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回顾进阶自测题解析-甘肃省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-06-24
动量定理的定量计算-动量定理内容及应用知识点回顾进阶自测题解析-甘肃省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
1、['动量定理的定量计算']

正确率40.0%质量为$${{m}}$$的铁锤从高$${{h}}$$处落下,打在水泥桩上,铁锤与水泥桩撞击的时间是$${{t}}$$,撞击时,铁锤对桩的平均冲击力大小为(

A

A.$$\frac{m \sqrt{2 g h}} {t}+m g$$

B.$$\frac{m \sqrt{2 g h}} {t}-m g$$

C.$$\frac{m \sqrt{g h}} {t}+m g$$

D.$$\frac{m \sqrt{g h}} {t}-m g$$

2、['动量定理的定量计算', '自由落体运动的规律', '竖直上抛运动']

正确率40.0%蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳$${、}$$翻滚并做各种空中动作的项目.一个质量为$${{6}{0}{k}{g}}$$的运动员,从离水平网面$${{3}{.}{2}{m}}$$高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面$${{5}{.}{0}{m}}$$高处.已知运动员与网接触的时间为$${{1}{.}{2}{s}}$$,重力加速度$$g=1 0 m / s^{2}$$,则该段时间内网对运动员的平均作用力大小为(

A

A.$$1 5 0 0 N$$

B.$$1 1 0 0 N$$

C.$$1 0 0 0 N$$

D.$${{9}{0}{0}{N}}$$

3、['动量定理的定量计算']

正确率60.0%一个质量为$$0. 1 8 k g$$的垒球,以$$2 0 m / s$$的水平速度飞向球棒,被球棒击打后反向水平飞回。设击打过程球棒对垒球的平均作用力大小为$${{9}{0}{0}{N}}$$,作用时间为$$0. 0 1 s$$。则被球棒击打后垒球反向水平速度大小为(

A

A.$$3 0 m / s$$

B.$$4 0 m / s$$

C.$$5 0 m / s$$

D.$$7 0 m / s$$

4、['动量定理的定量计算', 'v-t图像综合应用', '滑动摩擦力大小', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题', '牛顿第二定律的内容及理解']

正确率40.0%如图甲所示,长$${{2}{m}}$$

C

A.在$${{0}{−}{2}{s}}$$内,木板$${{Q}}$$下表面与水平面之间有摩擦力

B.在$${{0}{−}{2}{s}}$$内,摩擦力对$${{Q}}$$的冲量是$${{2}}$$$${{N}{⋅}{s}}$$

C.$${{P}{、}{Q}}$$之间的动摩擦因数为$${{0}{.}{1}}$$

D.$${{P}}$$相对$${{Q}}$$静止的位置在$${{Q}}$$木板的最右端

5、['动量定理的定量计算', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%质量是$${{4}{0}{k}{g}}$$的铁锤从$${{5}{m}}$$高处落下,打在水泥桩上,与水泥桩撞击的时间是$$0. 0 5 s$$,铁锤被向上反弹的高度为$$0. 2 m, ~ g$$取$$1 0 m / s^{2}$$,则撞击时铁锤对桩的平均冲击力大小为(

A

A.$$\ 1 0 0 0 0 N$$

B.$$9 6 0 0 N$$

C.$$8 4 0 0 N$$

D.$$8 0 0 0 N$$

6、['动量与能量的其他综合应用', '动量定理的定量计算', '动量守恒定律内容,应用范围和推导', '用动量守恒定律分析滑块-木板模型']

正确率19.999999999999996%质量为 $${{m}}$$$${{=}{1}{k}{g}}$$的小木块(可看成质点$${{)}}$$,放在质量为 $${{M}}$$$${{=}{5}{k}{g}}$$的长木板的左端,如图所示。长木板放在光滑水平桌面上。小木块与长木板间的动摩擦因数 $${{μ}}$$$${{=}{{0}{.}{1}}}$$,长木板的长度 $${{L}}$$$${{=}{{2}{.}{5}}{m}}$$。系统处于静止状态。现为使小木块从长木板右端脱离出来,给小木块一个水平向右瞬时冲量 $${{I}}$$,则冲量 $${{I}}$$至少是( $${{g}}$$取$$1 0 \, m / s^{2} ) ( \phantom{h g a m} )$$

