度为v，则小球被弹起的过程(小球由静止释放到离开弹簧的过程)中() A．地面对弹簧的支持力冲量大于m v