人教版高中物理(选修3-5)动量和动量定理同步练习题(含答案)
(完整版)人教版高中物理选修35动量和动量定理专题练习(包含答案)

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人教版高中物理选修3—5动量和动量定理专题练习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 2.一物体从某高处由静止释放,设所受空气阻力恒定,当它下落h 时的动量大小为p1,当它下落2h时动量大小为p2,那么p1∶p2等于( )A.1∶1 B.1∶ C.1∶2 D.1∶42答案: B 3.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、I的大小关系是( )A.F1〉F2,I1=I2B.F1〈F2,I1<I2C.F1>F2,I1〉I2D.F1=F2,I1=I2答案: A 4.质量为0。
2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面上,再以4 m/s的速度反向弹回。
取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是( )A.Δp=2 kg·m/s W=-2 JB.Δp=-2 kg·m/s W=2 JC.Δp=0。
人教版高中物理选修3-5:测试卷(一)含答案

高中同步测试卷( 一 )第一单元动量、冲量和动量定理( 时间:90 分钟,满分:100 分)一、选择题( 本题共12 小题,每小题 5 分,共60 分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确.全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有错选或不答的得0 分.) 1.下列关于动量的说法正确的是( )A.质量大的物体,动量一定大B.质量和速率都相同的物体,动量一■定相同C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变D.一个物体的运动状态改变,它的动量一定改变2.关于动量的变化,下列说法中正确的是( )A.做直线运动的物体速度增大时,动量的变化量中的方向与运动方向相同B.做直线运动的物体速度减小时,动量的变化量A p的方向与运动方向相反C.物体的速度大小不变时,动量的变化量Ap为零D.物体做匀速圆周运动时,动量的变化量Ap为零3.为了保护航天员的安全,飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝,在距离地面大约 1 m 时,返回舱的 4 个反推火箭点火工作,返回舱速度一下子降到了 2 m/s 以下,随后又渐渐降到 1 m/s ,最终安全着陆,把返回舱从离地 1 m 开始减速到安全着陆称为着地过程,则关于反推火箭的作用,下列说法正确的是( )A.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化B.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C.延长着地过程的作用时间D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力4.古时有“ 守株待兔” 的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死.若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s ,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )A.1 m/s B.1.5 m/sC.2 m/s D.2.5 m/s5.以初速度v水平抛出一质量为m的石块,不计空气阻力,则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是( )A.在两个相等的时间间隔内,石块受到的冲量相同B.在两个相等的时间间隔内,石块动量的增量相同C.在两个下落高度相同的过程中,石块动量的增量相同D.在两个下落高度相同的过程中,石块动能的增量相同6 .如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度抽出纸条后,铁块掉到地面上的 P 点,若以2V 速度抽出纸条,则铁块落地点为()8 .在P 点左侧9 .物体m i 、m 2(m >m 2)以相同的初动能在地面上滑行,它们跟地面有相同的动摩擦因数,到它们停下来所经历的时间分别为t i 、t 2,则有()A. t i >t 2D.无法确定10 .质量相等的A 、B 两个小球,沿着倾角分别是“和3/3的两个光滑的固定斜面,11 .如图甲所示,物体 A 和B 用轻绳相连,挂在轻质弹簧下静止不动, A 的质量为m B的质量为M 当连接A 、B 的绳突然断开后,物体 A 上升经某一位置时的速度大小为 V,这时物体B 下落的速度大小为 u,如图乙所示.在这段时间里,弹簧的弹力对物体铁块A.仍在P 点C.在P 点右侧不远处D.在P 点右侧原水平位移的两倍处 7 .高空作业须系安全带.如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动).此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上, 则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.罕+mgm 2gh8 .—^t —-mg c m ghC. —t-+ mgm gh D —--mg8.水平推力F i 和F 2分别作用于水平面上等质量的甲、乙两物体上, 用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下来.两物体的v -t图象如图所示,图中线段 AB// CD 则(A. F i 的冲量大于F 2的冲量B. F i 的冲量等于F 2的冲量C.两物体受到的摩擦力大小相等D.两物体受到的摩擦力大小不等B. t i <t 2C. t i = t 2由静止从同一高度 h 2下滑到同样的另度 hi,如图所示,则A B 两小球()A. 滑到h i 高度时的动量相同B. 滑到h i 高度时的动能相同C. 由h 2滑到h i 的过程中小球动量变化相同D. 由h 2滑到h i 的过程中小球动能变化相同A 的冲量为作 H D In 同JA. mvC. m 什 Mu12.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1 h 内杯中水位上升了 45 mm 查询得知,当时雨滴竖直下落的速度约为 12 m/s.3据此估算该压强约为 (设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1X103kg/m )( )A. 0.15 PaB. 0.54 Pa位.)13 . (10分)一个质量为0.2 kg 、以10 m/s 的速度飞来的网球被球拍击中,并以 20 m/s的速度反方向弹回,网球与球拍的接触时间为0.1 s ,试求:(不考虑重力的冲量)(1)网球动量的变化; (2)球拍对网球的平均作用力.14 .