2020高考物理专题18动量备考强化训练45冲量与动量动量定理新人教版.pdf

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1、【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/12 2020高考物理专题 18动量备考强化训练45冲量与动量动量定理新人教版编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/12 本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于：理解和掌握冲量、动量两个重要概念.能用牛顿运动定律和加速度的概念推导出动量定理，能熟练地运用动量定理解释有关物理现象。并进行有关的计算.解答此类试题，既要透彻理解动量、冲量和动量定理等物理概念，又要有丰富的空间想象能力。全卷16 题，总计 100 分，选做题 1？道备用。一、破解依

2、据动量和冲量大小：，方向：与速度方向一致；大小：，方向：与合外力方向一致。mvp；FtI动量变化。指末、初动量之差。特别关注动量（或速度）的方向性vmmvmvppp/一维往复：设来时方向为正，则)(vmmvp二维互成角度：设二速度夹角为，动量变化的大小，方向，其中为速度变化与初速度的夹角。例如右图-1 所示情形，具体应用见第10题。cos222vvvvmvmpcossintanvvvv动量定理大小：，或,其中指合外力的冲量；或方向：动量变化与合外力的“方向一致”。)(/ttFmvmv合Ipp/合I332211tFtFtFI合ppp/F坐标正方向的选取：初速度方向；或合外力方向。二、精选习题选择

3、题（每小题5 分，共 60 分）(14 北京)带电粒子 a、b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，a 运动的半径大于b 运动的半径若a、b 的【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/12 电荷量分别为qa、qb，质量分别为 ma、mb，周期分别为Ta、Tb.则一定有()A.qaqb B.mambC.TaTb D.t2 Bt1=t2CI1 I2 DI1=I2 11.(13 天津)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠。观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度

4、向前冲出,在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功12.(17全国)将质量为 1.00kg 的模型火箭点火升空，50g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）A30 B5.7102 kg m/skg m/sC6.0102 D 6.3102kg m/skg m/s计算题（共 40 分）13.(15安徽)（14分）一

5、质量为 0.5 kg 的小物块放在水平地面上的 A点，距离 A点 5 m的位置 B处是一面墙，如图-8 所示。长物块以 vo=9 m/s 的初速度从 A 点沿 AB方向运动，在与墙壁碰撞前【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/12 瞬间的速度为 7 m/s，碰后以 6 m/s 的速度把向运动直至静止。g 取10 m/s2。（1）求物块与地面间的动摩擦因数；（2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小 F；（3）求物物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。14.（13 新课标）（10 分）在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 A和 B，两者相距为 d。现给 A

6、一初速度，使 A与 B发生弹性正碰，碰撞时间极短:当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为.B的质量为 A的 2 倍，重力加速度大小为 g.求 A的初速度的大小。15.(13天津)（16 分）质量为 m=4kg的小物块静止于水平地面上的 A点,现用 F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距 x=20m,物块与地面间的动摩擦因数=0.2,g 取 10m/s2,求:(1)物块在力 F作用过程发生位移x1 的大小;(2)撤去力 F后物块继续滑动的时间t。16.(13北京)（10分）正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子

7、质量为 m,单位体积内粒子数量n 为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为 v,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f 与 m、n 和 v的关系。(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)（三）选做题【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/12 17.(13 安徽)（14 分）一物体放在水平地面上,如图-10 甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间 t 的变化情况如图-10 乙所示,物体相应的速度 v 随时间 t 的变化关系如图-10 丙所

8、示。求:(1)0 8s 时间内拉力的冲量;(2)0 6s 时间内物体的位移;(3)0 10s 时间内,物体克服摩擦力所做的功。三、参考答案选择题【答案】A【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动和动量定义带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvBm，pmv，得 pqBr，两粒子动量相等，则qaBraqbBrb，已知rarb，则qaqb，A正确，其他条件未知，B、C、D无法判定【答案】B。【解析】机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能时刻发生变化，则机械能在变化，故A 错误；在最高点对乘客受力分析，根据牛顿第二定律有：，座椅对他的

9、支持力，故B 正确；乘客随座舱转动一周的过程中，动量不变，是所受合力的冲量为零，重力的冲量，故C 错误；乘客重力的瞬时功率，其中为线速度和竖直方向的夹角，摩天轮转动过程中，乘客的重力和线速度的大小不变，但在变化，所以乘 客 重 力 的 瞬 时 功 率 在 不 断 变 化，故D 错 误。rvmNmg2mgrvmmgN20tmgIcosmgvP【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】8/12【答案】AB【解析】由题目可知 F2 N，F1 N，由动量定理 Ft mv1 mv0，可知 t 1 s 时，Ft1 mv1，代入数据可得 v1 m/s1 m/s，故 A正确；t 2 s 时，pFt2，代入

10、数据可得 p4 kgm/s，故 B 正确；t 3 s 时，pFt2F(t3 t2)，代入数据可得p3 kgm/s，故 C错误；t 4 s 时，由 Ft2F(t4 t2)mv4，代入数据可得 v4 m/s 1 m/s，故 D错误【答案】A【解析】人下落h 高度为自由落体运动，由运动学公式，可知；缓冲过程（取向上为正）由动量定理得，解得：，故选A。22vgh2vgh()0()Fmg tmv2mghFmgt【答案】B【解析】a 粒子和质子质量之比为4：1，电荷量之比为2：1，由于动量相同，故速度之比为1：4，选项 C错误；在同一匀强磁场 B 中，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径，得两者的运动

