课时素养评价3 用动量定理解答流体类问题和多过程问题 (分值：68分 单选4分 多选6分) A组 知识点分组练 1．一质量为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的变化规律如图所示，4 s末物块速度的大小为( ) A．1 m/s B．2 m/s C．4 m/s D．0 解析：由动量定理F1t1＋F2t2＝mv－0，可得4 s末物块速度的大小为v＝ m/s＝1 m/s，A正确． 答案：A 2.如图所示，一个钢珠自空中自由下落，然后陷入沙坑中，不计空气阻力，把在空中下落的过程视为过程Ⅰ，进入沙坑直到停止的过程视为过程Ⅱ，则( ) A．过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于零 B．过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小 C．整个过程中合外力的总冲量等于零 D．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量大于重力的冲量 解析：过程Ⅱ中钢珠的速度变化量不为零，所以钢珠动量的改变量不等于零，A错误；在整个过程中，根据动量定理知，总冲量为零，即过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小和过程Ⅱ中重力的冲量大小之和，所以过程Ⅱ中阻力的冲量大小大于过程Ⅰ中重力的冲量大小，B错误，C正确；过程Ⅰ中钢珠只受重力，根据动量定理可知，过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量，D错误． 答案：C 3.如图所示，从距秤盘h高处把一筒豆粒由静止持续均匀地倒在秤盘上，从第一粒豆落入秤盘至最后一粒豆落入秤盘用时为t，豆粒的总质量为m.若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的三分之一，忽略豆粒与秤盘碰撞过程中豆粒的重力．已知重力加速度为g，则碰撞过程中秤盘受到的平均压力大小为( ) A． B． C． D． 解析：根据自由落体规律，豆粒下落掉到秤盘上时的速度大小v＝，反弹后的速度大小为v′＝＝，方向为竖直向上，在碰撞过程中，忽略豆粒与秤盘碰撞过程中豆粒的重力，选竖直向上为正方向，根据动量定理可知Ft＝mv′－(－mv)，解得F＝，由牛顿第三定律可知碰撞过程中秤盘受到的平均压力大小为F′＝F＝，A正确． 答案：A 4．如图甲，某同学手持电吹风垂直向电子秤的托盘吹风，圆形出风口与托盘距离较近且风速恒定，吹在托盘上的风会从平行于托盘方向向四周散开，简化图如图乙．当电吹风设置在某挡位(吹风功率一定)垂直向托盘吹风时，电子秤示数与放上一质量为m的砝码时一致，出风口半径为r，空气密度为ρ，重力加速度大小为g.下列说法正确的是( ) A．设出风口的风速为v，则单位时间内出风口吹出气体的质量为ρπr2v2 B．电吹风出风口的风速为 C．电吹风吹风的平均功率为mg D．使用出风口面积越大的电吹风，电子秤示数一定也越小 解析：单位时间内出风口吹出气体的质量Δm′＝ρSv＝ρπr2v，A错误；根据题意可知，风与托盘间的相互作用力大小F＝mg，根据动量定理FΔt＝Δmv＝ρSv2Δt＝πr2ρv2Δt，解得v＝ ，B正确；电吹风吹风的平均功率为P＝＝＝ρπr2v3，解得P＝，C错误；当电吹风设置在某挡位垂直向托盘吹风时，吹风功率一定，对于Δt时间内吹出的风，则PΔt＝Δmv2，与托盘作用过程，根据动量定理FΔt＝Δmv，解得F＝，又因P＝ρπr2v3，则在P一定时，r越大，v越小，则F越大，D错误． 答案：B 5．(多选)一辆玩具汽车在水平地面上做直线运动，其速度v与时间t的关系如图所示．已知玩具汽车的质量为2 kg，运动过程中受到的阻力f始终为车重的0.1，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是( ) A.t＝3 s时，汽车的加速度开始反向 B．0～3 s内，牵引力的冲量大小为18 N·s C．3～4 s时间内因刹车额外产生的制动力的大小为12 N D．0～6 s内，汽车克服阻力f做的功为32 J 解析：由v-t图像可得，t＝3 s时斜率由正值变为负值，所以t＝3 s时汽车的加速度开始反向，A正确；0～3 s内，由动量定理可得I－0.1mgt1＝mv1， ... ...
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