(10分)用电钻给建筑物钻孔时,钻头所受的阻力与深度成正比.图,那 /为阻力f 与时间t 关系的图象,若钻头匀速钻进时第 1 s 内所受的阻力的/;冲量为100 Ns,求5 s 内阻力的冲量的大小.才 1 _ftI 515 .(10 分 )跳起摸高是中学生进行的一项体育活动,某同学身高 1.80 m ,质量 65 kg ,站立举手达到 2.20 m .此同学用力蹬地,经 0.45 s 竖直离地跳起,设他蹬地的力的大小恒定为 1 060 N ,计算他跳起可摸到的高度. ( g 取 10 m/s 2)B. mv- Mu D. m 什 mu回116. (10分)(2016高考全国卷乙)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v0 竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为p,重力加速度大小为g. 求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.参考答案与解析1.[导学号13050001] 【解析】选CD.根据动量的定义,它是质量和速度的乘积,因此它由质量和速度共同决定,选项A错误;又因为动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,而质量和速率都相同的物体,其动量大小一定相同,但方向不一定相同,选项 B 错误;一个物体的速率改变,则它的动量大小就一定改变,选项C正确;物体的运动状态改变,它的速度就一定改变,它的动量也就改变,选项 D 正确.2.[ 导学号13050002] 【解析】选AB. 动量是矢量,动量的变化量是初、末动量的矢量差.物体的速度大小不变,但方向改变时,动量变化量也不为零,C、D 项错误.做单向直线运动的物体初、末动量方向相同,速度增大时,动量变化量与速度同向,速度减小时,动量变化量与速度反向,A、B 项正确.3.[导学号13050003] 【解析】选CD.无论是否有反推火箭,返回舱和航天员从距地面约1m处至着陆的过程中,动量的变化和所受的冲量均相同,但有了反推火箭作用后,延长了着地过程的作用时间,由动量定理(F— G)t =即知返回舱和航天员所受的平均冲力减4 .[导学号13050004] 【解析】选CD.根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为 根据动量定理有Ft =mv,所以,v=%曙=gt =2 m/s,选工D 正确.5 .[导学号13050005] 【解析】选ABD.不计空气阻力,石块只受重力的冲量,两个过 程所用的时间相同,重力的冲量就相同, A 正确.据动量定理,物体动量的增量等于它所受力的冲量,由于在两个相等的时间间隔内,石块受到重力的冲量相同, 所以动量的增量必然相同,B 正确.由于石块下落时在竖直方向上是做加速运动,下落相同高度所用时间不同, 所受重力的冲量就不同,因而动量的增量不同,C 错.据动能定理,合外力对物体所做的功等于物体动能的增量,石块只受重力作用,在重力的方向上位移相同,重力做的功就相同, 因此动能的增量就相同,D 正确.6 .[导学号13050006]【解析】选B.纸条抽出的过程,铁块所受的摩擦力一定,以速 度v 抽出纸条,铁块所受的摩擦力的作用时间较长,铁块获得的速度较大, 铁块平抛运动的水平位移较大;若以 2v 的速度抽出纸条,则铁块所受的摩擦力的作用时间较短,铁块获得 的速度较小,平抛运动的水平位移较小.所以铁块落地点在P 点左侧,选B.7 .[导学号13050007]【解析】选 A.人下落h 高度的过程中的运动为自由落体运动, 由运动学公式v 2=2gh 可知v=q2gh,缓冲过程中(取向上为正方向),由动量定理得(F — mc )t =0 — ( —mV ,解得F= Njg + mg 选项A 正确.8 .[导学号13050008]【解析】选C.甲、乙先做加速运动,撤去推力后做减速运动.图中线段AB// CD 表明甲、乙与水平面的动摩擦因数相同,又甲、乙质量相等,所以两物体 受到的摩擦力大小相等,所以选项C 正确,D 错误.因为整个运动过程,物体的动量改变量为零,所以推力的冲量大小等于物体受到的摩擦力的冲量大小. 由图可知甲的运动时间小于 乙的运动时间,所以甲的摩擦力的冲量小于乙的摩擦力的冲量, 则F 1的冲量小于F 2的冲量,所以选项A B 错误.12 129 .[导学号13050009] 【解析】选 B.依题意知-mv 1 = 2n 2V 2,又m >m,故V 1<V 2;设物体初速度方向为正方向,由动量定理得一jjmgt=0—mv,解得t=~v,故11<t 2.闻10 .[导学号13050010] 【解析】选BD .两小球由h 2下滑到h 1高度的过程中,机械能守恒,m@h 2—h 。
人教版选修3-5 第十六章第2节 动量和动量定理 作业

[随堂检测]1.质量为0.5 kg 的物体,运动速度为3 m/s ,它在一个变力作用下速度变为7 m/s ,方向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为( )A .5 kg ·m/s ,方向与原运动方向相反B .5 kg ·m/s ,方向与原运动方向相同C .2 kg ·m/s ,方向与原运动方向相反D .2 kg ·m/s ,方向与原运动方向相同解析:选A .以原来的方向为正方向,由定义式Δp =mv ′-mv 得Δp =(-7×0.5-3×0.5) kg ·m/s =-5 kg ·m/s ,负号表示Δp 的方向与原运动方向相反.2.(2015·高考重庆卷)高空作业须系安全带,如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动),此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A .m 2gh t +mgB .m 2gh t -mgC .m gh t+mgD .m gh t-mg解析:选A .设高空作业人员自由下落h 时的速度为v ,则v 2=2gh ,得v =2gh ,设安全带对人的平均作用力为F ,取竖直向下为正方向,由动量定理得(mg -F )t =0-mv ,得F =m 2gh t+mg ,选项A 正确.3.(2017·四川统考)一质量为m 的小球,以初速度v 0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即沿反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的34.求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小.