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课后进阶单选题自测题答案-江西省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

2025-08-29
动量定理的定量计算-动量定理内容及应用知识点课后进阶单选题自测题答案-江西省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
1、['动量定理的定量计算', '利用动量定理求解其他问题']

正确率19.999999999999996%svg异常,非svg图片

C

A.$${{3}{9}{6}{N}}$$

B.$${{4}{1}{2}{N}}$$

C.$${{4}{1}{6}{N}}$$

D.$${{3}{9}{2}{N}}$$

2、['动量守恒定律解决多物体、多过程、多次碰撞问题', '动量定理的定量计算']

正确率40.0%意大利物理学家伽利略在研究打击现象时,偶然间发现打击的效果与锤子的重量以及它的速度有关,他由此定义了最早的$${{“}}$$动量$${{”}}$$近似概念。现用质量为$${{2}{0}{m}}$$的铁锤沿水平方向将质量为$${{m}}$$、长为$${{l}}$$的铁钉敲入木板,铁锤每次以相同的水平速度$${{v}_{0}}$$击钉,随即与钉一起运动并使钉进入木板一定距离。在每次受击进入木板的过程中,钉所受到的平均阻力(本题指钉克服阻力做的功与对应过程的位移之比)为前一次受击进入木板过程所受平均阻力的$${{2}}$$倍。若敲击三次后钉恰好全部进入木板,则第一次进入木板过程中钉所受到的平均阻力大小为(

C

A.$$\frac{3 0 m v_{0}^{2}} {l}$$

B.$$\frac{3 5 m v_{0}^{2}} {2 l}$$

C.$$\frac{5 0 m v_{0}^{2}} {3 l}$$

D.$$\frac{2 5 m v_{0}^{2}} {3 l}$$

3、['平均速率、平均速度与瞬时速度', '动量定理的定量计算', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%子弹在射入木块前的动能为$${{E}_{1}}$$,动量大小为$${{P}_{1}}$$;射穿木块后子弹的动能为$${{E}_{2}}$$,动量大小为$${{P}_{2}}$$.若木块对子弹的阻力大小恒定,则子弹在射穿木块的过程中的平均速度大小为(

C

A.$$\frac{E_{1}+E_{2}} {P_{1}+P_{2}}$$

B.$$\frac{E_{2}+E_{1}} {P_{2}-P_{1}}$$

C.$${\frac{E_{1}} {P_{1}}}+{\frac{E_{2}} {P_{2}}}$$

D.$$\frac{E_{1}} {P_{1}}-\frac{E_{2}} {P_{2}}$$

5、['动量定理的定量计算', '自由落体运动的规律']

正确率60.0%svg异常,非svg图片

B

A.$$2 4 0 0 N$$

B.$$1 8 0 0 N$$

C.$$1 2 0 0 N$$

D.$${{6}{0}{0}{N}}$$

6、['动量定理的定量计算', 'v-t图像综合应用']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

B

A.$${{4}{0}{0}{N}}$$

B.$${{7}{0}{0}{N}}$$

C.$$\mathrm{1 0 0 0 N}$$

D.$$\mathrm{1 3 0 0 N}$$

7、['动量定理的定量计算', '功率的概念、计算', '动力学中的图像信息题']

正确率60.0%svg异常,非svg图片

B

A.$$\frac{1} {5}$$

B.$$\frac{2} {5}$$

C.$$\frac{1} {3}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

8、['动量定理的定量计算', '冲量的计算']

正确率60.0%从地面以速度$${{v}_{0}}$$竖直上抛一质量为$${{m}}$$的小球,由于受到空气阻力,小球落回地面的速度减为$${\frac{1} {2}} v_{0}.$$若空气阻力的大小与小球的速率成正比,则由此可以计算(

D

A.上升阶段小球所受重力的冲量

B.下落阶段小球所受空气阻力的冲量

C.小球加速度为$${{0}}$$时的动量

D.下落阶段小球所受合力的冲量

9、['动量定理的定量计算', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%高空坠物极易对行人造成伤害。若一个$${{5}{0}{g}}$$的鸡蛋从一居民楼的$${{2}{5}}$$层坠下,与地面的撞击时间约为$${{2}{{m}{s}}}$$,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(

C

A.$${{1}{0}{N}}$$

B.$${{1}{0}^{2}{N}}$$

C.$${{1}{0}^{3}{N}}$$

D.$${{1}{0}^{4}{N}}$$

题目2解析:

设第一次进入木板过程中钉受到的平均阻力为 $$f$$,则第二次为 $$2f$$,第三次为 $$4f$$。每次敲击后铁锤与钉共同运动,由动量守恒:

第一次碰撞后共同速度:$$v_1 = \frac{{20m \times v_0}}{{20m + m}} = \frac{{20}}{{21}} v_0$$

由动能定理,第一次进入距离 $$s_1$$ 满足:$$\frac{{1}}{{2}} (21m) v_1^2 = f s_1$$

同理,第二次碰撞前铁锤速度仍为 $$v_0$$(每次敲击前速度重置),碰撞后:

$$v_2 = \frac{{20m \times v_0}}{{20m + m}} = \frac{{20}}{{21}} v_0$$(与第一次相同)

第二次进入距离 $$s_2$$ 满足:$$\frac{{1}}{{2}} (21m) v_2^2 = 2f s_2$$

第三次:$$v_3 = \frac{{20}}{{21}} v_0$$,$$\frac{{1}}{{2}} (21m) v_3^2 = 4f s_3$$

总距离:$$s_1 + s_2 + s_3 = l$$

代入得:$$\frac{{1}}{{2}} (21m) \left( \frac{{20}}{{21}} v_0 \right)^2 \left( \frac{{1}}{{f}} + \frac{{1}}{{2f}} + \frac{{1}}{{4f}} \right) = l$$

