格物学 力学动量定理内容及应用

动量定理的定量计算-动量定理内容及应用知识点专题进阶自测题解析-甘肃省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-09-24
动量定理的定量计算-动量定理内容及应用知识点专题进阶自测题解析-甘肃省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['动量定理的定量计算', '利用牛顿第三定律解决问题']

正确率60.0%$${{2}{0}{1}{9}}$$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$${{3}{{k}{g}}}$$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$$0. 2 \mathrm{s},$$忽略气球所受浮力及空气阻力$${,{g}}$$取$${{1}{0}{{m}{/}{s}^{2}}{,}}$$则观众双手受的平均压力为(

C

A.$${{3}{0}{N}}$$

B.$${{6}{0}{N}}$$

C.$${{9}{0}{N}}$$

D.$${{1}{2}{0}{N}}$$

3、['动量定理的定量计算', '竖直上抛运动', '动量及动量变化', '动量的定义、单位和矢量性']

正确率60.0%质量为$${{m}}$$的物体以初速$${{v}_{0}}$$做竖直上抛运动,不计空气阻力,从抛出到落回抛出点这段时间内,以下说法正确的是(

B

A.物体动量变化大小是零

B.物体动量变化大小是$${{2}{m}{{v}_{0}}}$$

C.物体动量变化大小是$${{m}{{v}_{0}}}$$

D.重力的冲量为零

4、['动量定理的定量计算', '自由落体运动的规律']

正确率60.0%来自路边高楼上的高空坠物常常会对行人造成伤害。设一个质量为$${{2}{0}{g}}$$的小球从$${{8}}$$楼(离地高度约为$${{2}{0}{m}{)}}$$上由静止坠落,若小球与地面碰撞作用时间为$$4 \times1 0^{-4} \, S$$,碰撞后小球不再弹起,不计空气阻力,重力加速度$$g=1 0 m / s^{2}$$,则小球对地面的平均作用力约为其自身重力的

C

A.$${{1}{0}{0}{0}}$$倍

B.$${{2}{0}{0}{0}}$$倍

C.$${{5}{0}{0}{0}}$$倍

D.$$1 0 0 0 0$$倍

6、['动量定理的定量计算', '利用动量定理处理流体变动问题']

正确率60.0%我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射气体的速度约为$${{3}{{k}{m}{/}{s}}{,}}$$产生的推力约为$$4. 8 \times1 0^{6} \mathrm{N},$$则它在$${{1}{s}}$$时间内喷射的气体质量约为(

B

A.$$1. 6 \times1 0^{2} \, \mathrm{k g}$$

B.$$1. 6 \times1 0^{3} \, \mathrm{k g}$$

C.$$1. 6 \times1 0^{5} \, \mathrm{k g}$$

D.$$1. 6 \times1 0^{6} \, \mathrm{k g}$$

7、['动量定理的定量计算']

正确率40.0%质量为$${{5}{k}{g}}$$的物体,原来以 $${{v}}$$$${{=}{5}}$$$${{m}{/}{s}}$$的速度做匀速直线运动,现受到跟运动方向相同的冲量$${{1}{5}}$$$${{N}{⋅}{s}}$$的作用,历时$${{4}}$$$${{s}}$$,物体的动量大小变为

C

A.$${{8}{0}}$$$$k g \cdot m / s$$

B.$${{1}{6}{0}}$$$$k g \cdot m / s$$

C.$${{4}{0}}$$$$k g \cdot m / s$$

D.$${{1}{0}}$$$$k g \cdot m / s$$

10、['动量定理的内容及表达式', '动量定理的定量计算', '自由落体运动的规律', '动量及动量变化']

正确率40.0%质量为$$0. 1 k g$$的弹性小球从高为$$1. 2 5 m$$处自由下落,与水平地面碰撞后弹回到$${{0}{.}{8}{m}}$$高处,碰撞时间为$$0. 0 1 s$$,重力加速度为$$1 0 m / s^{2}$$.小球与地面碰撞过程中,$${{(}{)}}$$

D

A.小球的动量变化量大小为零

B.小球的动量变化量大小$$0. 5 k g \cdot m / s$$

C.地面对小球的平均作用力大小为$${{9}{0}{N}}$$

D.地面对小球的平均作用力大小为$${{9}{1}{N}}$$

1、气球动量变化:$$\Delta p = m(v_2 - v_1) = 3 \times [2 - (-2)] = 12 \text{ kg·m/s}$$

由动量定理:$$F \Delta t = \Delta p$$,代入$$\Delta t = 0.2 \text{ s}$$得:$$F = \frac{{12}}{{0.2}} = 60 \text{ N}$$

此力为观众对气球的力,由牛顿第三定律,观众双手受的平均压力为$$60 \text{ N}$$

答案:B

3、竖直上抛运动,落回抛出点时速度大小仍为$$v_0$$,方向相反,动量变化:$$\Delta p = m(-v_0) - m v_0 = -2 m v_0$$,大小为$$2 m v_0$$

运动时间$$t = \frac{{2 v_0}}{{g}}$$,重力冲量$$I = m g t = 2 m v_0 \neq 0$$

答案:B

4、小球下落末速度:$$v = \sqrt{{2 g h}} = \sqrt{{2 \times 10 \times 20}} = 20 \text{ m/s}$$

碰撞后速度为零,动量变化:$$\Delta p = 0.02 \times (0 - 20) = -0.4 \text{ kg·m/s}$$

由动量定理:$$(F - m g) \Delta t = \Delta p$$,取向上为正,代入$$\Delta t = 4 \times 10^{-4} \text{ s}$$:

$$F = \frac{{0.4}}{{4 \times 10^{-4}}} + 0.02 \times 10 = 1000 + 0.2 \approx 1000 \text{ N}$$

小球重力$$G = 0.2 \text{ N}$$,倍数:$$\frac{{1000}}{{0.2}} = 5000$$

答案:C

6、由火箭推力公式:$$F = v \frac{{\Delta m}}{{\Delta t}}$$,代入$$F = 4.8 \times 10^6 \text{ N}$$,$$v = 3000 \text{ m/s}$$,$$\Delta t = 1 \text{ s}$$:

$$\Delta m = \frac{{F \Delta t}}{{v}} = \frac{{4.8 \times 10^6 \times 1}}{{3000}} = 1600 \text{ kg} = 1.6 \times 10^3 \text{ kg}$$

答案:B

7、初动量:$$p_0 = 5 \times 5 = 25 \text{ kg·m/s}$$

由动量定理:$$p - p_0 = I = 15 \text{ N·s}$$,得$$p = 25 + 15 = 40 \text{ kg·m/s}$$

答案:C

10、下落末速度:$$v_1 = \sqrt{{2 g h_1}} = \sqrt{{2 \times 10 \times 1.25}} = 5 \text{ m/s}$$(向下)

反弹初速度:$$v_2 = \sqrt{{2 g h_2}} = \sqrt{{2 \times 10 \times 0.8}} = 4 \text{ m/s}$$(向上)

取向上为正,动量变化:$$\Delta p = m v_2 - m (-v_1) = 0.1 \times (4 + 5) = 0.9 \text{ kg·m/s}$$

由动量定理:$$(F - m g) \Delta t = \Delta p$$,代入$$\Delta t = 0.01 \text{ s}$$:

$$F = \frac{{0.9}}{{0.01}} + 0.1 \times 10 = 90 + 1 = 91 \text{ N}$$

答案:D

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