解析:小球在碰撞斜面前做平抛运动,设刚要碰撞斜面时小球速度为v ,由题意知v 的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v 0,如图所示.由此得v =2v 0.碰撞过程中,小球速度由v 变为反向的34v ,碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,设反弹速度的方向为正方向,则斜面对小球的冲量为I =m ⎝⎛⎭⎫34v -m ·(-v )解得I =72mv 0.答案:72mv 04.一宇宙飞船以v =1.0×104 m/s 的速度进入密度为ρ=2.0×10-7 kg/m 3的微陨石流中,如果飞船在垂直于运动方向上的最大截面积S =5 m 2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上.为使飞船的速度保持不变,飞船的牵引力应增加多大?解析:设t 时间内附着在飞船上的微陨石总质量为Δm ,则Δm =ρSvt ①这些微陨石由静止至随飞船一起运动,其动量增加是受飞船对其作用的结果,由动量定理有Ft =Δp =Δmv ②则微陨石对飞船的冲量大小也为Ft ,为使飞船速度保持不变,飞船应增加的牵引力为ΔF =F ③综合①②③并代入数值得ΔF =100 N ,即飞船的牵引力应增加100 N. 答案:100 N5.如图所示,质量m A 为4.0 kg 的木板A 放在水平面C 上,木板与水平面间的动摩擦因数 μ为0.24,木板右端放着质量m B 为1.0 kg 的小物块B (视为质点),它们均处于静止状态,木板突然受到水平向右的12 N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能E k A 为8.0 J .小物块的动能E k B 为0.50 J ,重力加速度取10 m/s 2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0的大小; (2)木板的长度L .解析:(1)设水平向右为正方向,有I =m A v 0 代入数据解得v 0=3.0 m/s.(2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ,B 在A 上滑行的时间为t ,B 离开A 时A 和B 的速度分别为v A 和v B ,有-(F BA +F CA )t =m A v A -m A v 0 F AB t =m B v B 其中F AB =F BA设A ,B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ,有 -(F BA +F CA )s A =12m A v 2A -12m A v 20 F AB s B =E k B动量与动能之间的关系为m A v A =2m A E k A m B v B =2m B E k B木板A的长度L=s A-s B代入数据解得L=0.50 m.答案:(1)3.0 m/s(2)0.50 m[课时作业]一、单项选择题1.关于动量,下列说法正确的是()A.速度大的物体,它的动量一定也大B.动量大的物体,它的速度一定也大C.只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变D.质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大解析:选D.动量由质量和速度共同决定,只有质量和速度的乘积大,动量才大,A、B均错误;动量是矢量,只要速度方向变化,动量也发生变化,选项C错误;由Δp=mΔv 知D正确.2.如图所示,质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动,经过时间t1速度变为零然后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在整个过程中,重力对滑块的总冲量为()A.mg sin θ(t1+t2)B.mg sin θ(t1-t2)C.mg(t1+t2) D.0解析:选C.谈到冲量必须明确是哪一个力的冲量,此题中要求的是重力对滑块的冲量,根据冲量的定义式I=Ft,因此重力对滑块的冲量应为重力乘以作用时间,所以I G=mg(t1+t2),即C正确.3.如图所示,在甲、乙两种情况中,人用相同大小的恒定拉力拉绳子,使人和船A均向右运动,经过相同的时间t,图甲中船A没有到岸,图乙中船A没有与船B相碰,则经过时间t()A.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小B.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大C.图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D.以上三种情况都有可能解析:选C.冲量是力和力作用的时间的乘积,由于人用相同大小的恒定拉力拉绳子,则在相同的时间内,甲、乙两图中,人对绳子拉力的冲量一样大,正确选项为C.4.如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,在到达斜面底端的过程中()A.重力的冲量相同B.弹力的冲量相同C.合力的冲量相同D.以上说法均不对解析:选D.设物体质量为m,沿倾角为θ的光滑斜面下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律,有mg sin θ=ma.设物体开始下滑时高度为h,根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式,可得物体下滑的时间为t=2hsin θa=2hg sin2θ.下滑过程中重力的冲量为Iθ=mgt=mg2h g sin2θ.同理可得,物体沿倾角为α的光滑斜面下滑过程中重力的冲量为Iα=mg2hg sin2α,因为θ≠α,所以Iθ≠Iα,选项A错误;力的冲量是矢量,两个矢量相同,必须大小和方向都相同.因该题中θ≠α,故弹力的方向和合力的方向都不同,故弹力的冲量的方向和合力的冲量的方向也不同,选项B、C错误.5.(2017·大兴区高二检测)篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球时,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以()A.减小球对手的冲量B.减小球对手的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量解析:选B.由动量定理Ft=Δp知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球的动量变化率,减小了球对手的冲击力,选项B正确.6.(2017·渝中区高二检测)质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来.