微練23動量和動量定理梯級Ⅰ基礎(chǔ)練1.(2025·唐山模擬)質(zhì)量為0.5kg的金屬小球，從距地面3.2m的高處以6m/s的速度水平拋出，g取10m/s2，則小球落地的運(yùn)動過程中(D)A.小球的初動量大小16kg·m/sB.小球的末動量大小19kg·m/sC.重力的沖量大小2N·sD.重力的沖量大小4N·s解析小球的初動量大小p1=mv0=0.5×6kg·m/s=3kg·m/s，A項錯誤；豎直方向小球做自由落體運(yùn)動，則vy2=2gh，小球落地時豎直方向的分速度vy=2gh=2×10×3.2m/s=8m/s，小球落地時的合速度v=v02+vy2=62+82m/s=10m/s，小球的末動量大小p2=mv=0.5×10kg·m/s=5kg·m/s，B項錯誤；由h=12gt2得t=2hg=2×3.210s=0.8s，重力的沖量大小I=mgt=0.5×10×02.兩個具有相同動能的物體A、B，質(zhì)量分別為mA、mB，且mA>mB，比較它們的動量，則(B)A.物體B的動量較大 B.物體A的動量較大C.動量大小相等 D.不能確定解析根據(jù)動能的表達(dá)式Ek=12mv2，動量的表達(dá)式p=mv，聯(lián)立可得p=2mEk，物體A、B動能Ek相同，mA>mB，則pA>pB，即物體A的動量較大3.(2025·徐州模擬)如圖，質(zhì)量為m的物塊原本靜止在傾角為α的斜面上，后來，在與斜面夾角為θ的恒力F拉動下向上運(yùn)動，經(jīng)過時間t，則在運(yùn)動過程中(B)A.物塊支持力的沖量為0B.物塊所受重力的沖量為mgtC.物塊的動量不一定增大D.物塊受到拉力的沖量為Ftcosθ解析物塊受到斜面的支持力，而且支持力FN的方向保持不變，因此支持力的沖量為IN=FNt，A項錯誤；物塊所受重力的沖量為mgt，B項正確；由于物體從靜止開始向上運(yùn)動，一定做加速運(yùn)動，速度不斷增大，因此動量不斷增大，C項錯誤；物塊受到拉力的沖量為Ft，D項錯誤。4.(2025·鄭州模擬)壘球是一項集競技性、觀賞性和娛樂性為一體的運(yùn)動項目。一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒擊打后，反向水平飛回。若球棒與壘球的作用時間為0.002s，球棒與壘球的平均作用力大小為6.3×103N，以沿壘球飛向球棒的方向為正方向，下列說法正確的是(A)A.球棒對壘球的沖量為-12.6N·sB.壘球?qū)η虬舻臎_量為-12.6N·sC.壘球的初動量為-4.5kg·m/sD.壘球被擊出后的速度大小為70m/s解析依據(jù)題意可知，沿壘球飛向球棒的方向為正方向，則壘球的初動量為p1=mv=0.18×25kg·m/s=4.5kg·m/s，C項錯誤；球棒對壘球的作用力的方向與壘球飛向球棒的方向相反，故球棒對壘球的沖量為I=-F·t=-6.3×103×0.002N·s=-12.6N·s，壘球?qū)η虬舻臎_量為12.6N·s，A項正確，B項錯誤；對壘球，由動量定理知-F·t=-mv末-mv，壘球被擊出后的速度大小為v末=45m/s，D項錯誤。5.(2025·秦皇島模擬)如圖所示，質(zhì)量m=1kg的滑塊從固定光滑斜面的頂端由靜止滑下，經(jīng)t=2s滑到底端，取重力加速度大小g=10m/s2，斜面傾角θ=37°，sin37°=0.6，對于滑塊從頂端滑到底端的運(yùn)動過程，下列說法正確的是(B)A.斜面對滑塊的沖量為零B.滑塊的動量改變量大小為12kg·m/sC.斜面的長度L=10mD.