2019版高考物理大第六章动量守恒定律及其应用第18讲动量定理动量守恒定律实战演练

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1、第18讲动量定理动量守恒定律1．(2017·全国卷Ⅰ)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/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　)A．30kg·m/s　　　　B．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/s　　　　D．6.3×102kg·m/s解析　由于喷出过程中重力和空气阻力可忽略，则模型火箭与燃气组成的系统动量守恒．燃气喷出前系统静止，总动量为零，故喷出后瞬间火箭的动量

2、与喷出燃气的动量等值反向，可得火箭的动量的大小等于燃气的动量大小，则

3、p火

4、＝

5、p气

6、＝m气v气＝0.05kg×600m/s＝30kg·m/s.选项A正确．2．“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是(　A　)A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D．在最低点时，绳对人

7、的拉力等于人所受的重力解析　从绳子恰好伸直，到人第一次下降到最低点的过程中，拉力逐渐增大，由牛顿第二定律mg－F＝ma可知，人先做加速度减小的加速运动，当a＝0时，F＝mg，此时速度最大，动量最大，动能最大，此后人继续向下运动，F＞mg，由牛顿第二定律F－mg＝ma可知，人做加速度增大的减速运动，动量一直减小直到减为零，全过程中拉力方向始终向上，所以绳对人的冲量始终向上，综上可知选项A正确，C、D错误；拉力对人始终做负功，动能先增大后减小，故选项B错误．3．高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作

8、业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　A　)A．＋mg　　B．－mgC．＋mg　　D．－mg解析　由自由落体运动公式得人下降h距离时的速度为v＝，在t时间内对人由动量定理得(F－mg)t＝mv，解得安全带对人的平均作用力为F＝＋mg，选项A正确．4．一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离如图所示．已知前

9、部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为(　D　)A．v0－v2　　B．v0＋v2C．v0－v2　　D．v0＋(v0－v2)解析　对火箭和卫星由动量守恒定律得(m1＋m2)v0＝m2v2＋m1v1解得v1＝＝v0＋(v0－v2)，故选项D正确．5．一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示．小物块以v0＝9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与

10、墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.解析　(1)对小物块从A运动到B处的过程中应用动能定理－μmgs＝mv2－mv，代入数值解得μ＝0.32.(2)取向右为正方向，碰后滑块速度v′＝－6m/s，由动量定理得FΔt＝mv′－mv，解得F＝－130N，其中“－”表示墙面对物块的平均作用力方向向左

11、．(3)对物块反向运动过程中应用动能定理得－W＝0－mv′2，解得W＝9J.答案　(1)0.32　(2)130N　(3)9J6．两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞，碰撞后两者黏在一起运动，经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段，两者的位置x随时间t变化的图象如图所示．求：(1)滑块a、b的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．解析　(1)设a、b的质量分别为m1、m2，a、b碰撞前的速度为v1、v2.由题给图象得v1＝－2m/s，①v2＝1

12、m/s，②a、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v.由题给图象得v＝m/s，③由动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，④联立①②③④式得m1∶m2＝1∶8，⑤(2)由能量守恒定律得，两滑块因碰撞而损失的机械能为ΔE＝m1v＋m2v－(m1＋m2)v2，⑥由图象可知，两滑块最后停止运动．由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为W＝(m1＋m2)v2，⑦联立⑥⑦式，并代入题给数据得W∶ΔE＝1∶2.答案　(1)1∶8　(2)1∶27．某游乐园入口旁有一喷泉，喷