2020高中物理 量定理》每课一练 7页

‎1.1《动量定理》每课一练 ‎ 选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.‎ ‎　　1.如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面的边缘，当用速度υ抽出纸条后，铁块掉在地上的P点.若以速度2υ抽出纸条，则铁块落地点为(　　)‎ A．仍在P点 B．留在桌面或在P点左边 C．在P点右边不远处 D．在P点右边原水平位移的两倍处 答案：B ‎2.跳高时，跳高运动员总是跳到沙坑里或跳到海绵垫上，这样做是为了(　　)‎ A．减小运动员的动量变化 B．减小运动员所受的冲量 C．延长着地过程的作用时间 D．减小着地时运动员所受的平均冲力 解析：运动员在着地过程中的动量变化量相同，根据 = ＋mg知，缓冲时间越长，平均冲力越小，选项C、D正确.‎ 答案：CD ‎3.如图所示，两物体A和B叠放在水平面上，水平拉力F作用在B上，A和B一起沿力的方向做匀加速直线运动，则在任一段时间内(　　)‎ A．A和B各自受到的冲量都为零 B．B受到的冲量为零，A受到的冲量不为零 C．A受到的冲量为零，B受到的冲量不为零 D．A和B各自受到的冲量都不为零 解析：由I = F合·△t = ma·△t知，物体A、B受到的冲量都不为零.‎ 答案：D ‎4.一物体竖直向下匀加速运动了一段距离，对于这一运动过程，下列说法正确的是(　　)‎ A．物体的机械能一定增加 B．物体的机械能一定减少 C．相同时间内，物体动量的增量一定相等 D．相同时间内，物体动能的增量一定相等 解析：当物体的加速度a > g时，物体的机械能增加；当物体的加速度a = g时，物体的机械能守恒；当物体的加速度a < g时，物体的机械能减小，故选项A、B错误.‎ 由动量定理知，物体动量的增加量△p = F合·△t，选项C正确.‎ 由动能定理知，物体动能的增加量△Ek = F合·s = F合·(υt＋at2)，选项D错误.‎ 答案：C ‎5.用子弹射击一木块，在射入木块前子弹的动能为E1，动量的大小为p1；射穿木块后子弹的动能为E2，动量大小为p2.若木块对子弹的阻力大小恒定，则子弹在射穿木块的过程中平均速度的大小为(　　)‎ A．　　　　　　B． C．＋　　　　　　D． - 解析：由 = = = 知，选项B正确.‎ 同理，由＋ = = 知，选项C正确.‎ 答案：BC ‎6.如图所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A、B，质量分别为m1和m2，今有一子弹水平穿过两木块.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，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是(　　)‎ A．　　B．　　C．　　D． 解析：子弹穿过木块A的过程有：‎ ft1 = (m1＋m2)υA 子弹穿过木块B的过程有：‎ ft2 = m2υB - m2υA 可得υA = ，故选项B正确.‎ 答案：B ‎7.如图所示，竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为‎3kg的物体B固定在一起，质量为‎1kg的物体A放于B上，现在A和B一起竖直向上运动.当A、B分离后，A上升‎0.2m到达最高点，此时B的速度方向向下，弹簧为原长，则从A、B分离起至A到达最高点的过程中，弹簧的弹力对B的冲量大小为(g取‎10m/s2)(　　)‎ A．1.2N·s B．8N·s C．6N·s D．4N·s 解析：A、B在弹簧为原长时的位置分离，由题意知此时A、B的速度υ0 = = ‎2m/s.过原长位置后，由于加速度、速度不同而使A上升，上升的时间为：△t = = 0.2s，A、B分离，对于B有：‎ I弹＋mg△t = mυ0 - m( - υ0) = 2mυ0‎ 代入数据解得：I弹 = 6N·s，选项C正确.‎ 答案：C ‎8.光子有能量也有动量，动量p = ，它也遵守有关动量的规律.如图所示，在真空中，有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片(吸收光子)，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片(反射光子).当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于装置开始转动时的情况(俯视)，下列说法中正确的是(　　)‎ A．顺时针方向转动 B．逆时针方向转动 C．都有可能 D．不会转动 解析：一个光子与白纸片碰撞的过程I右 = 2p光；一个光子与黑纸片碰撞的过程I左 = p光；故I右 > I左，选项B正确.