1、课时跟踪训练(一)动量 动量定理A级双基达标1.如图所示,一个人坐在摩天轮中做匀速圆周运动,运动一周的过程中,下列说法正确的是( )A人的动量一直变化,动能始终不变B人的动能一直变化,动量始终不变C人的动量和动能始终不变D人的动量和动能一直变化解析:选A动量是矢量,既有大小又有方向;动能是标量,只有大小没有方向。所以人的动能不变,动量一直变化,A正确。2某物体受到7 Ns的冲量作用,则()A物体初动量方向一定与这个冲量的方向相反B物体末动量一定是负值C物体的动量一定减小D物体动量的增量一定与规定的正方向相反解析:选D物体受到的冲量为负,只能说明物体所受冲量的方向与规定的正方向相反,物体的末动量
2、、动量增大或减小均不能确定,但由动量定理可知,物体动量增量的方向与冲量方向相同,与规定的正方向一定相反,故只有选项D正确。3.如图所示,铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,其他条件不变,若以2v的速度抽出纸条,则铁块落地点为()A仍在P点BP点左边CP点右边不远处DP点右边原水平位移两倍处解析:选B两种情况纸条运动距离相同,所以速度越大,需要的时间越短。在抽出的过程中,铁块受摩擦力作用,使铁块获得速度,根据动量定理得Ftmv0,时间越短,速度越小,平抛距离越短,所以B正确。4(多选)对下列物理现象的解释,正确的是()A击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻B
3、跳远时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量C易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长撞击时的作用时间,减小作用力D在车内推车推不动,是因为车受到合外力冲量为零解析:选CD击钉时,不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长;跳远时,在沙坑里填沙,是为了延长人与地的接触时间,所以A、B不正确;据动量定理Ftp知,当p相同时,t越长,作用力越小,故C正确;车能否移动或运动状态能否改变取决于合外力的作用,与内部作用无关,所以D正确。5质量为0.2 kg的小球竖直向下以 6 m/s的速度落至水平地面上,再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量
4、变化量p和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是()Ap2 kgm/s,W2 JBp2 kgm/s,W2 JCp0.4 kgm/s,W2 JDp0.4 kgm/s,W2 J解析:选A取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化量:pmv2mv10.24 kgm/s0.2(6)kgm/s2 kgm/s,方向竖直向上。由动能定理,合外力做的功:Wmv22mv120.242 J0.262 J2 J,故A正确。6(2021湖北高考)抗日战争时期,我军缴获不少敌军武器武装自己,其中某轻机枪子弹弹头质量约8 g,出膛速度大小约750 m/s。某战士在使用该机枪连续射击1分钟的过程中,机枪所受子弹的
5、平均反冲力大小约12 N,则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约为()A40 B80C120 D160解析:选C设1分钟内射出的子弹数量为n,则对这n颗子弹由动量定理得Ftnmv0,代入数据解得n120,故C正确。7多选如图所示,箱子放在水平地面上,箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去,来回碰几次后停下来,而箱子始终静止,则整个过程中()A铁球对箱子的冲量为零B铁球和箱子受到的冲量大小相等C箱子对铁球的冲量大小为mv,向右D摩擦力对箱子的冲量大小为mv,向右解析:选CD箱子在水平方向上受到两个力作用,铁球对箱子的作用力和地面对箱子的摩擦力,二力始终等值反向,其合力始终为零,故箱子始终静止。因此
6、,铁球对箱子的冲量与摩擦力对箱子的冲量等值反向,合冲量为零,故A错误。根据动量定理,铁球受到的冲量为I0mvmv,而箱子受到的冲量始终为零,故B错误。根据动量定理,箱子对铁球的冲量大小为mv,方向向右,根据牛顿第三定律,铁球对箱子的冲量大小为mv,方向向左,又因为摩擦力与铁球对箱子的作用力等值反向,所以摩擦力对箱子的冲量大小为mv,向右,故C、D正确。8多选从塔顶以相同速度大小抛出A、B、C三个小球,A球竖直上抛,B球平抛,C球竖直下抛,另有D球从塔顶开始自由下落。已知四个小球的质量相同,落到同一水平地面上。则()A落地时动能相同的小球是A、B、CB落地时动量相同的小球是A、B、CC从离开塔顶
