高考物理一轮复习 核心素养测评十八 动量 冲量 动量定理（含解析）鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc

动量冲量动量定理(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1～6题为单选题,7～9题为多选题)1.“长征九号”运载火箭将有望在2030年前后实现首飞。“长征九号”运载火箭箭体直径9.5米,全箭总长近百米,运载能力是现有中国火箭最大运载能力的5倍多,最大运载能力和综合性能指标将达到国际运载火箭的先进水平,有望在2030年前后实现首飞。若在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,它在1s时间内喷射的气体质量约为1.6×103kg。那么所产生的推力约为()A.4.8×105NB.4.8×106NC.4.8×107ND.4.8×104N【解析】选B。设某次实验中该发动机向后喷射气体所产生的推力为F,对该气体根据动量定理有:Ft=mv-0,解得F==4.8×106N,故选项B正确。2.(2020·西城区模拟)1966年,在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验。实验时,用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄火),接触以后,开动“双子星号”飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速,推进器的平均推力F=895N,推进器开动时间Δt=7s。测出飞船和火箭组的速度变化Δv=0.91m/s。已知“双子星号”飞船的质量m1=3400kg,由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为()A.3400kgB.3485kgC.6265kgD.6885kg【解析】选B。根据动量定理得FΔt=(m1+m2)Δv,代入数据解得m2≈3485kg,B选项正确。3.(2020·合肥模拟)航天器离子发动机原理如图所示,首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子),正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出,从而使航天器获得推进或姿态调整的反冲力。已知单个正离子的质量为m,电荷量为q,正、负极栅板间加速电压为U,从喷口喷出的正离子所形成的电流为I。忽略离子间的相互作用力,忽略离子喷射对航天器质量的影响。该发动机产生的平均推力F的大小为()A.IB.IC.ID.2I【解析】选A。以正离子为研究对象,由动能定理得qU=mv2,Δt时间内通过的总电荷量为Q=IΔt,喷出的正离子总质量为M=m=m。由动量定理可知正离子所受的平均冲量F′Δt=Mv,联立以上式子可得F′=I,根据牛顿第三定律可知,发动机产生的平均推力F=I,故A正确。4.如图所示,轻质弹簧固定在水平地面上。现将弹簧压缩后,将一质量为m的小球静止放在弹簧上,释放弹簧后小球被竖直弹起,小球离开弹簧时速度为v,则小球被弹起的过程(小球由静止释放到离开弹簧的过程)中()A.地面对弹簧的支持力冲量大于mvB.弹簧对小球的弹力冲量等于mvC.地面对弹簧的支持力做功大于mv2D.弹簧对小球的弹力做功等于mv2【解析】选A。规定竖直向上为正方向,对小球受力分析,受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力作用,故根据动量定理可得IF-IG=mv,所以弹簧对小球的弹力的冲量IF=mv+IG,B错误;地面对弹簧的支持力和弹簧对地面的弹力是一对相互作用力,所以N=F,故|IN|=|IF|=mv+|IG|>mv,A正确;根据动能定理得WF-WG=mv2,所以WF=WG+mv2>mv2,由于弹簧没有发生位移,所以地面对弹簧的支持力不做功,故C、D错误。5.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10m高处以15m/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5m/s的速度(相对播种器)竖直向下射出,种子胶囊进入地面下10cm深处完成一次播种。已知种子胶囊的总质量为20g,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,则()A.射出种子胶囊的过程中,播种器对种子胶囊做的功为2.5JB.离开无人机后,种子胶囊在空中运动的时间为sC.土壤对种子胶囊冲量的大小为3kg·m/sD.种子胶囊在土壤内受到平均阻力的大小为22.5N【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=×0.02×52J=0.25J,A错误;胶囊离开无人机后在竖直方向做匀加速直线运动,由h=vt+gt2得:10=5t+×10t2,解得t=1s(另一个解舍去),B错误;种子胶囊落地时竖直速度vy=v+gt=15m/s,水平速度vx=v0=15m/s,进入土壤时竖直方向h′=,t′=,可求得t′=s。由动量定理I=Ft′=0-(-mv)v=可解得:土壤对种子胶囊的冲量I=mv=0.3kg·m/s,平均阻力大小F=22.5N,故C错误,D正确。6.(2019·佛山模拟)如图所示,一轻质弹簧固定在墙上,一个质量为m的木块以速度v0从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用。设相互作用的过程