2021年高三1級部物理第一輪復(fù)習(xí)-沖量動量動量定理1．將質(zhì)量為0.5kg的小球以20m/s的初速度豎直向上拋出，不計空氣阻力，g取10m/s2.以下判斷正確的選項是()A．小球從拋出至最高點受到的沖量大小為10N·sB．小球從拋出至落回出發(fā)點動量的增量大小為0C．小球從拋出至落回出發(fā)點受到的沖量大小為0D．小球從拋出至落回出發(fā)點受到的沖量大小為20N·s解析：小球在最高點速度為零，取向下為正方向，小球從拋出至最高點受到的沖量I＝0－(－mv0)＝10N·s，A正確；因不計空氣阻力，所以小球落回出發(fā)點的速度大小仍等于20m/s，但其方向變?yōu)樨Q直向下，由動量定理知，小球從拋出至落回出發(fā)點受到的沖量為：I＝Δp＝mv－(－mv0)＝20N·s，D正確，B、C均錯誤．答案：AD2.如下圖，傾斜的傳送帶保持靜止，一木塊從頂端以一定的初速度勻加速下滑到底端．如果讓傳送帶沿圖中虛線箭頭所示的方向勻速運動，同樣的木塊從頂端以同樣的初速度下滑到底端的過程中，與傳送帶保持靜止時相比()A．木塊在滑到底端的過程中，摩擦力的沖量變大B．木塊在滑到底端的過程中，摩擦力的沖量不變C．木塊在滑到底端的過程中，木塊克制摩擦力所做的功變大D．木塊在滑到底端的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能數(shù)值將變大解析：傳送帶是靜止還是沿題圖所示方向勻速運動，對木塊來說，所受滑動摩擦力大小不變，方向沿斜面向上；木塊做勻加速直線運動的加速度、時間、位移不變，所以選項A錯，選項B正確．木塊克制摩擦力做的功也不變，選項C錯．傳送帶轉(zhuǎn)動時，木塊與傳送帶間的相對位移變大，因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能將變大，選項D正確．答案：BD3.如下圖，豎直環(huán)A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一擋板固定在地上，B不能左右運動，在環(huán)的最低點靜置一小球C，A、B、C的質(zhì)量均為m.給小球一水平向右的瞬時沖量I，小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動，為保證小球能通過環(huán)的最高點，且不會使環(huán)在豎直方向上跳起，瞬時沖量必須滿足()A．最小值meq\r(4gr)B．最小值meq\r(5gr)C．最大值meq\r(6gr)D．最大值meq\r(7gr)解析：在最低點，瞬時沖量I＝mv0，在最高點，mg＝mv2/r，從最低點到最高點，mveq\o\al(2,0)/2＝mg×2r＋mv2/2，解出瞬時沖量的最小值為meq\r(5gr)，應(yīng)選項B對；假設(shè)在最高點，2mg＝mv2/r，其余不變，則解出瞬時沖量的最大值為meq\r(6gr).答案：BC4.水平面上有兩個質(zhì)量相等的物體a與b，它們分別在水平推力F1與F2作用下開場運動，分別運動一段時間后撤去推力，兩個物體都將運動一段時間后停下．物體的v—t圖線如下圖，圖中線段AB∥CD.則以下說法正確的選項是()①水平推力的大小F1>F2②水平推力的大小F1<F2③a所受摩擦力的沖量大于b所受摩擦力的沖量④a所受摩擦力的沖量小于b所受摩擦力的沖量A．①③B．①④C．②③D．②④答案：B5.如下圖，在水平地面上有A、B兩個物體，質(zhì)量分別為mA＝3.0kg、mB＝2.0kg，在它們之間用一輕繩連接，它們與地面間的動摩擦因數(shù)均為μF1、F2同時作用在A、B兩物體上，F(xiàn)1＝20N，F(xiàn)2＝10N，g取10m/s2.