已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s,安全带自然长度为5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为()A.500 N B.1 100 NC.600 N D.1 000 N解析:选D.建筑工人下落5 m时速度为v,则v=2gh=2×10×5 m/s=10 m/s,设安全带所受平均冲力为F ,则由动量定理得:(mg -F )t =-mv ,所以F =mg +mvt =60×10 N+60×101.5N =1 000 N ,故D 对,A 、B 、C 错.二、多项选择题7.A 、B 两球质量相等,A 球竖直上抛,B 球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下列说法中正确的是( )A .相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同B .相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同C .动量的变化率大小相等,方向相同D .动量的变化率大小相等,方向不同解析:选AC .A 、B 球在空中只受重力作用,因此相同时间内重力的冲量相同,因此两球动量的变化大小相等、方向相同,A 选项正确;动量的变化率为Δp Δt =m ΔvΔt =mg ,大小相等、方向相同,C 选项正确.8.(2017·济南高二检测)古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死.若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s ,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )A .1 m/sB .1.5 m/sC .2 m/sD .2.5 m/s解析:选CD .根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F ,兔子撞击树桩后速度为零,根据动量定理有-Ft =0-mv ,所以v =Ft m =mgtm =gt =10×0.2 m/s =2 m/s ,即兔子奔跑的速度最小为2 m/s.9. (2017·郑州外国语学校高二检测)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,物体没有被拉动,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FtC .拉力F 对物体的冲量大小是Ft cos θD .合力对物体的冲量大小为零解析:选BD .恒力F 的冲量就是F 与作用时间的乘积,所以B 正确,A 、C 错误;由于物体静止,合力为零,合力的冲量也为零,故D 正确.10. (2017·昆明高二检测)如图所示,铁块压着一张纸条放在水平桌面上,第一次以速度v 抽出纸条后,铁块落在水平地面上的P 点,第二次以速度2v 抽出纸条,则( )A .铁块落地点在P 点左边B .铁块落地点在P 点右边C .第二次纸条与铁块的作用时间比第一次短D .第二次纸条与铁块的作用时间比第一次长解析:选AC .以不同的速度抽出纸条时,铁块所受摩擦力相同,抽出纸条的速度越大,铁块与纸条相互作用的时间越短,故铁块获得的速度越小,铁块平抛的水平位移越小,所以选项A 、C 正确.三、非选择题11.(2015·高考安徽卷)一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图所示,一物块以v 0=9 m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ,碰后以6 m/s 的速度反向运动直至静止,g 取10 m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05 s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F ; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W . 解析:(1)由动能定理,有-μmgs =12mv 2-12mv 20可得μ=0.32.(2)由动量定理,有F Δt =mv ′-mv 可得F 的大小为130 N. (3)W =12mv ′2=9 J.答案:(1)0.32 (2)130 N (3)9 J12.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运动项目.一个质量为60 kg 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 .若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小和方向.(g 取10 m/s 2)解析:法一:对运动员与网接触的过程应用动量定理. 运动员刚接触网时速度的大小:v 1=2gh 1=2×10×3.2 m/s =8 m/s ,方向向下. 刚离网时速度的大小:v 2=2gh 2=2×10×5.0 m/s =10 m/s ,方向向上.运动员与网接触的过程,设网对运动员的作用力为F N ,对运动员,由动量定理(以向上为正方向)有:(F N -mg )t =mv 2-m (-v 1)解得F N =mv 2-m (-v 1)t +mg =60×10-60×(-8)1.2 N +60×10 N =1.5×103 N ,方向向上.法二:此题也可以对运动员下降、与网接触、上升的全过程应用动量定理. 从3.2 m 高处自由下落的时间为 t 1=2h 1g=2×3.210s =0.8 s. 运动员弹回到5.0 m 高处所用的时间为 t 2=2h 2g=2×5.010s =1 s. 整个过程中运动员始终受重力作用,仅在与网接触的t 3=1.2 s 的时间内受到网对他向上的弹力F N 的作用,对全过程应用动量定理,有F N t 3-mg (t 1+t 2+t 3)=0,则F N =t 1+t 2+t 3t 3mg =0.8+1+1.21.2×60×10 N =1.5×103 N ,方向向上.答案:1.5×103 N 方向向上。
人教版高中物理(选修3-5)动量和动量定理同步练习题(含答案)

课时作业2 动量和动量定理1.关于动量的概念,下列说法正确的是( )A.动量大的物体惯性一定大B.动量大的物体运动一定快C.动量相同的物体运动方向一定相同D.动量相同的物体速度小的惯性大解析:物体的动量是由速度和质量两个因素决定的。
动量大的物体质量不一定大,惯性也不一定大,A错;同样,动量大的物体速度也不一定大,B也错;动量相同指动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同,C对;动量相同的物体,速度小的质量大,惯性大,D也对。
答案:C、D2.关于动量的大小,下列叙述中正确的是( )A.质量小的物体动量一定小B.质量小的物体动量不一定小C.速度大的物体动量一定大D.速度大的物体动量不一定大解析:物体的动量p=mv是由物体的质量m和速度v共同决定的,仅知物体的质量m或速度v的大小并不能唯一确定动量p 的大小,所以B、D选项正确。
