课时跟踪检测（二十六）动量定理.docx

课时跟踪检测（二十六）动量定理一、立足主干知识，注重基础性和综合性L一辆质量为2 200 kg的汽车正在以26 m/s的速度行驶，如果驾驶 员紧急制动，可在3.8 s内使车停下，如果汽车撞到坚固的墙上，则会在 0.22 s内停下，下列判断正确的是（）A.汽车紧急制动过程动量的变化量较大B.汽车撞到坚固的墙上动量的变化量较大C.汽车紧急制动过程受到的平均作用力约为15 000 ND.汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力约为15 000 N解析：选C 汽车无论是紧急制动还是撞到坚固的墙上，动量都是由相。变为0,所以 动量的变化量一样大，A、B错误；汽车紧急制动过程中，平均作用力为=丁仁15053 2C正确；汽车撞到坚固的墙上，平均作用力尸2=T=260000N, D错误。2.（2022衡水中学月考）“蹦蹦床”游乐项目是孩子们经常去游乐 场玩的一款项目。将儿童在“蹦蹦床”上弹起、下落的过程简化为竖 直方向上的运动。一质量为机的儿童从人高度处落下，从接触蹦床到 速度大小减为零的时间为在此过程中（）A.蹦床对他的冲量大小为mgAt+m2gh,蹦床对他做功不为0B.蹦床对他的冲量大小为,周荻，蹦床对他做功不为0C.蹦床对他的冲量大小为机丽，蹦床对他做功为0D.蹦床对他的冲量大小为祈gAf ”脚，蹦床对他做功为0解析：选A 儿童接触蹦床时的速度大小为，荻，接触蹦床后，以向上为正方向，根据 动量定理得1 mgt= 0（mj2gh）,解得/=2gh,设儿童接触蹦床后，又下降 了 x,全程根据动能定理得 W+机g（+x）=0,所以蹦床对儿童做的功为W=-mg（h+x）9 故选A。3.（2021北京等级者）如图所示，圆盘在水平面内以角速度0）绕中心轴匀速 转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻 圆盘突然停止转动，小物体由尸点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是A.圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向B.圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为C.圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动D.圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为所w解析：选D 圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力， 方向沿半径方向指向圆心，选项A错误；圆盘停止转动前，小物体运动一圈动量的变化量为 0,所受合外力为摩擦力，则所受摩擦力的冲量为0,选项B错误；圆盘停止转动后，小物 体沿切线方向运动，选项C错误；圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过 程所受摩擦力的冲量大小为/，=p=mv=mo）r9选项D正确。4 .（2021全国乙卷）（多选）水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力方拉动下从静止 开始运动。物体通过的路程等于so时，速度的大小为。0,此时撤去凡 物体继续滑行2so的 路程后停止运动，重力加速度大小为g。贝!1（）A.在此过程中厂所做的功为1机。23B.在此过程中方的冲量大小等于今nooC.物体与桌面间的动摩擦因数等于抗D.产的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍解析：选BC 未撤去厂前，摩擦力做负功，根据动能定理有法一%0=%如2,可知, 下所做的功一定大于%wo2, A错误；对于整个运动过程，根据动能定理有人o-BX3so=O,解得尸=3B, D错误；撤去尸后的运动过程中，根据动能定理有一2so=0；小。02,解得=二,C正确；未撤去尸前，设F的冲量大小为If,则摩擦力的冲量大小为:，未/it3撤去F前，对物体根据动量定理有/ff=瓶。0,解得/f=R0o, B正确。5 .（2022汕头模拟）（多选）某人站在力的传感器（连着计算机）上完成下蹲、起立动作，计 算机屏幕上显示出力的传感器示数尸随时间，变化的情况如图所示，g取10m/s2。下列说法 正确的是（）该人下蹲时间约为0.5s8 .该人下蹲过程的最大加速度约为6 m/s2起立过程该人一直处于超重状态 起立过程传感器对该人支持力的冲量约为500 N-s解析：选BD 下蹲过程中，初速度为0,末速度也为0,则下蹲过程先加速向下运动后 减速向下运动，从图像可知12 s过程为下蹲过程，则下蹲时间约为Is, A错误；由图像可知静止时有mg=N=500N,支持力最小约为200 N,最大约为700N,由牛顿第二定律可 得mgNmm=mamax或Nmaxmg=mamaxf ,联立解得最大加速度约为6 m/s2,则B正确； 起立过程，初速度为0,末速度也为0,则起立过程先加速向上运动后减速向上运动，该人 先是处于超重状态，后处于失重状态，C错误；起立过程，根据动量定理可得h-mgt=Q-0,起立时间约为Is,解得/n=机q=500Ns, D正确。6.质量相等的A、B两物体运动的速度。随时间t变化的图像如图 所示。整个运动过程中，A、B两物体的位移大小分别为必、办，合外 力做的功分别为、WB,合外力的冲量大小分别为、IB,加速度大 小分别为。小沏，下列关系式正确的是（）A. XA ： xb=2 ： 1B. WA ： Wb=4 ： 1C. IA : Ib=4 ： 1D. aA ： aB=2 ： 1解析：选B 在图像中，图线与时间轴所围的面积表示位移，则有即4=；2。