當(dāng)運動到達(dá)穩(wěn)定后，以下說法正確的選項是()A．A、B組成的系統(tǒng)運動過程中所受摩擦力大小為5N，方向水平向左B．5s內(nèi)物體B對輕繩的沖量為70N·s，方向水平向左C．地面受到A、B組成的系統(tǒng)的摩擦力大小為10N，方向水平向左D．5s內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)的動量變化量為25kg·m/s解析：A、B組成的系統(tǒng)運動過程中所受的摩擦力為Ff＝μ(mA＋mB)g＝5.0N，根據(jù)牛頓第三定律知地面受到A、B組成的系統(tǒng)的摩擦力的大小為5N，方向水平向右，所以A對C錯．設(shè)運動到達(dá)穩(wěn)定時系統(tǒng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有F1－F2－Ff＝(mA＋mB)a，解得a＝1.0m/s2，方向與F1同向(或水平向右)．以B為研究對象，運動過程中B所受摩擦力為FfB＝μmBg＝2.0N．設(shè)運動到達(dá)穩(wěn)定時，B所受輕繩的作用力為FT，根據(jù)牛頓第二定律有FT－FfB－F2＝mBa，解得FT＝14.0N．根據(jù)牛頓第三定律知，物體B對輕繩的作用力大小為14N，方向水平向左，沖量為70N·s，B正確．A、B組成的系統(tǒng)受到的合外力的大小為5N，所以5s內(nèi)，合外力的沖量大小為25N·s，由動量定理知D正確．答案：ABD6.如下圖，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的eq\f(1,4)圓周軌道，圓心O在S的正上方，在O與P兩點各有一質(zhì)量為m的小物塊a與b，從同一時刻開場，a自由下落，b沿圓弧下滑．以下說法正確的選項是()A．a(chǎn)比b先到達(dá)S，它們在S點的動量不相等B．a(chǎn)與b同時到達(dá)S，它們在S點的動量不相等C．a(chǎn)比b先到達(dá)S，它們在S點的動量相等D．b比a先到達(dá)S，它們在S點的動量相等解析：a、b兩球到達(dá)S點時速度方向不同，故它們的動量不等，C、D錯誤．由機械能守恒定律知，a、b經(jīng)過同一高度時速率一樣，但b在豎直方向的分速度vb始終小于同高度時a球的速度va，應(yīng)有平均速度eq\x\to(v)b＜eq\x\to(v)a，由t＝eq\f(R,\x\to(v))知，ta＜tb，所以a先到達(dá)S點，A正確，B錯誤．答案：A7．質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動，它的角速度為ω，周期為T，在eq\f(T,2)時間內(nèi)，小球受到的沖量的大小為()A．2mωrB．πmωrC．mω2req\f(T,2)D．mω2eq\f(T,2)解析：做勻速圓周運動的物體，其所受向心力的大小為F＝mω2r，但向心力是個變力，方向不斷改變，不能由F·t來求沖量，只能根據(jù)動量定理I＝mv2－mv1＝mωr－(－mωr)＝2mωr.答案：A8．一質(zhì)量為m的物體做平拋運動，在兩個不同時刻的速度大小分別為v1、v2，時間間隔為Δt，不計空氣阻力，重力加速度為g，則關(guān)于Δt時間內(nèi)發(fā)生的變化，以下說法正確的選項是()A．速度變化大小為gΔt，方向豎直向下B．動量變化大小為Δp＝m(v2－v1)，方向豎直向下C．動量變化大小為Δp＝mgΔt，方向豎直向下D．動能變化為ΔEk＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1))解析：根據(jù)加速度定義g＝eq\f(Δv,Δt)可知A對，分別由動量定理、動能定理可知CD對；注意動量變化是矢量，由于v1、v2僅代表速度的大小，應(yīng)選項B錯．