滑塊所受重力的沖量方向為垂直斜面向下解析斜面對滑塊有力的作用，由I=Ft可知斜面對滑塊的沖量不為零，A項錯誤；由牛頓第二定律得mgsinθ=ma，解得a=gsinθ=6m/s2，滑塊滑到斜面底端的速度大小為v=at=12m/s，滑塊的動量改變量大小Δp=mv-0，解得Δp=12kg·m/s，B項正確；由L=12at2，解得斜面的長度L=12m，C項錯誤；滑塊所受重力的沖量方向與重力的方向相同，為豎直向下，D6.如圖所示的吹灰球主要用于清理物體表面上的灰塵，例如清除鍵盤，電路板上的灰塵。使用時將吹灰球尖嘴對準(zhǔn)吹灰部位，在極短時間內(nèi)將球體內(nèi)的氣體擠壓出去，達(dá)到吹灰目的。現(xiàn)有一容積為V的吹灰球，球體內(nèi)氣體平均密度為ρ，在時間t內(nèi)將球體內(nèi)氣體全部擠壓出去，對清理表面產(chǎn)生的平均作用力大小為F。假設(shè)氣體從尖嘴處出來的速率相等，氣體到達(dá)清理表面后速度減為0，則氣體被擠出球體時的速率為(A)A.v=FtρV B.v=C.v=ρV2Ft D.v=解析對球體內(nèi)氣體使用動量定理可得Ft=mv，氣體的質(zhì)量為m=ρV，聯(lián)立解得v=FtρV，A7.如圖所示，不可伸長的輕繩一端懸掛在天花板上的O點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量為m的小球，給小球一定的速度v，使之在水平面內(nèi)做周期為T的勻速圓周運(yùn)動。不計空氣阻力，下列說法正確的是(C)A.小球運(yùn)動一周的過程中，重力的沖量為零B.小球運(yùn)動半周的過程中，合力的沖量為零C.小球運(yùn)動一周的過程中，合力的沖量為零D.小球運(yùn)動一周的過程中，拉力的沖量為零解析根據(jù)IG=Gt=mgt，故小球運(yùn)動一周的過程中，重力的沖量不為零，A項錯誤；以末速度方向為正方向，根據(jù)動量定理可知，小球運(yùn)動半周的過程中，合力的沖量為I=Δp=mv-m(-v)=2mv，B項錯誤；小球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)動量定理可知，運(yùn)動一周動量變化為0，故合外力沖量為0，C項正確；小球運(yùn)動一周的過程中，合外力的沖量為零，拉力的沖量與重力的沖量等大反向，不為零，D項錯誤。梯級Ⅱ能力練8.質(zhì)量為1kg的物塊靜止在水平地面上，t=0時刻施加一水平力F，t=3s時撤掉作用力F，F(xiàn)隨時間t變化的圖線如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。則(D)A.1~3s時間內(nèi)F的沖量大小為3N·sB.前1s摩擦力的沖量大小為1N·sC.前3s物塊動量的改變量大小為2kg·m/sD.t=4.5s時物塊的速度為0解析1~3s時間內(nèi)F的沖量大小為IF13=1+22×1N·s+2×1N·s=3.5N·s，A項錯誤；因為滑動摩擦力大小f=μmg=1N，0~1s時間內(nèi)F≤1N，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，前1s內(nèi)摩擦力的大小跟F的大小相等，前1s內(nèi)摩擦力的沖量大小為If01=12×1N·s=0.5N·s，B項錯誤；1~3s時間內(nèi)，摩擦力沖量的大小為If13=1×2N·s=2N·s，前3s物塊動量的改變量(即1s~3s時間內(nèi)物塊動量的改變量)為Δp=IF13-If13=1.5kg·m/s，C項錯誤；1~4.5s時間內(nèi)摩擦力沖量的大小為If14=3.5N·s，根據(jù)動量定理得IF13-If14=mv-0，解得v=0，即t=4.5s時物塊的速度為0，9.