答案:B、D3.关于动量变化量的方向,下列说法中正确的是( )A.与速度方向相同B.与速度变化的方向相同C.与物体受力方向相同D.与物体受到的总冲量的方向相同解析:动量变化量Δp=p′-p=mv′-mv=mΔv,故知Δp 的方向与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同,A错误,B 正确;由动量定理I=Δp知,Δp的方向与I的方向相同,D正确;若物体受恒力作用,Δp的方向与F方向相同,若是变力,则二者方向不一定相同,C错误。
答案:B、D4.对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是( ) A.物体的动量发生变化,其动能一定变化B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化C.物体的动能不变,其动量一定不变D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化解析:动量p=mv,是矢量,速度v的大小或方向之一发生变化,动量就变化;而动能只在速率改变时才发生变化,故选项B正确,A、C、D均错。
答案:B5.对于力的冲量的说法,正确的是( )A.力越大,力的冲量就越大B.作用在物体上的力大,力的冲量也不一定大C.F1与其作用时间t1的乘积F1t1等于F2与其作用时间t2的乘积F2t2,则这两个冲量相同D.静置于地面的物体受到水平推力F的作用,经时间t物体仍静止,则此推力的冲量为零解析:力的冲量I=Ft与力和时间两个因素有关,力大而作用时间短,冲量不一定大,A错B对,冲量是矢量,有大小也有方向,冲量相同是指大小和方向都相同,C错,冲量的大小与物体的运动状态无关,D错,因此选B。
人教版高中物理(选修3-5)《动量守恒定律》同步测试题(含答案)

《动量守恒定律》测试题本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。
)1.某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始从船头走向船尾,不计水的阻力,那么在这段时间内人和船的运动情况是( )A.人匀速走动,船则匀速后退,且两者的速度大小与它们的质量成反比B.人匀加速走动,船则匀加速后退,且两者的加速度大小一定相等C.不管人如何走动,在任意时刻两者的速度总是方向相反,大小与它们的质量成反比D.人走到船尾不再走动,船则停下解析:以人和船构成的系统为研究对象,其总动量守恒,设v1、v2分别为人和船的速率,则有0=m人v1-M船v2,故有v1 v2=M 船m 人可见A 、C 、D 正确。
人和船若匀加速运动,则有F =m 人a 人,F =M 船a 船所以a 人a 船=M 船m 人,本题中m 人与M 船不一定相等,故B 选项错误。
答案:A 、C 、D2.如图(十六)-1甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰。
小球的质量分别为m 1和m 2。
图(十六)-1乙为它们碰撞前后的x -t 图象。
已知m 1=0.1kg ,由此可以判断( )图(十六)-1①碰前m 2静止,m 1向右运动②碰后m 2和m 1都向右运动③由动量守恒可以算出m 2=0.3kg④碰撞过程中系统损失了0.4J 的机械能以上判断正确的是( )A .①③B .①②③C .①②④D .③④解析:由图象知,①正确,②错误;由动量守恒m 1v =m 1v 1+m2v2,将m1=0.1kg,v=4m/s,v1=-2m/s,v2=2m/s代入可得m2=0.3kg,③正确;ΔE=12m21-⎝⎛⎭⎪⎪⎫12m1v21+12m2v22=0,④错误。
人教版高中物理选修3-5检测题:(一) 动量和动量定理含答案

课时跟踪检测(一)动量和动量定理1.(多选)下列说法正确的是( )A.运动物体的动量的方向总是与它的运动方向相同B.作用于物体上的合外力的冲量不为0,则物体的动量一定发生变化C.作用于物体上的合外力的冲量不为0,则物体的动能一定发生变化D.物体所受合外力的冲量方向总是与物体的动量方向相同解析:选AB 动量的方向总与速度即运动方向相同,故A对;合外力的冲量不为零,由动量定理I合=Δp,可知动量的变化量Δp一定不为零,即动量一定变化,但动能不一定变化,有可能动量的大小不变,方向变化,故B对,C错;I合的方向一定与动量变化量的方向相同,但不一定与动量的方向相同,故D错。
2.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。
接球时,两手随球迅速收缩至胸前。
这样做可以( )A.减小球对手的冲量B.减小球对手的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量解析:选B 由动量定理Ft=Δp知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球的动量变化率,减小了球对手的冲击力,选项B正确。
3.(多选)古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。
若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )图1A.1 m/s B.1.5 m/sC.2 m/s D.2.5 m/s解析:选CD 根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F,兔子撞击树桩后速度为零,根据动量定理有-Ft=0-mv,所以v=Ftm=mgtm=gt=10×0.2 m/s=2 m/s。
4.质量为1 kg的物体做直线运动,其速度图像如图2所示。
则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是( )图2A.10 N·s,10 N·sB.10 N·s,-10 N·sC.0,10 N·sD.0,-10 N·s解析:选D 由图像可知,在前10 s内初、末状态的动量相等,p1=p2=5 kg·m/s,由动量定理知I1=0;在后10 s内p3=-5 kg·m/s,I2=p3-p2=-10 N·s,故选D。
高中物理选修3-5同步训练题(有答案)

高中物理选修3-5动量及动量守恒定律同步训练题【知识储备】第一章碰撞与动量守恒重点知识点总结1.碰撞:物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大;系统动量守恒。
a.弹性碰撞:如果碰撞过程中系统的动能损失很小,可以略去不计,这种碰撞叫做弹性碰撞。
b.非弹性碰撞:碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞;如果两物体碰撞后黏合在一起,这种碰撞损失的动能最多,叫做完全非弹性碰撞。
2.冲量:物体所受外力和外力作用时间的乘积,是矢量,是过程量。
