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2022三维设计一轮课时跟踪检测(十九) 动量 动量定理

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课时跟踪检测(十九) 动量 动量定理

1.下列说法正确的是(  )
A.动量为零时,物体一定处于平衡状态
B.动能不变,物体的动量一定不变
C.物体所受合外力不变时,其动量一定不变
D.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
解析:选D 动量为零说明物体的速度为零,但物体速度为零并不一定为平衡状态,如汽车的启动瞬时速度为零,故A错误;动能不变,说明速度的大小不变,但速度的方向是可以变化的,故动量是可能发生变化的,故B错误;物体做匀变速直线运动时,物体的合外力大小不变,但速度大小会变化,故动量的大小也会发生变化,故C错误;物体受到恒力作用时有可能做曲线运动,如平抛运动,故D正确。
2.关于冲量,以下说法正确的是(  )
A.只要物体受到了力的作用,一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零
B.物体所受合外力的冲量小于物体动量的变化
C.冲量越大的物体受到的动量越大
D.如果力是恒力,则其冲量的方向与该力的方向相同
解析:选D 合外力的冲量等于动量的变化,如果动量的变化为零,则合外力的冲量为零,所以物体所受外力的合冲量可能为零,故A错误;由动量定理可知物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化,故B错误;冲量越大,动量的变化量越大,动量不一定大,故C错误;如果力是恒力,则冲量的方向就是该力的方向,故D正确。
3.如图所示,小明在演示惯性现象时,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条。若缓慢拉动纸条,发现杯子会出现滑落;当他快速拉动纸条时,发现杯子并没有滑落。对于这个实验,下列说法正确的是(  )

A.缓慢拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较小
B.快速拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较大
C.为使杯子不滑落,杯子与纸条的动摩擦因数尽量大一些
D.为使杯子不滑落,杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些
解析:选D 纸条对杯子的摩擦力一定,缓慢拉动纸条时时间长,则摩擦力对杯子的冲量较大;快速拉动纸条时时间短,则摩擦力对杯子的冲量较小,故A、B错误;为使杯子不滑落,杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些,这样杯子在桌面上运动的加速度大,位移短,故C错误、D正确。
4.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是(  )
A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小
B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大
D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力
解析:选A 从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中,人先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,加速度等于零时,速度最大,故人的动量和动能都是先增大后减小,加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大,动量和动能最大,在最低点时人具有向上的加速度,绳对人的拉力大于人所受的重力。绳的拉力方向始终向上与运动方向相反,故绳对人的冲量方向始终向上,绳对人的拉力始终做负功。故A正确,B、C、D错误。
5.(2021·广西钦州综测)“飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演,曾引起质疑。为了研究该问题,以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的时间内,对玻璃平均冲击力大小的是(  )
A.测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度
B.测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间
C.测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间
D.测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度
解析:选D 在“飞针穿玻璃”的过程中,由动量定理得:-t=mv2-mv1,结合牛顿第三定律可知,应测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度,故D正确,A、B、C错误。
6.(2021·江西崇义中学模拟)一质量为m的铁锤,以速度v,竖直打在木桩上,经过Δt时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是(  )
A.mgΔt        B.
C.+mg D.-mg
解析:选C 对铁锤应用动量定理,设木桩对铁锤的平均作用力为F,则有(F-mg)Δt=0-(-mv),解得F=+mg,所以铁锤对木桩的平均冲力
F′=F=+mg,C正确,A、B、D错误。
7.(2019·全国卷Ⅰ)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为(  )
A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg
C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
解析:选B 设1 s内喷出气体的质量为m,喷出的气体与该发动机的相互作用力为F,由动量定理Ft=mv知,m== kg=1.6×103 kg,选项B正确。
8.一个质量为m=100 g的小球从h=0.8 m的高处自由下落,落到一个厚软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t=0.2 s,规定竖直向下的方向为正,则在这段时间内,软垫对小球的冲量为(取g=10 m/s2)(  )
A.0.6 N·s B.0.4 N·s
C.-0.6 N·s D.-0.4 N·s
解析:选C 设小球自由下落h=0.8 m的时间为t1,由h=gt12得t1==0.4 s。设IN为软垫对小球的冲量,并令竖直向下的方向为正方向,则对小球整个运动过程运用动量定理得mg(t1+t2)+IN=0,解得IN=-0.6 N·s。负号表示软垫对小球的冲量方向和重力的方向相反。故选项C正确。
9.(2021·福建泉州市质检)如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d四个点位于同一圆周上,a在圆周最高点,d在圆周最低点,每根杆上都套着质量相等的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c三个点同时由静止释放。关于它们下滑的过程,下列说法正确的是(  )

A.重力对它们的冲量相同
B.弹力对它们的冲量相同
C.合外力对它们的冲量相同
D.它们动能的增量相同
解析:选A 这是“等时圆”,即三个滑环同时由静止释放,运动到最低点d点的时间相同,由于三个环的重力相等,由公式I=Ft分析可知,三个环重力的冲量相同,故A正确;从c处下滑的小滑环受到的弹力最大,运动时间相等,则弹力对从c处下滑的小滑环的冲量最大,故B错误;从a处下滑的小滑环的加速度最大,受到的合力最大,则合力对从a处下滑的小滑环的冲量最大,故C错误;重力对从a处下滑的小滑环做功最多,其动能的增量最大,故D错误。

10.(2021·陕西宝鸡模拟(二))超强台风“山竹”的风力达到17级超强台风强度,风速60 m/s左右,对固定建筑物破坏程度巨大。请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)大小的关系。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S,风速大小为v,空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零,空气密度为ρ,风力F与风速大小v的关系式为(  )
A.F=ρSv B.F=ρSv2
C.F=ρSv3 D.F=ρSv3
解析:选B 设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m,则m=ρSvt,根据动量定理得-F′t=0-mv=0-ρSv2t,解得F′=ρSv2,由牛顿第三定律得:F=F′=ρSv2,故B正确,A、C、D错误。
11.(2021·广东“六校”第三次联考)开学了,想到又能够回到校园为梦想而拼搏,小明同学开心得跳了起来。假设小明质量为m,从开始蹬地到离开地面用时为t,离地后小明重心最大升高h,重力加速度为g,忽略空气阻力。以下说法正确的是(  )
A.从开始蹬地到到达最高点的过程中,小明始终处于失重状态
B.在t时间内,小明机械能增加了mgh
C.在t时间内,地面对小明的平均支持力为=
D.在t时间内,地面对小明做功mgh

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