0"）=。0力, 加=；OoZo=Oo%,解得以：m=1：1,故A错误；设A、B两物体的质量为雨,据动能定 理 W 合=：帆。/-3机。02 得 Wa=0/?i(2vo)2= 2mvo2, Wb=0pnz;o2= pnro2,解得 Wa :Wb=4 ： 1,故 B 正确；根据动量定理/合=zns一切如得 Za = 0= 2mv（）, 7=0 机（列）=一机伙），解得：介=2：1,故C错误；在少立图中，图线的斜率代表物体的加速度， 那么04=多3沏=一黑，解得04：沏=4： 1,故D错误。7 .某节目中，“气功师”平躺在水平地面上，其腹部上平放着一块大石板，助手用铁 锤猛击大石板，石板裂开而“气功师”没有受伤。现用下述模型分析探究：设大石板质量M=80 kg,铁锤质量m=5 kg；铁锤从加= l.8m高处由静止落下，打在 石板上反弹，当反弹达到最大高度岳=0.05 m时被拿开；铁锤与石板的作用时间£i=0.01s； 由于缓冲，石板与“气功师”腹部的作用时间打=0.5s。重力加速度g取lOm/s?。求铁锤敲 击大石板的过程中：（1）铁锤受到的冲量大小；（2）大石板对铁锤的平均作用力大小；（3）大石板对人的平均作用力大小。解析：（1）由机械能守恒定律;神力二雄，解得v=yl2ghf则铁锤敲击石板时的速度V1 =y/2ghi=6 m/s,方向向下，铁锤反弹时的速度。2=地丽=1 m/s,方向向上，取方向向上 为正方向，对铁锤，由动量定理得/=机力一（一切小），解得/=35Ns。(2)对铁锤，由冲量定义得解得尸i=3 550 N。(3)对石板，由动量定理得(尸2姓汝一?苗=0,解得尸2=871 No由牛顿第三定律得, 大石板对人的平均作用力大小尸2' =F2=871 No答案：(l)35Ns (2)3 550 N (3)871 N二、强化迁移能力，突出创新性和应用性8 .用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图所示，从距秤 盘80 cm高处把1 000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s,豆 粒弹起时竖直方向的速度大小变为碰前的一半，方向相反。若每个豆粒只与秤盘 碰撞一次，且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受 到的重力)，已知1 000粒的豆粒的总质量为100 go则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为()B. 0.6 NA. 0.2 NC. 1.0 ND. 1.6 N解析：选B 设豆粒从80 cm高处下落到秤盘上时的速度为。1, vi2=2gh9贝4荻 =2X 10X0.8 m/s=4 m/so设竖直向上为正方向，以所有豆粒与秤盘碰撞过程，根据动量0.1 X20.1 X(4)_ .定理：Ft=mv2mvi9贝4b= -=:N=0.6 N,根据牛顿第三定律可知，在碰撞过程中秤盘受到的压力大小为0.6N,故B正确，A、C、D错误。9 .使用无人机植树时，为保证树种的成活率，将种子连同营养物 质制成种子胶囊。播种时，在离地面10 m高处以15 m/s的速度水平 匀速飞行的无人机上，播种器利用空气压力把种子胶囊以5 m/s的速 度(相对播种器)竖直向下射出，种子胶囊进入地面以下10 cm深处完成一次播种。已知种子胶囊的总质量为20 g,不考虑其所受大气阻力及进入土壤后的重力作 用，取 g=10m/s2,贝！|()A.射出种子胶囊的过程中，播种器对种子胶囊做功为2.5 JB.离开无人机后，种子胶囊在空中运动的时间为也sC. 土壤对种子胶囊冲量的大小为3啦kg-m/sD.种子胶囊在土壤内受到平均阻力的大小为22.5gN解析：选D 射出种子胶囊的过程中，播种器对种子胶囊做的功等于其动能的增量，即 W=mv2=X0.02X52 J = 0.25 J, A错误；种子胶囊离开无人机后在竖直方向做匀加速直线 运动，由人=”+；仪2,代入数据解得£=1 S(另解舍去)，B错误；种子胶囊落地时竖直速度vy=v+gt=15 m/s,水平速度&=uo=15 m/s,进入土壤时竖直方向人/ =§，可/aU求得/ =得S。由动量定理得：I=Ftf =0 一 (一m看合)，D合=742+82,可解得土壤对种 子胶囊的冲量合=0.36kgm/s,平均阻力大小尸=22.56 N,故C错误，D正确。10. (2022广州模拟)某科技小组将一款自动防撞系统安装在汽车上进行测试。当汽车与 障碍物之间达到“报警距离”时，汽车能够立即采取制动措施，并将先后经过警报区域和紧 急制动区域。某次性能测试中，质量加=50 kg的汽车测试假人“驾驶”汽车以%=10 m/s 的速度沿直线行驶，当距离前方静止障碍物s=13.5 m时，系统立即自动控制汽车做加速度 大小为ai = 2m/s2的匀减速直线运动，并发出警报，减速人=1 s后汽车行至某处自动触发紧 急制动，汽车做加速度大小为2的匀减速直线运动，最终停在障碍物前/ =0.5m处。g= 10 m/s2,求：(1)汽车在紧急制动过程中加速度的大小a2;(2)在整个减速过程中，测试假人所受重力的冲量大小/。解析：(1)汽车在警报区域运动的距离Xl = Vo一开始紧急制动时的速度01 = 00«i6=8 m/s,汽车在紧急制动区运动的距离工2=$一s'xi = 4 m,汽车在紧急制动区运动过 程满足0"=2°2以，解得“2=8 m/s2o(2)汽车在紧急制动区运动的时间，2=?=ls,测试假人所受重力的冲量大小/=，%g(fi +打），带入数值得1=1 000 Ns。答案：（I）a2=8m/s2 （2）1= 1 000 N s