答案：ACD9．如果物體在任何相等的時間內(nèi)受到的沖量都一樣，則這個物體的運動()A．可能是勻變速運動B．可能是勻速圓周運動C．可能是勻變速曲線運動D．可能是勻變速直線運動解析：沖量是力與時間的乘積，在任何相等的時間內(nèi)沖量都一樣，也就是物體受到的力恒定不變，所以物體做勻變速運動，其軌跡可以是直線的也可以是曲線的．答案：ACD10．兩質(zhì)量一樣的物體a與b分別靜止在光滑的水平桌面上，因分別受到水平恒力作用，同時開場運動．假設(shè)b所受的力為a的k倍，經(jīng)過t時間后分別用Ia、Wa與Ib、Wb表示在這段時間內(nèi)a與b各自所受恒力的沖量與做功的大小，則有()A．Wb＝kWa，Ib＝kIaB．Wb＝k2Wa，Ib＝kIaC．Wb＝kWa，Ib＝k2IaD．Wb＝k2Wa，Ib＝k2Ia解析：由I＝Ft，F(xiàn)b＝kFa，得Ib＝kIa，故C、D錯．對兩物體分別由動量定理得：Ia＝mva，Ib＝mvb，分別由動能定理得Wa＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,a)，Wb＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,b)，聯(lián)立解得Wb＝k2Wa.答案：B11.物體受到合力F的作用，由靜止開場運動，力F隨時間變化的圖象如下圖，以下說法中正確的選項是()A．該物體將始終向一個方向運動B．3s末該物體回到原出發(fā)點C．0～3s內(nèi)，力F的沖量等于零，功也等于零D．2～4s內(nèi)，力F的沖量不等于零，功卻等于零解析：圖線與橫坐標(biāo)所圍的面積等于沖量，0～1秒內(nèi)的沖量為負(fù)，說明速度沿負(fù)方向，而1～2秒內(nèi)沖量為正，且大于0～1秒內(nèi)的沖量，即速度的方向發(fā)生變化，所以A錯誤，0～3秒內(nèi)，力F的沖量為零，即物體0秒時的速度與3秒時的速度一樣，故0～3秒內(nèi)力F的沖量等于零，功也等于零，C、D正確．分析運動過程可以得到3秒末物體回到原出發(fā)點，B正確．答案：BCD12．蹦極跳是勇敢者的體育運動．該運發(fā)動離開跳臺時的速度為零，從自由下落到彈性繩剛好被拉直為第一階段，從彈性繩剛好被拉直到運發(fā)動下降至最低點為第二階段．以下說法中正確的選項是〔〕A．第一階段重力的沖量與第二階段彈力的沖量大小相等B．第一階段重力勢能的減少量等于第二階段克制彈力做的功C．第一階段重力做的功小于第二階段克制彈力做的功D．第二階段動能的減少量等于彈性勢能的增加量解析：對全程有：IG1＋I(xiàn)G2＝I彈，所以IG1＜I彈，A錯．全程動能不變Ep1＋Ep2＝E彈所以Ep1＜E彈，B錯，C對．第二階段ΔEk＝W彈－WG2所以W彈＞ΔEk即彈性勢能的增加量大于動能的減少量，D錯．答案：C13.如下圖，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點為圓周的最高點，d點為圓周的最低點．每根桿上都套著一個質(zhì)量一樣的小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速為零)，關(guān)于它們下滑的過程，以下說法中正確的選項是()A．重力對它們的沖量一樣B．彈力對它們的沖量一樣C．合外力對它們的沖量一樣D．它們的動能增量一樣解析：由運動學(xué)知識可知三個滑環(huán)的運動時間相等，故A正確，由于三種情形下彈力的方向不同，故B錯，根據(jù)機械能守恒定律知D錯，而合外力沖量大小為mv，由于v大小不等，故C錯．答案：A14．