1、第47练动量定理及应用(时间20分钟)思维方法1注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性;动量定理Ftpp中“Ft”为合外力的冲量;要明确过程的初、末状态2解决“流体问题”“粒子流问题”等持续作用情况,需以流体为研究对象,建立“柱状”模型一、选择题1.2022广东佛山一模拍皮球是大家都喜欢的体育活动,能强身健体已知皮球质量为m0.4 kg,为保证皮球每次与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为h1.25 m,小明需每次在球到达最高点时拍球,每次拍球作用的距离为s0.25 m,使球在离手时获得一个竖直向下,大小为4 m/s的初速度v.若不计空气阻力及球的形变,g取10 m/s2,则每次拍球()A手给球的冲
2、量为1.6 kgm/sB手给球的冲量为2.0 kgm/sC人对球做的功为3.2 JD人对球做的功为2.2 J22022天津七校第三次联考如图所示,直径(约30 cm左右)相同的4个装满水的薄皮气球水平固定排列,子弹射入水球并沿水平线做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,气球薄皮对子弹的阻力忽略不计以下判断正确的是()A子弹在每个水球中的速度变化相同B每个水球对子弹做的功不同C每个水球对子弹的冲量相同D子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等3(多选)2022河北模拟演练游乐场滑索项目的简化模型如图所示,索道AB段光滑,A点比B点高1.25 m,与AB段平滑连接的BC段粗糙,长4 m质
3、量为50 kg的滑块从A点由静止下滑,到B点进入水平减速区,在C点与缓冲墙发生碰撞,反弹后在距墙1 m的D点停下已知滑块与BC段间的动摩擦因数为0.2,规定向右为正方向,g取10 m/s2.下列说法正确的是()A缓冲墙对滑块的冲量为50 NsB缓冲墙对滑块的冲量为250 NsC缓冲墙对滑块做的功为125 JD缓冲墙对滑块做的功为250 J42022山东中学联盟联考如图所示,表面光滑的楔形物块ABC固定在水平地面上,质量相同的小球a和b(均可视为质点)分别从斜面顶端沿斜面AB和竖直面AC同时由静止自由滑下在两小球分别到达水平地面的过程中,下列说法正确的是()A两小球所受重力的冲量大小相同B两小球
4、的动量改变量大小相同C下落过程中两小球各自的机械能可能在某时刻不相同D两小球到达水平地面所用时间相同二、非选择题52022北京朝阳区模拟物理问题的研究首先要确定研究对象当我们研究水流、气流等流体问题时,经常会选取流体中的一小段来进行研究,通过分析能够得出一些有关流体的重要结论水刀应用高压水流切割技术,相比于激光切割有切割材料范围广、效率高、安全环保等优势如图,某型号水刀工作过程中,将水从面积S0.1 mm2的细喷嘴高速喷出,直接打在被切割材料表面,从而产生极大压强,实现切割已知该水刀每分钟用水600 g,水的密度为1.0103 kg/m3.(1)求从喷嘴喷出水的流速v的大小;(2)高速水流垂直
5、打在材料表面上后,水速几乎减为0,求水对材料表面的压强p.第47练动量定理及应用1答案:D解析:根据题述,为使皮球在离手时获得一个竖直向下、大小为4 m/s的初速度v,根据动量定理可知,合外力要给皮球的冲量为Imv0.44 kgm/s1.6 kgm/s.手给球的冲量与重力给球的冲量之和等于合外力冲量,故手给球的冲量小于1.6 kgm/s,选项A、B错误;设人对球做的功为W,由动能定理知,Wmgsmv2,解得W2.2 J,选项D正确,C错误2答案:D解析:子弹向右做匀减速运动,通过相等的位移所用时间逐渐增大,所以子弹在每个水球中运动的时间不同,又子弹在水球中加速度相同,由vat知,子弹在每个水球
6、中的速度变化不同,选项A错误;由于子弹在水球中的加速度不变,故水球对子弹的作用力f不变,由Wfx知,f不变,x相同,则每个水球对子弹做的功相同,选项B错误;由Ift知,f不变,t不同,则每个水球对子弹的冲量不同,选项C错误;子弹恰好能穿出第4个水球,则根据运动的可逆性和匀加速直线运动规律可知子弹穿过第4个小球所用时间与子弹穿过前3个小球所用时间相同,则子弹穿出第3个水球的瞬时速度为全程的中间时刻的速度,与全程的平均速度相等,选项D正确3答案:BC解析:设滑块与墙碰撞前、后瞬间的速度大小分别为v1、v2,对滑块由A到C的过程中,根据动能定理得mghmgxBCmv,代入数据解得v13 m/s;滑块
7、反弹后,对滑块由C到D的过程有mgxCD0mv,代入数据解得v22 m/s.对滑块与墙碰撞的过程,由动量定理得Imv2mv1,代入数据解得I250 Ns,A错误,B正确;滑块与墙碰撞的过程中,由动能定理得Wmvmv,代入数据得W125 J,C正确,D错误4答案:B解析:设斜面倾角为,斜面高度为h,则小球a的加速度大小为ag sin ,故小球a在斜面上滑行的时间为t1;小球b做自由落体运动,则小球b的运动时间为t2,所以小球a运动到水平地面所用的时间比小球b长,D错误根据Imgt可知,两小球所受重力的冲量大小不相同,A错误根据动能定理有mghmv2,则两小球的末速度大小相同,可知两小球的动量改变量大小相同,B正确由于两小球在运动过程中只有重力做功,所以下落过程中两小球的机械能守恒,故C错误5答案:(1)100m/s(2)1.0107 Pa解析:(1)1分钟喷出的水的质量为mSvt所以水的流速v代入数据解得v100 m/s.(2)选取t时间内打在材料表面质量为m的水为研究对象,由动量定理得Ft0mv,其中mSvt根据牛顿第三定律知,材料表面受到的压力大小FF,根据压强公式有p联立解得p1.0107 Pa.