（新高考）2021届高考物理 小题必练12 动量和动量定理.docVIP

Page 8 小题必练12： 小题必练12：动量和动量定理 动量和冲量的概念；(2)用动量定理求冲量、动量变化、平均作用力等问题。 例1．(2020?全国I卷?14)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是( ) A．增加了司机单位面积的受力大小 B．减少了碰撞前后司机动量的变化量 C．将司机的动能全部转换成汽车的动能 D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 【解析】因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误；因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。 【答案】D 【点睛】本题考查动量定理的应用，比较简单，属于基础题。 例2．(2019?全国I卷?16)最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这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的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( ) A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg 【解析】设1 s时间内喷出的气体的质量为m，喷出的气体与该发动机的相互作用力为F，由动量定理有Ft＝mv－0，则m＝eq \f(Ft,v)＝eq \f(4.8×106×1,3×103) kg＝1.6×103 kg，选项B正确。 【答案】B 【点睛】本题考查了考生对动量定理的理解能力，体现了物理模型建构的核心素养。注意单位统一用国际单位制单位，研究对象选择发动机在1 s内喷射出的气体。 1．有关实际中的现象，下列说法不正确的是(　　) A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度 B．体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力 C．用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响 D．为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好 【答案】D 【解析】根据反冲运动的特点与应用可知，火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度，故A项正确；体操运动员在落地的过程中，动量变化一定。由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定，由I＝Ft可知，体操运动员在着地时屈腿是延长时间t，可以减小运动员所受到的平均冲力F，故B项正确；用枪射击时子弹给枪身一个反作用力，会使枪身后退，影响射击的准确度，所以为了减少反冲的影响，用枪射击时要用肩部抵住枪身，故C项正确；为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，就要延长碰撞的时间，由I＝Ft可知位于车体前部的发动机舱不能太坚固，故D项错误。 2．(多选)恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是(　　) A．拉力F对物体的冲量大小为零 B．拉力F对物体的冲量大小为Ft C．拉力F对物体的冲量大小是Ftcos θ D．合力对物体的冲量大小为零 【答案】BD 【解析】拉力F对物体的冲量I＝Ft，故AC错误，B正确；由于地面对物体的摩擦力较大，物体没有被拉动，说明物体仍然处于平衡状态，受到的合外力为0，所以合力对物体的冲量大小为零，故D正确。 3．质量m＝1 kg的物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动。物体所受的合外力F随时间t变化图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A．物体先做匀加速直线运动，再做加速度减小的减速运动 B．4 s末物体的速度为零 C．6 s内合外力的冲量为8 N?s D．6 s内合外力做功为8 J 【答案】D 【解析】由图像可知物体前2 s做匀加速直线运动，2～4 s做加速度减小的加速运动，4～6 s做加速度增大的减速运动，故A错误；由动量定理可知，合外力冲量等于物体动量的变化，物体从静止开始运动，有Ft＝Δmv，在F－t图像中，合外力的冲量即为所围成图形的面积，可得4 s内合外力的冲量为6 N?s，则4 s末的瞬时速度v4＝6 m/s，故B错误；由F－t图像可得6 s内合外力的冲量为4 N?s，则6 s末的瞬时速度v6＝4 m/s，由Ek＝eq \f(1,2)mv2及W＝ΔEk得6 s内合外力做功W＝8 J，故C错误，D正确。 4．甲、乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下，沿同一直线运动。它们的动量随时间变化如图所示。设甲在t1时间内所受的冲量为I1，乙在t2时间内所受的冲量为I2，则F