【物理】2020届二轮复习选择题热点7　冲量和动量的应用作业（山西专用） 4页

热点7　冲量和动量的应用 热考题型 ‎　　冲量和动量作为必考内容后,其内容充实了力学解题的思路,在力学中的地位也日益显现出来。随着新课改的逐步推进,其冲量和动量的考查也会日渐重要。‎ 题型一　冲量和动量定理 ‎1.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是(　　)‎ A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小 C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大 D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力 答案　A　从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中,人经历了先加速后减速的过程,当绳对人的拉力等于人的重力时速度最大,动能最大,之后绳的拉力大于人的重力,人向下减速到达最低点。绳对人的拉力始终向上,始终做负功。拉力的冲量始终向上,人的动量先增大后减小,综上所述,只有A选项正确。‎ 题型二　碰撞中的动量守恒 ‎2.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两个小球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为8 kg·m/s,运动过程中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则(　　)‎ A.右方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为 2∶3‎ B.右方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为 1∶6‎ C.左方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为 2∶3‎ D.左方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为 1∶6‎ 答案　C　A、B 两球发生碰撞,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得ΔpA=-ΔpB,由于碰后A球的动量增量为负值,所以右边不可能是A球,碰撞后A球的动量为4 kg·m/s,碰撞后B球的动量为12 kg·m/s,由于mB=2mA,所以碰撞后A、B两球的速度大小之比为2∶3,C项正确。‎ 题型三　动量和能量的综合应用 ‎3.光滑水平地面上有一静止的木块,子弹水平射入木块后未穿出,子弹和木块的v-t图像如图所示。已知木块质量大于子弹质量,从子弹射入木块到达到稳定状态,木块动能增加了50 J,则此过程产生的内能可能是 (　　)‎ A.10 J B.50 J C.70 J D.120 J 答案　D　设子弹的初速度为v1,射入木块稳定后子弹与木块的共同速度为v,木块的质量为M,子弹的质量为m,根据动量守恒定律得mv1=(m+M)v,解得v=mv‎1‎m+M,木块获得的动能为Ek=‎1‎‎2‎Mv2=mMv‎1‎‎2‎‎2(m+M)‎·m‎(m+M)‎,系统产生的内能Q=‎1‎‎2‎mv‎1‎‎2‎-‎1‎‎2‎(M+m)v2=mMv‎1‎‎2‎‎2(m+M)‎,可得Q=m+MmEk。因为木块的质量大于子弹的质量,即M>m,所以Q=m+MmEk>2Ek=100 J,D项正确。‎ 跟踪集训 ‎1.在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都是m,现A球向B球运动,B球静止,发生正碰,已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为Ep,则碰撞前A的速度等于(　　)‎ A.Epm B.‎2‎Epm C.2Epm D.2‎‎2‎Epm 答案　C　两球压缩最紧时速度相等,由动量守恒有mvA=2mv,弹性势能Ep=‎1‎‎2‎mvA‎2‎-‎1‎‎2‎×2mv2,解得vA=2Epm。‎ ‎2.一质量为M的航天器,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为(　　)‎ A.v‎2‎‎-‎v‎0‎v‎1‎M B.v‎2‎v‎2‎‎+‎v‎1‎M C.v‎2‎‎-‎v‎0‎v‎2‎‎+‎v‎1‎M D.v‎2‎‎-‎v‎0‎v‎2‎‎-‎v‎1‎M 答案　C　规定航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得:Mv0=(M-m)v2-mv1,解得m=v‎2‎‎-‎v‎0‎v‎2‎‎+‎v‎1‎M,故C项正确。‎ ‎3.如图所示,质量分别为m=1 kg和M=2 kg的两物块叠放在光滑水平桌面上,两物块均处于静止状态,从某时刻开始,对放在下面的质量为m的物块施一水平推力F,已知推力F随时间t变化的关系为F=6t(N),两物块之间的动摩擦因数为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,下列结论正确的是(　　)‎ A.两物块刚发生相对运动时的速度为1 m/s B.从施加推力F到两物块刚发生相对运动所需的时间为‎2‎‎3‎ s C.从施加推力F到两物块刚发生相对运动两物块的位移为0.5 m D.从施加推力F到两物块刚发生相对运动F的冲量为6 N·s 答案　A　当两物块间达到最大静摩擦力时,M相对m发生相对滑动,则此时M的加速度为:a=μMgM=μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2,则对整体受力分析可知,F=(m+M)a=3×2 N=6 N=6t,则可知从施加推力到发生相对运动的时间为1 s,F是均匀增加的,故1 s内其平均作用力F=‎6‎‎2‎ N=3 N,‎ 对整体由动量定理可得,Ft=(M+m)v,解得:v=1 m/s,故A正确,B错误;若物体做匀加速直线运动,则1 s内的位移x=‎1‎‎2‎vt=0.5 m,而物体做的是变加速直线运动,则位移不是0.5 m,故C错误;由动量定理可知,I=(M+m)v=3 N·s,故D错误。故选A。‎