高中物理动量八大题型整理(有题有答案)
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动量题型整理
八大题型分类:
1、动量定理
2、动量守恒的判断
3、最大高度题型
4、人船模型
5、反冲题型
6、子弹打木块
7、动碰静模型
8、弹簧和绳模型
一、动量定理
1.(2017·新课标全国Ⅲ卷)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则
A.t=1 s时物块的速率为1 m/s
B.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D.t=4 s时物块的速度为零
1.AB【解析】由动量定理有Ft=mv,解得
Ft
v
m
=,t=1 s时物块的速率 1 m/s
Ft
v
m
==,A
正确;F–t图线与时间轴所围面积表示冲量,所以t=2 s时物块的动量大小为
2 2 kg m/s 4 kg m/s
p=⨯⋅=⋅,B正确;t=3 s时物块的动量大小为(2211) kg m/s 3 kg m/s
p'=⨯-⨯⋅=⋅,C错误;t=4 s时物块的动量大小为(2212) kg m/s 2 kg m/s
p''=⨯-⨯⋅=⋅,速度不为零,D错误。
2.(2017·新课标全国Ⅰ卷)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大
小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略) A .30kg m/s ⋅
B .5.7×102kg m/s ⋅
C .6.0×102kg m/s ⋅
D .6.3×102kg m/s ⋅
2.A 【解析】设火箭的质量(不含燃气)为m 1,燃气的质量为m 2,根据动量守恒,
m 1v 1=m 2v 2,解得火箭的动量为:p =m 1v 1=m 2v 2=30 kg m/s ⋅,所以A 正确,BCD 错误。
3.(2019·安徽省阜阳市第三中学模拟)2019年阜阳三中科学晚会中,科技制作社团表演了“震撼动量球”实验。为感受碰撞过程中的力,在互动环节,表演者将球抛向观众,假设质量约为3 kg 的超大气球以2 m/s 速度竖直下落到手面,某观众双手上推,使气球以原速度大小竖直向上反弹,作用时间为0.2 s 。忽略气球所受浮力及空气阻力,g =10 m/s 2。则观众双手受的压力共计
A .30 N
B .60 N
C .90 N
D .120 N 【答案】C
【解析】取竖直向下为正方向,对大气球由动量定理有:()mg F t mv mv '-⋅∆=-,代入数据解得:90N F =,故C 正确。
4.(2019·山西省晋城市高三下学期第三次模拟)太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行,质量为M 的飞船飞入太空尘埃密集区域时,需要开动引擎提供大小为F 的平均推力才能维持飞船以恒定速度v 匀速飞行。已知尘埃与飞船碰撞后将完全黏附在飞船上,则在太空尘埃密集区域单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为 A .F M v +
B .F M v -
C .F M v -
D .F
v
【答案】D
【解析】设单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为m 。以单位时间内黏附在飞船上的尘
埃为研究对象,根据动量定理有:Ft=mv –0,其中t =1 s ,可得:F
m v
=
,D 正确。 5.(2019·天津市和平区高三三模)质量0.1kg m =的小球以010m /s v =的初速度沿水平
方向抛出,小球距离地面的高度是5m h =(210m /s g =),下面说法正确的是 A .小球落地时速度大小是102m /s B .小球在落地时重力的瞬时功率为102W
C .小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动能变化相等
D .小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动量变化相等 【答案】AD 【解析】A 、根据212
h gt =
,解得:225
1s 10h t g ⨯===,则小球落地时竖直方向的速度2
10110m/s y v gt ==⨯=,则小球落地时速度大小
22
2201010102m/s y v v v =+=+=,故A 正确;B 、小球在落地时重力的瞬时功率
0.1101010W G y P mgv ==⨯⨯=,故B 错误;C 、由动能定理可得:k mgh E =∆,由
于物体在竖直方向上是自由落体运动,物体下落的速度越来越大,所以在相同的时间内物体下降的高度也是越来越大,重力做的功越来越多,动能的变化量也是越来越大,故C 错误;D 、由动量定理可得:mg t m v ∆=∆,小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动量变化相等,故D 正确。
二、动量守恒的判断
6.(2017·福建六校高二期中联考)如图所示,平板小车C 放在光滑水平地面上,A 、B 两
物体(m A >m B )之间用一段细绳相连并有一被压缩的轻弹簧,放在平板小车C 上后,A 、B 、C 均处于静止状态.则在细绳被剪断后,A 、B 在C 上未滑离C 之前,A 、B 沿相反方向滑动的过程中
A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C 组成的系统动量也守恒
B.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,但A、B、C组成的系统动量守恒
C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量也不守恒
D.以上说法均不对
6.AB【解析】系统动量守恒的条件是合外力为零,通过分析研究对象的受力情况,确定合外力,即可进行分析和判断。若A、B与C之间的摩擦力大小相同,在细绳被剪断后,弹簧释放的过程中,A、B所受的滑动摩擦力方向相反,则对于A、B组成的系统所受的合外力为零,动量守恒;对三个物体组成的系统,竖直方向上重力与支持力平衡,水平方向不受外力,合外力为零,所以A、B、C组成的系统动量也守恒,故A正确;若
A、B与C之间的摩擦力大小不相同,在细绳被剪断后,弹簧释放的过程中,A、B所
受的滑动摩擦力方向相反,则对于A、B组成的系统所受的合外力不为零,动量不守恒;
但对三个物体组成的系统,合外力为零,A、B、C组成的系统动量仍守恒,故B正确、CD错误。
7.(2019·辽宁省沈阳市高三三模)如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的轻弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为4 kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v–t图如图乙所示,则可知
A.物块A的质量为4 kg
B.运动过程中物块A的最大速度为v m=4 m/s
C.在物块A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒
D.在物块A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为6 J
【答案】BD