计算:$$\frac{{1}}{{2}} \times 21m \times \frac{{400}}{{441}} v_0^2 \times \frac{{1}}{{f}} \left( 1 + \frac{{1}}{{2}} + \frac{{1}}{{4}} \right) = l$$

化简:$$\frac{{1}}{{2}} \times \frac{{21 \times 400}}{{441}} m v_0^2 \times \frac{{1}}{{f}} \times \frac{{7}}{{4}} = l$$

$$\frac{{8400}}{{882}} m v_0^2 \times \frac{{7}}{{8f}} = l$$ → $$\frac{{50}}{{3}} \frac{{m v_0^2}}{{f}} = l$$

因此:$$f = \frac{{50 m v_0^2}}{{3 l}}$$,对应选项C。

题目3解析:

设子弹质量为 $$m$$,阻力大小为 $$f$$,射穿距离为 $$d$$。由动能定理:$$E_1 - E_2 = f d$$

平均速度定义:$$\bar{v} = \frac{{d}}{{t}}$$,其中 $$t$$ 为穿过时间。

由动量定理:$$P_1 - P_2 = f t$$(阻力使动量减少)

因此:$$\bar{v} = \frac{{d}}{{t}} = \frac{{ (E_1 - E_2) / f }}{{ (P_1 - P_2) / f }} = \frac{{E_1 - E_2}}{{P_1 - P_2}}$$

但选项中无此形式,需用能量和动量表达。注意 $$E = \frac{{P^2}}{{2m}}$$,但直接组合:

由 $$\bar{v} = \frac{{d}}{{t}} = \frac{{ (E_1 - E_2) }}{{ (P_1 - P_2) }}$$,但选项B为 $$\frac{{E_1 + E_2}}{{P_2 - P_1}}$$,差负号。

实际上 $$P_2 < P_1$$,故 $$P_2 - P_1$$ 为负,但速度大小为正值。重新审视:

平均速度也可表示为 $$\bar{v} = \frac{{v_1 + v_2}}{{2}}$$(匀减速运动),而 $$v_1 = \frac{{P_1}}{{m}}$$, $$v_2 = \frac{{P_2}}{{m}}$$,所以 $$\bar{v} = \frac{{P_1 + P_2}}{{2m}}$$。

又 $$E_1 = \frac{{P_1^2}}{{2m}}$$, $$E_2 = \frac{{P_2^2}}{{2m}}$$,则 $$E_1 + E_2 = \frac{{P_1^2 + P_2^2}}{{2m}}$$。

但无直接关系。考虑选项:

A: $$\frac{{E_1 + E_2}}{{P_1 + P_2}} = \frac{{ (P_1^2 + P_2^2) / (2m) }}{{P_1 + P_2}} = \frac{{P_1^2 + P_2^2}}{{2m (P_1 + P_2)}}$$,不等于 $$\frac{{P_1 + P_2}}{{2m}}$$

B: $$\frac{{E_1 + E_2}}{{P_2 - P_1}}$$ 为负,不合理。

C: $$\frac{{E_1}}{{P_1}} + \frac{{E_2}}{{P_2}} = \frac{{P_1}}{{2m}} + \frac{{P_2}}{{2m}} = \frac{{P_1 + P_2}}{{2m}} = \bar{v}$$,正确。

D: $$\frac{{E_1}}{{P_1}} - \frac{{E_2}}{{P_2}} = \frac{{P_1 - P_2}}{{2m}}$$,不等于平均速度。

因此选C。

题目8解析:

空气阻力 $$f = -k v$$,与速率成正比。上升阶段:加速度 $$a = -g - \frac{{k}}{{m}} v$$,下落阶段:$$a = -g + \frac{{k}}{{m}} v$$。

A: 上升阶段重力冲量 $$I_g = m g t_{\text{up}}$$,但 $$t_{\text{up}}$$ 未知且受阻力影响,不可直接计算。

B: 下落阶段空气阻力冲量 $$I_f = \int k v \, dt$$,需积分路径,复杂。

C: 加速度为0时,下落阶段有 $$-g + \frac{{k}}{{m}} v = 0$$,即 $$v = \frac{{m g}}{{k}}$$,动量 $$p = m v = \frac{{m^2 g}}{{k}}$$,但 $$k$$ 未知。

D: 下落阶段合力冲量等于动量变化:初速0,末速 $$\frac{{1}}{{2}} v_0$$向下,所以 $$\Delta p = m \left( \frac{{1}}{{2}} v_0 - 0 \right) = \frac{{1}}{{2}} m v_0$$,可直接计算。

因此选D。

题目9解析:

鸡蛋质量 $$m = 50 \, \text{g} = 0.05 \, \text{kg}$$,25层楼高约 $$h = 25 \times 3 = 75 \, \text{m}$$(每层3m),撞击时间 $$\Delta t = 2 \, \text{ms} = 0.002 \, \text{s}$$。

落地速度 $$v = \sqrt{{2 g h}} = \sqrt{{2 \times 10 \times 75}} = \sqrt{{1500}} \approx 38.7 \, \text{m/s}$$。

由动量定理:$$F \Delta t = m v$$(忽略重力),所以 $$F = \frac{{m v}}{{\Delta t}} = \frac{{0.05 \times 38.7}}{{0.002}} \approx 967.5 \, \text{N}$$,约 $$10^3 \, \text{N}$$。

因此选C。

注:题目1、5、6、7因SVG异常无法解析,题目4缺失。

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