2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第28讲 动量定理动量守恒定律

2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第28讲 动量定理动量守恒定律

第28讲 动量定理 动量守恒定律 教师备用题库 ‎1.(2018课标Ⅱ,15,6分)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(　　)‎ A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N 答案　C　本题考查机械能守恒定律、动量定理。由机械能守恒定律可得mgh=‎1‎‎2‎mv2,可知鸡蛋落地时速度大小v=‎2gh,鸡蛋与地面作用过程中,设竖直向上为正方向,由动量定理得(F-mg)t=0-(-mv),可知鸡蛋对地面产生的冲击力大小为F=mvt+mg,每层楼高度约为3 m,则h=24×3 m=72 m,得F≈949 N,接近103 N,故选项C正确。‎ ‎2.(2017课标Ⅰ,14,6分)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.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/s C.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s 答案　A　本题考查动量守恒定律。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与喷出燃气的动量等值反向,可得火箭的动量大小等于燃气的动量大小,则|p火|=|p气|=m气v气=0.05 kg×600 m/s=30 kg·m/s,A正确。‎ ‎3.(2017课标Ⅲ,20,6分)(多选)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 答案　AB　本题考查直线运动、对图像的理解、动量定理。t=1 s时物块的速率为v,Ft=mv,得v=1 m/s,A项正确。t=2 s时动量为p,p=2×2 kg·m/s=4 kg·m/s,B项正确。t=3 s时的动量p3=2×2 kg·m/s-1×1 kg·m/s=3 kg·m/s,C项错误。同理t=4 s时物块速度v4=1 m/s,故D项错误。‎ ‎4.(2017天津理综,10,16分)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2,空气阻力不计。求:‎ ‎(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;‎ ‎(2)A的最大速度v的大小;‎ ‎(3)初始时B离地面的高度H。‎ 答案　(1)0.6 s　(2)2 m/s　(3)0.6 m 解析　本题考查自由落体运动、机械能守恒定律及动量守恒定律。‎ ‎(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有 h=‎1‎‎2‎gt2①‎ 代入数据解得 t=0.6 s②‎ ‎(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB,有 vB=gt③‎ 细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A、B的重力,A、B相互作用,由动量守恒得 mBvB=(mA+mB)v④‎ 之后A做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v即最大速度,联立②③④式,代入数据解得 v=2 m/s⑤‎ ‎(3)细绳绷直后,A、B一起运动,B恰好可以和地面接触,说明此时A、B的速度为零,这一过程中A、B组成的系统机械能守恒,有 ‎1‎‎2‎‎(mA+mB)v2+mBgH=mAgH⑥‎ 代入数据解得 H=0.6 m⑦‎