‎ 答案：B ‎9.水平拉力F1、F2分别作用在水平面的物体上一段时间后又撤去，使物体都由静止开始运动而后又停下.如果物体在两种情况下的总位移相等，且F1 > F2，那么在这样的情况中(　　)‎ A．F1比F2的冲量大 B．F1比F2的冲量小 C．F1与F2的冲量相等 D．F1与F2的冲量大小无法比较 解析：‎ 在同一图中作出两种情况下的υ - t图象.在物体做减速运动的阶段，由于动摩擦因数相同，故加速度相等，图中CD平行于AB．因为F1 > F2，所以物体受F1作用时比受F2作用时的加速度大.物体两次通过的总位移相等，表明△AOB与△COD的面积相等.‎ 设F1、F2的作用时间和它们撤去后物体滑行的时间分别为t1、t2、t1′、t2′‎ ‎，物体的始末动量均为零，根据动量定理有：‎ F1t1 - f(t1＋t1′) = 0‎ F2t2 - f(t2＋t2′) = 0‎ 由图可知：t1＋t1′ < t2＋t2′，所以f(t1＋t1′) < f(t2＋t2′)‎ 即F1t1 < F2t2，故选项B正确.‎ 答案：B ‎10.如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触.现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S，气体的密度为ρ，气体向外喷出的速度为υ，则气体刚喷出时钢瓶底端对竖直墙面的作用力大小是(　　)‎ A．ρυS　　　B．　　　C．ρυ2S　　　D．ρυ2S 解析：△t时间内气瓶喷出气体的质量△m = ρSυ·△t 对于贮气瓶、瓶内气体及喷出的气体所组成的系统，由动量定理得：‎ F·△t = △m·υ - 0‎ 解得：F = ρυ2S，选项D正确.‎ 答案：D 非选择题部分共3小题，共40分.‎ ‎11.(13分)某中学生身高‎1.80m，质量‎70kg.他站立举臂，手指摸到的高度为‎2.25m.如果他先缓慢下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，手指摸到的高度为‎2.70m.设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.3s.取g = ‎10m/s2，求：‎ ‎（1）他刚离地跳起时的速度大小.‎ ‎（2）他与地面间的平均作用力的大小.‎ 解析：（1）跳起后重心升高 h = ‎2.70m - ‎2.25m = ‎0.45m.‎ 根据机械能守恒定律mυ2 = mgh　‎ 解得：υ = = ‎3m/s.‎ ‎（2）根据动量定理有：(F - mg)t = mυ - 0‎ 解得：F = m(g＋) = 1400N.‎ 答案：（1）‎3m/s　（2）1400N ‎12.(13分)关于哥伦比亚号航天飞机失事的原因，美国媒体报道说，航天飞机发射时一块脱落的泡沫损伤了左翼的隔热瓦，于是最终酿成大祸.据美国航天局航天计划的Dittemore于2020年2月5日在新闻发布会上说，撞击航天飞机左翼的泡沫长20英寸(约‎50.8cm)、宽16英寸(约‎40.6cm)、厚6英寸(约‎15.2cm)，其质量大约为‎1.3kg，撞击时速度约为‎250m/s，方向向上，而航天飞机的上升速度大约为‎700m/s.假定碰撞时间等于航天飞机前进泡沫的长度所用的时间，相撞后认为泡沫全部附在飞机上.根据以上信息，估算“哥伦比亚”号航天飞机左翼受到的平均撞击力.(结果保留一位有效数字)‎ 解析：由题意知航天飞机与泡沫块的作用时间为：‎ ‎△t = s 设碰撞过程中航天飞机对泡沫块的平均冲力大小为F，由动量定理得：‎ F·△t = mυ1 - mυ2　(F远大于泡沫块受的重力)‎ 解得：F = 8×105N 由牛顿第三定律知，航天飞机左翼受到的平均撞击力为8×105N.‎ 答案：8×105N ‎13.(14分)图示为一支将要竖直向上发射的火箭，其质量为‎6000kg，点火后喷气速度为‎2.5km/s，忽略发射初期火箭质量的变化，问：(取g = ‎10m/s2)‎ ‎（1）点火后每秒至少要喷射多少气体才能使火箭开始上升？‎ ‎（2）如果要使火箭开始有‎2m/s2向上的加速度，则每秒要喷出多少气体？‎ 解析：（1）设火箭每秒喷射出质量为m0的高速气体时产生的反冲力大小等于火箭的重力.对于△t时间的喷出的气体，由动量定理得：‎ F·△t = m0·△t·υ0 - 0‎ 由牛顿第三定律得：F = Mg = 60000N 解得：m0 = ‎24kg.‎ ‎（2）设每秒喷出质量为m的气体时能使火箭以‎2m/s2的加速度加速上升，则此时火箭受到的冲力大小为：‎ F′ = Mg＋ma = 7.2×104N 对于△t时间内喷出的气体，由动量定理得：‎ F′·△t = m·△t·υ0 - 0‎ 解得：m = ‎28.8kg.‎ 答案：（1）‎24kg　（2）28.8kg ‎