（北京专用）高考物理总复习 第七章 第1讲 动量 动量定理精练（含解析）-人教版高三全册物理试题.docx

第1讲动量动量定理
A组基础巩固
1.从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是()
①掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小
②掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小
③掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
④掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间长
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
答案D杯子是否被撞碎,取决于撞击地面时,地面对杯子的撞击力大小。规定竖直向上为正方向,设玻璃杯下落高度为h。玻璃杯从h高度落地瞬间的速度大小为2gh,设玻璃杯的质量为m,则落地前瞬间的动量大小为p=m2gh,与水泥地或草地接触Δt时间后,杯子停下,在此过程中,玻璃杯的动量变化为Δp=-(-m2gh),再由动量定理可知(F-mg)·Δt=
-(-m2gh),所以F=m2ghΔt+mg。由此可见,Δt越小,玻璃杯所受撞击力F越大,玻璃杯就越容易碎。杯子掉在草地上作用时间较长,动量变化慢,撞击力小,因此玻璃杯不易碎。
2.(2018东城期末)如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为v1,守门员在此时用手握拳击球,使球以大小为v2的速度水平向右飞出,手和球作用的时间极短,则()

A.击球前后球动量改变量的方向水平向左
B.击球前后球动量改变量的大小是mv2-mv1
C.击球前后球动量改变量的大小是mv2+mv1
D.球离开手时的机械能不可能是mgh+12mv12
答案C以水平向右为正方向,Δp=p2-p1=mv2-(-mv1)=mv2+mv1,可知动量改变量的方向水平向右,球离开手时的机械能为mgh+12mv22,因v1与v2可能相等,则球离开手时的机械能可能是mgh+12mv12,故C正确,A、B、D错误。
3.(2017西城二模)应用物理知识分析生活中的常见现象,或是解释一些小游戏中的物理原理,可以使物理学习更加有趣和深入。甲、乙两同学做了如下的一个小游戏,如图所示,用一象棋子压着一纸条,放在水平桌面上接近边缘处。第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的P点。第二次将棋子、纸条放回原来的位置,乙同学快拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的N点。两次现象相比()

A.第二次棋子的惯性更大
B.第二次棋子受到纸条的摩擦力更小
C.第二次棋子受到纸条的冲量更小
D.第二次棋子离开桌面时的动量更大
答案C惯性大小由质量决定,A错误。滑动摩擦力f=μmg,B错误。由动量定理有ft=mv-0知,C正确,D错误。
4.(2017昌平二模)如图所示,在光滑水平桌面上建立平面直角坐标系xOy。一质量为m的物块静止在坐标原点。现对物块施加沿x轴正方向的恒力F,作用时间为t;然后保持F大小不变,方向改为沿y轴负方向,作用时间也为t;再将力F大小不变,方向改为沿x轴负方向,作用时间仍为t。则此时()

A.物块的速度沿x轴正方向
B.物块的速度沿y轴负方向
C.物块的位置坐标为(0,Ft22m)
D.物块的位置坐标为(Ft2m,3Ft22m)
答案B根据动量定理:IF合=Δp,整个过程中,力的冲量方向沿y轴负方向,因此末速度沿y轴负方向。物块的末位置坐标y值应为负值。
如图,物块由静止开始,受沿x轴正方向的恒力F,作用时间为t,运动到A点,F=ma,vA=at=Ftm,xA=12at2=Ft22m;之后物块受沿y轴负方向大小为F的恒力,作用时间为t,运动到B点,由A点至B点,物块沿x轴方向做匀速直线运动,沿y轴负方向做匀加速直线运动,A、B间x方向位移xAB=vAt=Ft2m,y方向位移yAB=-12at2=-Ft22m;在B点时y方向的速度vBy=-Ftm;由B至C,物块受沿x轴负方向大小为F的恒力,作用时间为t,B、C间x方向位移xBC=vAt-12at2=Ft22m,y方向位移yBC=vByt=-Ft2m。因此物块末位置坐标为(2Ft2m,-3Ft22m)。

5.在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光制冷”技术,若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光制冷”与下述的力学模型很类似。
一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图所示以速度v0水平向右运动,一个动量大小为p的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一段时间ΔT,再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车停下来。设地面和车厢均光滑,除锁定时间ΔT外,不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间。从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间为()