公式:I=Ft 单位是N·s3.动量:物体的质量与速度的乘积,是矢量,是状态量公式:p=mv 单位是kg ·m/s;1kg ·m/s=1 N·s4.动量定理:系统所受合外力的冲量等于动量的变化;I=mv-mv末初5.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
成立的条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为零;内力远大于外力;如果在某一方向上合外力为零,那么在该方向上系统的动量守恒6.反冲:在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化;系统动量守恒。
【学以致用】1.关于动量、冲量,下列说法正确的是()A.物体动量越大,表明它受到的冲量越大B.物体受到合外力的冲量等于它的动量的变化量C.物体的速度大小没有变化,则它受到的冲量大小等于零D.物体动量的方向就是它受到的冲量的方向2.从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小都是为v,不计空气阻力,对两个小物体以下说法正确的是()A.落地时的速度相同B.落地时重力做功的瞬时功率相同C.从抛出到落地重力的冲量相同D.两物体落地前动量变化率相等3.关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.物体的动量越大,其惯性也越大B.同一物体的动量越大,其速度不一定越大C.物体的加速度不变,其动量一定不变D.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向4.(多选题)下面的说法正确的是()A.当力与物体的位移垂直时,该力的冲量为零B.如果物体(质量不变)的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大D.做曲线运动的物体,在任何△t时间内所受合外力的冲量一定不为零5.古时有“守株待兔”的寓言.假设兔子质量约为2kg,以15m/s的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1m/s,则兔子受到撞击力的冲量大小为()A.28N•s B.29N•s C.31N•s D.32N•s6.质量为m a=1kg,m b=2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前后两球的位移﹣时间图象如图所示,则可知碰撞属于()A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足,不能判断7.玻璃杯从同一高度落下,掉在石头上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃杯与石头的撞击过程中()A.玻璃杯的动量较大B.玻璃杯受到的冲量较大C.玻璃杯的动量变化较大D.玻璃杯受到的冲力较大8.某物体在水平桌面上,受到一个推力F的作用t秒钟,物体没有移动,则F对该物体的冲量为()A.0B.Ft C.mgt D.无法计算9.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,m A=1kg,m B=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s.当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是()A.v A′=5 m/s,v B′=2.5 m/s B.v A′=2 m/s,v B′=4 m/sC.v A′=﹣4 m/s,v B′=7 m/s D.v A′=7 m/s,v B′=1.5 m/s10.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A.动量守恒,机械能不守恒B.动量不守恒,机械能守恒C.动量守恒,机械能守恒D.无法判定动量、机械能是否守恒11.质量M=1.5kg的手榴弹某时刻恰好沿水平方向运动,速度大小是20m/s,此时在空中爆炸,分裂成两部分,其中0.5kg 的那部分以40m/s 的速度与原速度反向运动,则另一部分此时速率为( )A .20 m/sB .25 m/sC .40 m/sD .50 m/s12.(多选题)如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰.小球的质量分别为m 1和m 2.图乙为它们碰撞前后的s ﹣t (位移时间)图象.已知m 1=0.1㎏.由此可以判断( ) A .碰前m 2静止,m 1向右运动B .碰后m 2和m 1都向右运动C .m 2=0.3kgD .碰撞过程中系统损失了0.4J 的机械能13.(多选题)小车AB 静置于光滑的水平面上,A 端固定一个轻质弹簧,B 端粘有橡皮泥,AB 车质量为M ,长为L .质量为m 的木块C 放在小车上,用细绳连结于小车的A 端并使弹簧压缩,开始时AB 与C 都处于静止状态,如图所示.当突然烧断细绳,弹簧被释放,使木块C 向B 端冲去,并跟B 端橡皮泥粘在一起,以下说法中正确的是( ) A .如果AB 车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒B .整个系统任何时刻动量都守恒C .当木块对地运动速度为v 时,小车对地运动速度为M m vD .整个系统最后静止14.如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为2m 和m 的A 、B 两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A 、B 不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是( )A .两滑块的动能之比E kA :E kB =1:2B .两滑块的动量大小之比p A :p B =2:1C .两滑块的速度大小之比v A :v B =2:1D .弹簧对两滑块做功之比W A :W B =1:115.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m (m <M )的小球从槽高h 处开始自由下滑,下列说法正确的是( )A .在以后的运动全过程中,小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C.全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒D.小球被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h处16.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上.一颗子弹水平射入木块A,并留在其中.在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A.