2011年高考物理优化方案一轮复习第六章《动量》ppt
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资料包包含每节内容的考纲解读、知识点梳理、同步练习。1.(2009年江苏启东模拟)从地面上方同一点分别向东和向西沿水平方向抛出两个质量相等的小物体,抛出的初速度大小分别为v和2v.不计空气阻力,则两个小物体( )
A.从抛出到落地动量的增量相同
B.从抛出到落地重力做的功相同
C.落地时的速度相同
D.落地时重力做功的瞬时功率相同
答案:ABD
2.甲、乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下沿同一直线运动,它们的动量随时间变化的关系如图6-1-6所示,设甲在t1时间内所受的冲量为I1,乙在t2时间内所受的冲量为I2,则F、I的大小关系是( )
A.F1>F2,I1=I2
B.F1<F2,I1<I2
C.F1>F2,I1>I2
D.F1=F2,I1=I2
解析:选A.甲在t1时间内和乙在t2时间内的动量变化大小相等,Δp1=Δp2,由动量定理得I1=Δp1,I2=Δp2
所以I1=I2(大小),又I1=F1t1,I2=F2t2,
F1=I1t1,F2=I2t2,而t1<t2,所以F1>F2,
故A选项正确.
3.如图6-1-7描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线.若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是( )
图6-1-7
答案:CD
4.如图6-1-8所示,铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v的速度抽出纸条,则铁块落地点为( )
A.仍在P点
B.P点左边
C.P点右边不远处
D.P点右边原水平位移的两倍处
解析:选B.两次抽动,二者间均为滑动摩擦力,第一次以速度v抽出,第二次以2v抽出,因此第一次所用的时间较第二次要长,所以第一次的摩擦力的冲量较第二次要大,这样,第一次铁块的动量变化较第二次大,即第一次铁块的速度变化比第二次大,第二次铁块获得的速度要小,故第二次铁块落在P点的左边.
5.如图6-1-9所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为圆周的最低点.每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为零),关于它们下滑的过程,下列说法中正确的是( )
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.它们的动能增量相同
解析:选A.由运动学知识可知三个滑环的运动时间相等,故A正确.由于三种情形下弹力的方向不同,故B错.由机械能守恒定律知D错.而合外力冲量大小为mv,由于v大小不等,故C错.
6.(2010年广州模拟)如图6-1-10所示为作用在某物体上的合外力随时间变化的图象,若物体开始时是静止的,则前3 s内( )
A.物体的位移为0
B.物体的动量改变量为0
C.物体的动能改变量为0
D.物体的机械能改变量为0
解析:选BC.第一秒内:F=20 N,第二、三秒内:F=-10 N,物体先加速,后减速,在第三秒末速度为零,物体的位移不为零,A错误;根据动量定理I=Δp,前三秒内,动量的改变量为零,B正确;由于初速度和末速度都为零,因此,动能改变量也为零,C正确;但物体的重力势能是否改变不能判断,因此,物体的机械能是否改变不能确定,D错误.
7.(2009年河北石家庄二模)物体在运动过程中只受到力F的作用,F随时间变化的图象如图6-1-11所示,已知在t=1 s时刻,物体的速度为零.则下列论述错误的是( )
图6-1-11
A.0~3 s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零
B.0~4 s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零
C.第1 s内和第2 s内的速度方向相同,加速度方向相反
D.第3 s内和第4 s内的速度方向相同,加速度方向相同
解析:选B.物体在0~1 s、2~4 s内的加速度a1为1~2 s内的加速度a2的一半,即a1= a2,因此物体运动的v-t图象如图所示,设其初速度为v,由动能定理,0~3 s内做的功W=0,其冲量I=-F•t+2Ft-Ft=0,A表述正确;0~4 s内F做的功W=0- mv2≠0,冲量I=-Ft+2Ft-F×2t=-Ft≠0,B表述错误;第1秒内、第2秒内速度方向相同,加速度方向相反;第3秒内、第4秒内速度和加速度方向均相同,C、D表述均正确.
