动量 动量定理
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，1～6题为单选题，7～9题为多选题)
1.“长征九号”运载火箭将有望在2030年前后实现首飞。“长征九号”运载火箭箭体直径9.5米，全箭总长近百米，运载能力是现有中国火箭最大运载能力的5倍多，最大运载能力和综合性能指标将达到国际运载火箭的先进水平，有望在2030年前后实现首飞。若在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，它在1 s时间内喷射的气体质量约为1.6×103 kg。那么所产生的推力约为 ( )
A.4.8×105 N B.4.8×106 N
C.4.8×107 N D.4.8×104 N
【解析】选B。设某次实验中该发动机向后喷射气体所产生的推力为F，对该气体根据动量定理有：Ft=mv-0，解得F=
=4.8×106 N，故选项B正确。
2.(2020·西城区模拟)1966年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验。实验时，用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄火)，接触以后，开动“双子星号”飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速，推进器的平均推力F=895 N，推进器开动时间Δt=7 s。测出飞船和火箭组的速度变化Δv=0.91 m/s。已知“双子星号”飞船的质量m1=3 400 kg，由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为 ( )
A.3 400 kg B.3 485 kg
C.6 265 kg D.6 885 kg
【解析】选B。根据动量定理得FΔt=(m1+m2)Δv，代入数据解得m2≈3 485 kg，B选项正确。
3.(2020·合肥模拟)航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子)，正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或姿态调整的反冲力。已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负极栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I。忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量的影响。该发动机产生的平均推力F的大小为 ( )
A.I
B.I
C.I
D.2I
【解析】选A。以正离子为研究对象，由动能定理得qU=
mv2，Δt时间内通过的总电荷量为Q=IΔt，喷出的正离子总质量为M=
m=
m。由动量定理可知正离子所受的平均冲量F′Δt=Mv，联立以上式子可得F′=I，根据牛顿第三定律可知，发动机产生的平均推力F=I，故A正确。
4.如图所示，轻质弹簧固定在水平地面上。现将弹簧压缩后，将一质量为m的小球静止放在弹簧上，释放弹簧后小球被竖直弹起，小球离开弹簧时速度为v，则小球被弹起的过程(小球由静止释放到离开弹簧的过程)中 ( )
A.地面对弹簧的支持力冲量大于mv
B.弹簧对小球的弹力冲量等于mv
C.地面对弹簧的支持力做功大于mv2
D.弹簧对小球的弹力做功等于mv2