动量守恒、动能守恒,机械能守恒B.动量守恒、动能不守恒,机械能不守恒C.动量不守恒、动能守恒,机械能守恒D.动量、动能、机械能都不守恒17.(多选题)如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点时速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球在刚接触地面到速度变为零的过程中,下列说法中正确的有()A.小球的机械能减少了mghB.小球克服阻力做的功为mg(H+h)2C.小球所受阻力的冲量等于m gH2D.小球动量的改变量大小等于m gH18.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时()A.若小车不动,两人速率一定相等B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大19.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则渔船的质量()A .d d L m )(+B .)(d L md -C .dmL D .d d L m )(- 20.(多选题)木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a 紧靠在墙壁上,在b 上施加向左的力使轻质弹簧压缩,如图所示,对a 、b 和轻弹簧组成的系统,当撤去外力后,下列说法中正确的是( )A .a 尚未离开墙壁前,系统动量守恒B .a 尚未离开墙壁前,系统动量不守恒C .a 离开墙壁后,系统动量守恒D .a 离开墙壁后,系统动量不守恒21.(多选题)如图所示,一质量为m 的物块甲以3m/s 的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定在其左端,另一质量也为m 的物块乙以4m/s 的速度与物块甲在同一直线上相向运动,则( )A .甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,系统动量守恒B .当两物块相距最近时,甲物块的速率为零C .碰撞过程中,甲物块的速率可能为1m/s ,也可能为5m/sD .碰撞过程中,乙物块的速率可能为2m/s ,也可能为1.7m/s22.(多选题)如图所示,A 、B 两物体的质量比m A :m B =3:2,它们原来静止在平板车C 上,A 、B 间有一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,则有( )A .A 、B 系统动量守恒 B .A 、B 、C 系统动量守恒C .小车向左运动D .小车向右运动23.(多选题)如图所示,光滑水平面上有静止的斜劈,斜劈表面光滑。
人教版物理选修3-5 第十六章 动量守恒定律16.2 动量和动量定理 同步练习(含解析)

人教版物理选修3-5第16章第2节动量和动量定理同步练习一、单选题(本大题共13小题,共52.0分)1.下列说法正确的是()A. 速度大的物体,它的动量一定也大B. 动量大的物体,它的速度一定也大C. 只要物体的运动速度大小不变,则物体的动量也保持不变D. 物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大2.下面关于冲量的说法正确的是( )A. 只要力恒定,不管物体运动状态如何,其冲量就等于该力与时间的乘积B. 当力与位移垂直时,该力的冲量一定为零C. 物体静止时,其重力的冲量一定为零D. 物体受到很大的力时,其冲量一定很大3.古时有“守株待兔”的寓言.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死,并设兔子与树桩作用时间为0.3 s,则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g取10 m/s2)A. 1m/sB. 1.5m/sC. 2m/sD. 3m/s4.如果一物体在任意相等的时间内受到的冲量相等,则此物体的运动不可能是()A. 匀速圆周运动B. 自由落体运动C. 平抛运动D. 竖直上抛运动5.质量为m的物体以初速v0做竖直上抛运动,不计空气阻力,从抛出到落回抛出点这段时间内,以下说法正确的是( )A. 物体动量变化大小是零B. 物体动量变化大小是2mv0C. 物体动量变化大小是mv0D. 重力的冲量为零6.对于力的冲量,下列说法正确的是()A. 力越大,力的冲量就越大B. 作用在物体上的力大,力的冲量不一定大C. 竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,则重力在整个过程中的冲量等于零D. 竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,则上升和下降过程中重力的冲量等大、反向7.如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻质弹簧,B静止,A以速度v0水平向右运动,从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中( )A. A,B的动量变化量相同B. A,B的动量变化率相同C. A,B系统的总动能保持不变D. A,B系统的总动量保持不变8.如图所示,质量为m P=2 kg的小球P从离水平面高度为h=0.8 m的光滑斜面上滚下,与静止在光滑水平面上质量为m Q=2 kg的带有轻弹簧的滑块Q碰撞,g=10 m/s2,下列说法正确的是( )A. P球与滑块Q碰撞前的速度为5m/sB. P球与滑块Q碰撞前的动量为16kg·m/sC. 它们碰撞后轻弹簧压缩至最短时的速度为2m/sD. 当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为16 J9.如图所示,斜面和水平面之间通过小圆弧平滑连接,质量为m的物体(可视为质点)从斜面上h高处的A点由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平地面上的B点.要使物体能原路返回A点,在B点物体需要的最小瞬时冲量是()A. 12m√gℎ B. m√gℎ C. 2m√gℎ D. 4m√gℎ10.如图所示,一段不可伸长的轻质细绳长为L,一端固定在O点,另一端系一个质量为m的小球(可以视为质点),保持细绳处于伸直状态,把小球拉到跟O点等高的位置由静止释放,在小球摆到最低点的过程中,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则()A. 合力做的功为0B. 合力做的冲量为0C. 重力做的功为mgLD. 重力的冲量为m√2gL11.质量为m的小球被水平抛出,经过一段时间后小球的速度大小为v,若此过程中重力的冲量大小为Ⅰ,重力加速度为g,不计空气阻力的大小,则小球抛出时的初速度大小为()A. v−Im B. v−ImgC. √v2−I2m2D. √v2−I2m2g212.质量为1 kg的小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图像如图所示,以竖直向上为正,重力加速度g取10 m/s2。