8.物体A和B用轻绳相连接,挂在轻质弹簧下静止不动,如图6-1-12甲所示.A的质量为m,B的质量为M.当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升,经某一位置时的速度大小为v.这时,物体B的下落速度大小为u,如图6-1-12乙所示.在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为( )
A.mv B.mv-Mu
v+Mu D.mv+mu
解析:选D.由题意可知,虽然整个过程所用的时间可以直接求出,但弹簧的弹力是一变力,要求它的冲量只能用动量定理来计算.以物体A为研究对象,取竖直向上为正方向,
根据动量定理有:(F-mg)t=mv①
在t时间内,物体B做自由落体运动,则:t=ug②
由①②两式得弹力的冲量Ft=mv+mu.
所以正确的选项为D.
9.(2010年苏州调研)如图6-1-13所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,右端与竖直墙壁接触.现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为ρ,气体往外喷出一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.(2009年丰台区模拟)质量为m的物块以初速度v0从光滑斜面底端向上滑行,到达最高位置后再沿斜面下滑到底端,则物块在此运动过程中( )
A.上滑过程与下滑过程中物块所受重力的冲量相等
B.整个过程中物块所受弹力的冲量为零
C.整个过程中物块的合外力冲量为零
D.整个过程中物块的合外力冲量大小为2mv0
答案:AD
2.如图6-1所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O在S的正上方,在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑.以下说法正确的是( )
A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等
B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等
C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等
D.b比a先到达S,它们在S点的动量相等
解析:选A.a、b两球到达S点时速度方向不同,故它们的动量不等,C、D错.由机械能守恒定律知,a、b经过同一高度时速率相同,但b在竖直方向的分速度v⊥b始终小于同高度时a球的速度v⊥a,应有平均速度v-⊥b<v-⊥a由t=Rv-⊥知,ta<tb,所以a先到达S点,A对,B错.
3.如图6-2所示,质量为m的物体放在水平地面上.在与水平方向成θ角的拉力F作用下,由静止开始运动,经过时间t,速度达到v.在这段时间内,拉力和重力的冲量大小分别为( )
A.Ft,mgt B.Ftcosθ,0
v,0 D.Ft,0
解析:选A.力的冲量等于力和力的作用时间的乘积.
4.一个质量为M的物体从半径为R的光滑半圆形槽的边缘A点由静止开始下滑,如图6-3所示.下列说法正确的是( )
A.半圆槽固定不动时,物体M可滑到半圆槽左边缘B点
B.半圆槽在水平地面上无摩擦滑动时,物体M可滑动到半圆槽左边缘B点
C.半圆槽固定不动时,物体M在滑动过程中机械能守恒
D.半圆槽与水平地面无摩擦时,物体M在滑动过程中机械能守恒
解析:选ABC.对于物体与半圆槽组成的系统,设物体M滑到左边最高点时的共同速度为v,由动量守恒(m+M)v=0,所以v=0,由能量守恒可知能滑到B点.
5.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000 kg向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停止.根据测速仪的测定,长途客车碰前以20 m/s的速率行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率( )
A.小于10 m/s
B.大于10 m/s,小于20 m/s
C.大于20 m/s,小于30 m/s
D.大于30 m/s,小于40 m/s
解析:选A.由题意分析可知,客车动量大于卡车动量(碰前),据此可得出A正确.
6.如图6-4所示,设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0,突然炸成两块,质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去,则另一块的运动( )
A.一定沿v0的方向飞去
B.一定沿v0的反方向飞去
C.不可能做自由落体运动
D.以上说法都不对
解析:选D.根据动量守恒得v′=Mv0-mvM-m.mv可能大于、小于或等于Mv0,所以v′可能小于、大于或等于零.
7.(2010年天津一模)在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别是ma、mb,两球在t时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度图象如图6-5所示.下列关系正确的是( )
A.ma>mb B.ma<mb
a=mb D.无法判断
解析:选B.由图象分析得:整个碰撞过程是运动的,a球去碰撞静止的b球,而碰撞后a球反向运动,b球向前运动,所以b球获得的动量超过原来a球的动量,由动能与动量的数值关系Ek=p22m,如果是ma>mb,则b球的动能p22mb将会大于原a,所以违背了能量守恒,一定是ma<mb,所以A、C、D三个选项错误,B选项正确.
8.如图6-6所示,小车AB静止于水平面上,A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥.小车AB质量为M,质量为m的木块C放在小车上,CB相距为L,用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩.开始时小车AB与木块C都处于静止状态,现烧断细线,弹簧被释放,使木块离开弹簧向B端滑去,并跟B端橡皮泥粘在一起.所有摩擦均不计,对整个过程,以下