C

A.$$\frac{1} {6} N \cdot s$$

B.$$\frac{1} {\sqrt{6}} N \cdot s$$

C.$$\sqrt{6} N \cdot s$$

D.$${{6}{N}{⋅}{s}}$$

7、['动量定理的定量计算', '动能的定义及表达式', '利用动量定理求解其他问题', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%有两个物体$${{a}}$$和$${{b}}$$,其质量分别为$${{m}_{a}}$$和$${{m}_{b}}$$,且$${{m}_{a}{>}{{m}_{b}}}$$,它们的初动量相同,若$${{a}}$$和$${{b}}$$分别受不变的阻力$${{F}_{a}}$$和$${{F}_{a}}$$的作用,经过相同的位移后速度减为零,所用的时间分别是$${{t}_{a}}$$和$${{t}_{b}}$$,则(

C

A.$${{F}_{a}{>}{{F}_{a}}}$$,且$${{t}_{a}{>}{{t}_{b}}}$$

B.$${{F}_{a}{>}{{F}_{a}}}$$,且$${{t}_{a}{<}{{t}_{b}}}$$

C.$${{F}_{a}{<}{{F}_{a}}}$$,且$${{t}_{a}{>}{{t}_{b}}}$$

D.$${{F}_{a}{<}{{F}_{a}}}$$,且$${{t}_{a}{<}{{t}_{b}}}$$

8、['动量定理的定量计算', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%某物体在恒力$${{F}}$$作用下作直线运动,在$${{t}_{1}}$$时间内物体的速度由零增大到$${{v}{,}{F}}$$对物体做功$${{W}_{1}}$$,给物体冲量为$${{I}_{1}}$$;若在$${{t}_{2}}$$时间内物体的速度由$${{v}}$$增大到$${{2}{v}{,}{F}}$$对物体做功$${{W}_{2}}$$,给物体冲量为$${{I}_{2}}$$,下列结论正确的是(

C

A.$$W_{1}=W_{2} \,, \, \, \, I_{1}=I_{2}$$

B.$$W_{1}=W_{2}, \, \, \, I_{1} > I_{2}$$

C.$$W_{1} < W_{2} \,, \, \, \, I_{1}=I_{2}$$

D.$$W_{1} > W_{2} \,, \, \, I_{1}=I_{2}$$

9、['动量定理的定量计算', '用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '功能关系的应用']

正确率40.0%如图所示,劲度系数为$${{k}}$$的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为$${{m}}$$的物体$${{P}}$$接触,但未与物体$${{P}}$$连接,弹簧水平且无形变.现对物体$${{P}}$$施加一个水平向右的瞬时冲量,大小为$${{I}_{0}{,}}$$测得物体$${{P}}$$向右运动的最大距离为$${{x}_{0}{,}}$$之后物体$${{P}}$$被弹簧弹回最终停在初始位置左侧$${{2}{{x}_{0}}}$$处.已知弹簧始终在弹性限度内,物体$${{P}}$$与水平面间的动摩擦因数为$${{μ}{,}}$$重力加速度为$${{g}{,}}$$下列说法中正确的是(

B

A.物体$${{P}}$$与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势为$$4 \mu m g x_{0}$$

B.最初对物体$${{P}}$$施加的瞬时冲量$$I_{0}=2 m \sqrt{2 \mu g x_{0}}$$

C.弹簧被压缩到最短之后的过程$${,{P}}$$先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做匀减速运动

D.物体$${{P}}$$整个运动过程,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反

10、['动量定理的定量计算', 'v-t图像斜率意义,及v-t图像求加速度', '匀变速直线运动平均速度和中间时刻速度公式', 'v-t图像面积意义,及v-t图像求位移']

正确率40.0%一辆汽车从静止开始从甲地出发,沿平直公路驶往乙地,其$${{v}{−}{t}}$$图象如图所示,在$${{O}{∼}{{t}_{0}}}$$和$$t_{0} \sim3 t_{0}$$两段时间内(

C

A.加速度大小之比为$${{1}{:}{2}}$$

B.位移大小之比为$${{2}{:}{3}}$$

C.平均速度大小之比为$${{1}{:}{1}}$$

D.合力的冲量大小之比为$${{2}{:}{1}}$$

1. 解析:

铁锤下落时的末速度由动能定理或自由落体公式可得:$$v = \sqrt{2gh}$$。撞击过程中,铁锤受到桩的平均冲击力$$F$$和重力$$mg$$,取向上为正方向,由动量定理:$$(F - mg)t = 0 - (-mv)$$,解得:$$F = \frac{m\sqrt{2gh}}{t} + mg$$。故选A。

2. 解析:

运动员下落时的速度:$$v_1 = \sqrt{2gh_1} = \sqrt{2 \times 10 \times 3.2} = 8 \, \text{m/s}$$(向下)。反弹时的速度:$$v_2 = \sqrt{2gh_2} = \sqrt{2 \times 10 \times 5} = 10 \, \text{m/s}$$(向上)。由动量定理,取向上为正方向:$$(F - mg)t = mv_2 - (-mv_1)$$,代入数据:$$(F - 600) \times 1.2 = 60 \times 10 + 60 \times 8$$,解得:$$F = 1500 \, \text{N}$$。故选A。