7、到落地的过程中,动能增量相同的小球只有A、B、CD从离开塔顶到落地的过程中,动量增量相同的小球是B、D解析:选AD四个小球在运动过程中机械能均守恒,抛出时动能相同的小球,机械能相同,落地时它们的机械能一定也相同,即落地时动能相同,故选项A正确。动量是矢量,落地时B的速度方向与A、C不同,故B的动量与A、C不同,选项B错误。四个小球在运动过程中的动能增量均为Ekmgh,选项C错误。小球在运动过程中的动量增量为pmgt,只有B、D运动时间相同,故选项D正确。9如图所示,一足球运动员踢一个质量为0.4 kg的足球。(1)若开始时足球的速度是4 m/s,方向向右,踢球后,球的速度为10 m/s,方向仍
8、向右(如图甲),求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量;(2)若足球以10 m/s的速度撞向球门门柱,然后以3 m/s速度反向弹回(如图乙),求这一过程中足球的动量改变量。解析:(1)取向右为正方向,初、末动量分别为pmv0.44 kgm/s1.6 kgm/s,方向向右pmv0.410 kgm/s4 kgm/s,方向向右动量的改变量为ppp2.4 kgm/s,方向向右。(2)取向右为正方向,初、末动量分别为p1mv10.410 kgm/s4 kgm/s,方向向右p2mv20.4(3) kgm/s1.2 kgm/s,即方向向左,动量的改变量为pp2p15.2 kgm/s,即方向向左。答
9、案:见解析B级选考提能10.篮球比赛是深受人们喜爱的体育项目,传球方式中有一种方式是通过地面传球,其简化过程如图所示,若将质量为m的篮球以速度v斜射到地板上,入射的角度是45,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是45,速度大小仍为v,则下列说法中正确的是()A合外力对篮球的冲量大小为mvB篮球动量的改变量为零C地面对篮球冲量的方向水平向左D篮球动量改变量的方向竖直向下解析:选A由图可知,碰前的动量p1mv,方向沿初速度方向,末动量大小为p2mv,方向沿末速度方向;则动量的改变量pp2p1mv,方向竖直向上,故合外力的冲量竖直向上,大小为mv,故B、D错误;由动量定理可知,合外力对篮球的冲量大小为m
10、v,故A正确;因重力的冲量竖直向下,故地面对篮球的冲量一定竖直向上,故C错误。11(2021福建高考)福建属于台风频发地区,各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为24.5 m/s28.4 m/s,16级台风的风速范围为51.0 m/s56.0 m/s。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌,则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的()A2倍B4倍C8倍 D16倍解析:选B设空气的密度为,风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的横截面积为S,在时间t的空气质量为mSvt,假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为零,对风由动量定理有Ft0mv,可得FSv2,1
11、0级台风的风速v125 m/s,16级台风的风速v250 m/s,则有4,故B正确。12如图所示,质量mA4.0 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0.24,木板右端放着质量mB1.0 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、I12 Ns的瞬时冲量作用开始运动,当小物块滑B离木板A时,木板A的动能EkA8.0 J。小物块B的动能EkB0.50 J,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0的大小;(2)木板的长度L。解析:(1)取水平向右为正方向,有ImAv0代入数据解得v03.0 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FAB、FBA和FCA,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vA和vB,有(FBAFCA)tmAvAmAv0FABtmBvB其中FABFBA,FCA(mAmB)g设A,B相对于C的位移大小分别为sA和sB,有(FBAFCA)sAmAvA2mAv02FABsBEkB动量与动能之间的关系为mAvAmBvB木板A的长度LsAsB代入数据解得L0.50 m.答案:(1)3.0 m/s(2)0.50 m