2021年中國女子冰壺隊首次獲得了世界錦標(biāo)賽冠軍，這引起了人們對冰壺運動的關(guān)注．冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡化為如下過程：如下圖，運發(fā)動將靜止于O點的冰壺(視為質(zhì)點)沿直線OO′推到A點放手，此后冰壺沿AO′滑行，最后停于C點．冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)為μ，冰壺質(zhì)量為m，AC＝L，CO′＝r，重力加速度為g.(1)求冰壺在A點的速率；(2)求冰壺從O點到A點的運動過程中受到的沖量大小；(3)假設(shè)將BO′μ，原只能滑到C點的冰壺能停于O′點，求A點與B點之間的距離．解析：(1)由－μmgL＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，得vA＝eq\r(2μgL).(2)由I＝mvA，將vA代入得I＝meq\r(2μgL).(3)設(shè)A點與B點之間的距離為s，由－μmgsμmg(L＋r－s)＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，將vA代入得s＝L－4r.答案：(1)eq\r(2μgL)(2)meq\r(2μgL)(3)L－4r15.2021年8月24日晚，北京奧運會閉幕式上，199名少年穿著特制的足具——一副由白色的金屬制成的高約一米、裝有彈簧的支架走上了閉幕式的表演舞臺，如左圖所示.199名少年整齊劃一的前空翻、后空翻、橫飛，引起現(xiàn)場觀眾陣陣尖叫．假設(shè)表演者穿著這種彈跳器上下跳躍．右圖所示為在一次跳躍中彈跳器從接觸地面到離開地面的過程中，地面對彈跳器彈力F與時間t的變化關(guān)系圖象．表演者連同彈跳器的總質(zhì)量為80kg.求：(1)t1＝0.5s時刻，表演者的速度；(2)表演者離地后能上升的高度．(不計空氣阻力，g取10m/s2)解析：(1)由圖象可知，t1＝0.5s時刻彈跳器的壓縮量最大，故此時表演者的速度為0.(2)表演者從t1＝0.5s彈起上升到t2＝1.0s離地的過程中受到重力G與彈力F作用，它們的沖量改變了表演者的動量．設(shè)表演者t2＝1.0s離地時的速度為vIG＋I(xiàn)F＝mv取豎直向上的方向為正IG＝－mg(t2－t1)＝－400Ns由F—t圖知：IF＝1100Ns解得：v＝8.75m/s設(shè)上升的高度為h由v2＝2gh解得h＝3.83m.答案：(1)0(2)3.83m16.據(jù)航空新聞網(wǎng)報道，美國“布什〞×104kg的“超級大黃蜂〞艦載飛機于2009年5月19日下午完成了首次降落到航母甲板上的訓(xùn)練——著艦訓(xùn)練．在“布什〞號上安裝了飛機著艦阻攔裝置——阻攔索，從甲板尾端70m處開場，向艦首方向每隔一定距離橫放一根粗鋼索，鋼索的兩端通過滑輪與甲板緩沖器相連，總共架設(shè)三道阻攔索．飛行員根據(jù)飛機快要著艦時的高度，確定把飛機的尾鉤掛在哪一根阻攔索上，這意味著飛機有三次降落的時機．如下圖，某次降落中在阻擋索的阻攔下，這架“大黃蜂〞在2s內(nèi)速度從(1)阻攔索對“大黃蜂〞的平均作用力大小；(2)阻攔索對“大黃蜂〞的沖量．解析：(1)“大黃蜂〞在t＝2s內(nèi)速度從v0＝180km/h＝50m/s降到0，加速度為a＝eq\f(0－v0,t)＝－25m/s2根據(jù)牛頓第二定律，阻攔索對“大黃蜂〞的平均作用力Ff＝ma，代入數(shù)據(jù)求得Ff×105N.(2)阻攔索對“大黃蜂〞的沖量I＝Fft×105N·s即阻攔索對“大黃蜂〞×105N·s，方向與運動方向相反．答案：×105×105N·s方向與運