11、半径之比为1：2，选项 A错误；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期，得周期之比为2：1，选项 B正确；由带电粒子在匀强磁场中受到的洛伦兹力f=qvB，得受到的洛伦兹力之比为1：2，选项 D错误。qBmvrqBmT2【答案】B【解析】由动量定理Ftp 知，接球时两手随球迅速收缩至胸前，延长了手与球接触的时间，从而减小了球的动量变化率，减小了球对手的冲击力，选项B正确【答案】【解析】【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/12【答案】A【解析】从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中，绳对人的拉力始终向上，故冲量始终向上。此过程中人先加速再减速，当拉力等于重力时，速度最大，则动量先增大

12、后减小，A 正确，B、C 错误，在最低点时，人的加速度向上，拉力大于重力，D 错误。【解答】依牛二定律可知，小球的加速度为再规定向下为正方向，依匀加速直线运动速度-位移公式，小球竖直下落到地面的速度容易求出hmfgv)-2（由于小球与地面发生了弹性碰撞，无能量损失，速度大小不变、方向向上，因而碰撞前后动量变化的大小vvmvvvmvvmvmp2)()(把式代入式即得“”号说明，动量变化的方向竖直向上。【答案】C【解析】设小球的质量为，OA下落高度,则容易求出球到达A点的速度。注意到,。由动量定理得和，显然。故选C。mhghv2BAvv0CvBBABAmvvvmpI221BBCBmvvmpI)0(

13、221II【答案】选 B。【解析】运动员乙推甲的过程中的甲和乙间的相互作用力等大反向,作用时间相等,故甲对乙的冲量和乙对甲的冲量大小相等,方向相反;由动量定理,动量变化的大小相等,方向相反,A 错,B 对;“交棒”过程中甲和乙的速度不一定相等,在乙推甲的过程中位移不一定相等,因而甲对乙做的负功和乙对甲做的正功的绝对值不一定相等,由动能定理,其动能变化量的绝对值也不一定相等,C、D错。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/12【答案】A【解析】设燃气的质量为m，由于作用时间相同（且视为相互作用），因而可得燃气的冲量和火箭的冲量；再依牛三定律，因而求出，亦即。tFItFIFF-II-

14、pp-考虑到作用前两者初动量均为0，再由动量定理即可求出，号说明火箭与燃气的动量反向。所以A正确，BCD 错误。smkgsmkgmvpp/30/60005.0计算题【答案】（1）（2）（3）0.32130FN9WJ【答案】gdv5280【解析】设在发生碰撞的瞬间，木块A的速度大小为 v；在碰撞后的瞬间，A和 B的速度分别为 v1 和 v2。在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得22212)2(212121vmmvmv 21)2(vmmvmv式中，以碰撞前木块A的速度方向为正。由式得221vv设碰撞后 A和 B运动的距离分别为d1 和 d2,由动能定理得21121mvmgd222)2(21)2v

15、mgdm（按题意有 d=d1+d2 设 A的初速度大小为 v0，由动能定理有2202121mvmvmgd联立至式，得gdv5280【答案】(1)16m (2)2 s【解析】(1)设物块受到的滑动摩擦力为F1,则 F1=mg 根据动能定理,对物块由 A到 B整个过程,有 Fx1-F1x=0【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】11/12 代入数据,解得 x1=16m(2)设刚撤去力 F时物块的速度为v,此后物块的加速度为a,滑动的位移为 x2,则x2=x-x1 由牛顿第二定律得a=1Fm由匀变速直线运动公式得v2=2ax2 以物块运动的方向为正方向,由动量定理,得-F1t=0-mv 代入

16、数据,解得 t=2s【答案】(2)f=nmv2。13【解 析】(2)一 个粒 子 每 与器 壁碰撞 一 次 对器 壁 的 冲量 为I0=2mv如图所示,以器壁上的面积 S为底、以 vt 为高构成柱体,由题意可知,柱体内的粒子在 t 时间内有与器壁发生碰撞,碰撞的粒子总数为 N=nSvt1616在t 时间内粒子对器壁的冲量为I=NI0=nSmv2t13面积为 S的器壁受到粒子的压力为F=nSmv2It13则器壁单位面积上所受到粒子的压力为f=nmv2FS13选做题【答案】(1)18 N s(2)6 m(3)30 J.【解析】(1)0 8s 时间内拉力的冲量【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】12/12 I=F1t1+F2t2+F3t3=12+34+22=18(Ns)(2)0 6s 时间内物体的位移x=t2=(6-2)=6(m)2v 32(3)6 8s 内物体做匀速运动,由物体受力平衡可得Ff=2N010 s 时间内,物体的位移l=t2+vt3+t42v2v=4+32+2=15(m)3232物体克服摩擦力所做的功W=Ffl=215J=30 J