3. 解析:

设垒球反向速度为$$v$$,取反向为正方向,由动量定理:$$Ft = mv - (-mv_0)$$,代入数据:$$900 \times 0.01 = 0.18v + 0.18 \times 20$$,解得:$$v = 30 \, \text{m/s}$$。故选A。

4. 解析:

由图甲可知,$$0-2s$$内$$Q$$的加速度为$$1 \, \text{m/s}^2$$,说明$$Q$$受到$$P$$的滑动摩擦力,但$$Q$$下表面与水平面无相对运动,故无摩擦力,A错误。摩擦力对$$Q$$的冲量为$$f \cdot t = \mu mg \cdot t = 0.1 \times 1 \times 10 \times 2 = 2 \, \text{N} \cdot \text{s}$$,B正确。$$P$$的加速度为$$2 \, \text{m/s}^2$$,由牛顿第二定律:$$\mu mg = ma_P$$,解得$$\mu = 0.2$$,C错误。$$P$$相对$$Q$$滑动的位移为$$x = \frac{1}{2}a_P t^2 - \frac{1}{2}a_Q t^2 = 1 \, \text{m}$$,未达到$$Q$$的最右端,D错误。故选B。

5. 解析:

铁锤撞击前的速度:$$v_1 = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \times 10 \times 5} = 10 \, \text{m/s}$$(向下)。反弹速度:$$v_2 = \sqrt{2gh'} = \sqrt{2 \times 10 \times 0.2} = 2 \, \text{m/s}$$(向上)。由动量定理,取向上为正方向:$$(F - mg)t = mv_2 - (-mv_1)$$,代入数据:$$(F - 400) \times 0.05 = 40 \times 2 + 40 \times 10$$,解得:$$F = 8400 \, \text{N}$$。故选C。

6. 解析:

小木块脱离长木板的条件是两者达到共同速度时,小木块恰好滑到长木板右端。设冲量为$$I$$,小木块初速度$$v_0 = \frac{I}{m}$$。由动量守恒和能量关系:$$mv_0 = (m + M)v$$,$$\mu mgL = \frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{2}(m + M)v^2$$,联立解得:$$I = \sqrt{6} \, \text{N} \cdot \text{s}$$。故选C。

7. 解析:

初动量相同,$$m_a v_a = m_b v_b$$,且$$m_a > m_b$$,故$$v_a < v_b$$。由动能定理:$$F_a s = \frac{1}{2}m_a v_a^2$$,$$F_b s = \frac{1}{2}m_b v_b^2$$,因$$v_a < v_b$$,故$$F_a < F_b$$。由动量定理:$$t_a = \frac{m_a v_a}{F_a}$$,$$t_b = \frac{m_b v_b}{F_b}$$,代入$$v_a < v_b$$和$$F_a < F_b$$,可得$$t_a > t_b$$。故选C。

8. 解析:

由动能定理:$$W_1 = \frac{1}{2}mv^2$$,$$W_2 = \frac{1}{2}m(2v)^2 - \frac{1}{2}mv^2 = \frac{3}{2}mv^2$$,故$$W_1 < W_2$$。由动量定理:$$I_1 = mv$$,$$I_2 = 2mv - mv = mv$$,故$$I_1 = I_2$$。故选C。

9. 解析:

物体$$P$$向右运动的最大距离$$x_0$$时,弹性势能最大,由能量守恒:$$\frac{1}{2}kx_0^2 + \mu mg x_0 = \frac{1}{2}mv_0^2$$,其中$$v_0 = \frac{I_0}{m}$$。最终停在左侧$$2x_0$$处,说明总路程为$$4x_0$$,由动能定理:$$\mu mg \cdot 4x_0 = \frac{1}{2}mv_0^2$$,解得:$$I_0 = 2m\sqrt{2\mu g x_0}$$,B正确。最大弹性势能$$E_p = \frac{1}{2}kx_0^2$$,不等于$$4\mu mg x_0$$,A错误。弹簧压缩后,$$P$$先减速到零再反向加速,最后匀减速停止,C错误。摩擦力冲量与弹簧弹力冲量大小相等方向相反,D正确。故选BD。

10. 解析:

由$$v-t$$图斜率得加速度之比为$$1:2$$,A正确。位移之比为面积之比$$1:2$$,B错误。平均速度均为$$\frac{v_0}{2}$$,C正确。冲量$$I = F \cdot t$$,合力之比为$$1:2$$,时间之比为$$1:2$$,故冲量之比为$$1:4$$,D错误。故选AC。

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