2020届高考物理一轮复习第6单元动量课时作业 26页

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mgsinθ·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n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.n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(　　)n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ma的物体a和质量为mb的物体b,分别在水平推力Fa和Fb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ma>mb,则Famb,则Fa>Fb,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maFb,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3mgt0sinθnB.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K18-1nA.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nD.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/snC.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K18-8nA.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mB=2mA,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An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h0t2,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)-Wf=0,则小球克服阻力做功Wf=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IG-If=0-m,解得If=IG+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=+2aABxAB,对BC段,有=+2aBCxBC,因为vC=vA,xAB=xBC,所以aAB=-aBC,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tAB=m(vB-vA),对BC段,有F合'tBC=m(vC-vB),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tAB=tBC,B正确;因为xAB=xBC,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=ΔEk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,n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Fa-μmag=maaa,Fb-μmbg=mbab,解得Fa=maaa+μmag,Fb=mbab+μmbg,由v?t图像知,在a、b加速的过程中,aa>ab,若ma>mb,则Fa>Fb;整个运动过程中a、b的位移分别为xa=×2v0×2t0=2v0t0和xb=v0×3t0=v0t0,物体a克服摩擦力做功Wfa=μmagxa,物体b克服摩擦力做功Wfb=μmbgxb,若ma>mb,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max2,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mvA-vB=0,解得=,选项A错误;A的动能为EkA=,B(包括人)的动能为EkB=,则EkA∶EkB=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;n根据碰前红壶的速度图像可得红壶的加速度大小a==m/s2=0.2m/s2,碰后蓝壶减速到零需要的时间t==s=5s,碰后蓝壶运动图像与时间轴围成的面积表示走过的位移,x2=m=2m,选项B错误;碰撞过程两壶损失的动能为ΔE=m-m-m=3.04J,选项C错误;碰后红壶走过的位移为x1==0.1m,所以碰后红、蓝两壶所滑过的距离之比为1∶20,选项D正确.10.ABD　[解析]当A、B、C三者的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,对A、B、C三者组成的系统,由动量守恒定律得(mA+mB)v=(mA+mB+mC)vA,解得vA=2m/s,选项A正确;B、C碰撞时,B、C组成的系统动量守恒,有mBv=(mB+mC)v1,解得碰后瞬间两者的速度v1=m/s,碰后系统的机械能守恒,故弹簧的最大弹性势能为Ep=(mB+mC)+mAv2-(mA+mB+mC)=J,选项B正确,C错误;由动量守恒定律得(mA+mB)v=mAv'A+(mB+mC)v'B,假设A向左运动,即v'A<0,则v'B>m/s,此时A、B、C的动能之和为E'k=mAv+(mB+mC)v>(mB+mC)v=J,实际上系统的动能Ek=(mB+mC)+mAv2=J,根据能量守恒定律可知E'k>Ek违反了能量守恒定律,是不可能的,选项D正确.n11.AC　[解析]规定向右为正方向,碰撞前A、B两球的动量均为6kg·m/s,说明A、B两球的速度方向向右,两球质量关系为mB=2mA,所以碰撞前vA>vB,左方是A球;碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,所以碰撞后A球的动量是2kg·m/s;碰撞过程中系统总动量守恒,所以碰撞后B球的动量是10kg·m/s,根据mB=2mA,所以碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,选项C正确,D错误.碰撞前系统总动能为+=+=,碰撞后系统动能为+=+=,则碰撞前后系统机械能不变,碰撞是弹性碰撞,选项A正确,B错误.12.(1)1.6×104N·s　1.6×105N　(2)不会[解析](1)v1=36km/h=10m/s取速度v1的方向为正方向,由动量定理得-I0=0-m1v1解得I0=1.6×104N·s由冲量定义有I0=F0t1解得F0=1.6×105N(2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v,由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v对试验车,由动量定理得-Ft2=m1v-m1v1联立解得F=2.5×104N因F