(2025·佛山模擬)如圖所示，測試汽車安全氣囊的實驗中，汽車載著模型人以80km/h的速度撞向剛性壁障，汽車速度瞬間減為0，同時，安全氣囊彈出，保護(hù)模型人。則關(guān)于安全氣囊的作用，下列說法正確的是(B)A.安全氣囊減少了碰撞過程中模型人的受力時間B.安全氣囊減小了碰撞過程中模型人受到的沖擊力C.安全氣囊減小了碰撞過程中模型人的動量變化量D.安全氣囊減小了碰撞過程中模型人受到的沖量解析整個碰撞過程中模型人受到的沖量和模型人的動量變化量是一定的，不因安全氣囊的彈出而發(fā)生變化。根據(jù)動量定理FΔt=Δp，可知安全氣囊的作用是增加了碰撞過程中模型人的受力時間，從而減小了碰撞過程中模型人受到的沖擊力，B項正確。10.(2025·吉安模擬)跳床運(yùn)動可以提高身體的靈活性，也可以讓大腦短時間內(nèi)忘記壓力和煩惱。如圖所示，體重為m的運(yùn)動員從跳床上方h處從靜止開始下落，與跳床接觸Δt時間后以速度v豎直向上運(yùn)動，重力加速度大小為g，所有物理量的單位都采用國際單位制，不計空氣阻力，則運(yùn)動員與跳床接觸時受到跳床的平均作用力大小為(C)A.mv+mB.mv+m2ghΔC.mg+mv+mD.mg+mv-m解析以豎直向上為正方向，運(yùn)動員與跳床接觸時的速度為v0，根據(jù)v02=2gh，解得運(yùn)動員與跳床接觸時的速度大小為v0=2gh，與跳床接觸過程由動量定理得(F-mg)Δt=mv-m(-v0)，解得F=mg+mv+m2gh11.(2025·湘潭模擬)質(zhì)量為5kg的物體做直線運(yùn)動，其速度—時間圖像如圖所示，則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受合外力的沖量分別是(D)A.50N·s，50N·s B.50N·s，-50N·sC.0，50N·s D.0，-50N·s解析由題中圖像可知，在前10s內(nèi)初、末狀態(tài)的動量相同，p1=p2=25kg·m/s，由動量定理知I1=0，在后10s內(nèi)末狀態(tài)的動量p3=-25kg·m/s，由動量定理得I2=p3-p2=-50N·s，D項正確。12.如圖所示，在水平光滑的軌道上有一輛質(zhì)量為300kg，長度為2.5m的裝料車，懸吊著的漏斗以恒定的速率100kg/s向下漏原料，裝料車以0.5m/s的速度勻速行駛到漏斗下方裝載原料。求:(1)為了維持車速不變，在裝料過程中需用多大的水平拉力作用于車上才行?(2)車裝完料駛離漏斗下方仍以原來的速度前進(jìn)，要使它在2s內(nèi)停下來，需要對小車施加一個多大的水平制動力?解析(1)設(shè)在Δt時間內(nèi)漏到車上的原料質(zhì)量為Δm，要使這些原料獲得與車相同的速度，需加力為F，根據(jù)動量定理，有F·Δt=Δm·v，所以F=ΔmΔt·v=100×0.5N=50N(2)車裝完料的總質(zhì)量為M=m車+ΔmΔt·t=300+100×2.50.5對車應(yīng)用動量定理有F'·t'=0-(-Mv)，解得F'=Mvt'=800×0.52N=200答案(1)50N(2)200N梯級Ⅲ創(chuàng)新練13.天宮空間站在離地面高h(yuǎn)處做勻速圓周運(yùn)動，因運(yùn)行空間存在稀薄空氣，會受到空氣阻力作用，運(yùn)行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為ρ，稀薄空氣看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與空間站在很短時間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與空間站相同的速度，在與這些