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课时作业2 动量和动量定理
1.关于动量的概念,下列说法正确的是( )
A.动量大的物体惯性一定大
B.动量大的物体运动一定快
C.动量相同的物体运动方向一定相同
D.动量相同的物体速度小的惯性大
解析:物体的动量是由速度和质量两个因素决定的。
动量大的物体质量不一定大,惯性也不一定大,A错;同样,动量大的物体速度也不一定大,B也错;动量相同指动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同,C对;动量相同的物体,速度小的质量大,惯性大,D也对。
答案:C、D
2.关于动量的大小,下列叙述中正确的是( )
A.质量小的物体动量一定小
B.质量小的物体动量不一定小
C.速度大的物体动量一定大
D.速度大的物体动量不一定大
解析:物体的动量p=mv是由物体的质量m和速度v共同决定的,仅知物体的质量m或速度v的大小并不能唯一确定动量p 的大小,所以B、D选项正确。
答案:B、D
3.关于动量变化量的方向,下列说法中正确的是( )
A.与速度方向相同
B.与速度变化的方向相同
C.与物体受力方向相同
D.与物体受到的总冲量的方向相同
解析:动量变化量Δp=p′-p=mv′-mv=mΔv,故知Δp 的方向与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同,A错误,B 正确;由动量定理I=Δp知,Δp的方向与I的方向相同,D正确;若物体受恒力作用,Δp的方向与F方向相同,若是变力,则二者方向不一定相同,C错误。
答案:B、D
4.对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是( ) A.物体的动量发生变化,其动能一定变化
B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化
C.物体的动能不变,其动量一定不变
D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化
解析:动量p=mv,是矢量,速度v的大小或方向之一发生变化,动量就变化;而动能只在速率改变时才发生变化,故选项B正确,A、C、D均错。
答案:B
5.对于力的冲量的说法,正确的是( )
A.力越大,力的冲量就越大
B.作用在物体上的力大,力的冲量也不一定大
C.F1与其作用时间t1的乘积F1t1等于F2与其作用时间t2的
乘积F2t2,则这两个冲量相同
D.静置于地面的物体受到水平推力F的作用,经时间t物体仍静止,则此推力的冲量为零
解析:力的冲量I=Ft与力和时间两个因素有关,力大而作用时间短,冲量不一定大,A错B对,冲量是矢量,有大小也有方向,冲量相同是指大小和方向都相同,C错,冲量的大小与物体的运动状态无关,D错,因此选B。
答案:B
6.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土上易碎,是因为掉在水泥地上时,杯子( )
A.受到的冲量大
B.受到的作用力大
C.动量的变化量大
D.动量大
解析:由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和泥土上时,速度相同,动量相同,D错,最后速度减为零,动量变化量相同,C错,由动量定理可知冲量相同,A错,落在水泥地上作用时间短,受到的作用力大,B对。
答案:B
7.汽车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.汽车输出功率逐渐增大
B.汽车输出功率不变
C.在任意两相等的时间内,汽车动能变化相等
D.在任意两相等的时间内,汽车动量变化的大小相等
解析:由P
v
-f=ma可知,a、f不变时,v增大,P增大,故
A对B错。
汽车做匀加速运动,在任意两相等时间内速度变化相
等,即Δv=at。
而汽车动能变化量ΔE k=1
2
m(v22-v21)=
1
2
mΔv(v2
+v1)不等,C错。
动量变化量Δp=mΔv相等,D对。
答案:A、D
8.如图2-1所示,把重物G压在纸
带上,用一水平力缓慢拉动纸带,用另一
水平力快速拉动纸带,纸带都被从重物下
面抽出,对这两个过程,下面的解释正确
的是( )
A.缓慢拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力大
B.快速拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力小
C.缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大
D.快速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小
解析:对重物,在纸带抽出的过程中,所受的合力即为纸带给它的滑动摩擦力f=μmg(其中μ是重物与纸带间的动摩擦因数,m是重物的质量),显然重物所受合力F合=f,在快抽和慢抽两种情况下是不变量,A、B均错。
由F合t=ft=Δp知:F合一定,Δp∝t,故慢抽时,t较长,Δp较大,纸带给重物的冲量I大,
C正确。
快抽时,t较短,Δp较小,纸带给重物的冲量I小,D 正确。
答案:C、D
9.一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v。
在此过程中( )
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为1
2 mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为1
2 mv2
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
解析:运动员受到两个作用力:地面对他向上的作用力F和重力mg,根据动量定理有(F-mg)Δt=mv,所以地面对他的冲量为FΔt=mv+mgΔt,地面对他的作用力因脚的位置为零,做功为零,故正确答案为B。
答案:B
10.一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。
碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?
解析:动量是矢量,题中钢球速度反向,说明速度发生变化,因此动量必发生变化,计算变化量时应规定正方向。
取向左的方向为正方向
物体原来的动量:p1=-mv1=-0.1×6kg·m/s
=-0.6kg·m/s
弹回后物体的动量:p2=mv2=0.1×6kg·m/s
=0.6kg·m/s
动量变化:Δp=p2-p1=0.6-(-0.6)(kg·m/s)
=1.2kg·m/s。
动量变化量为正值,表示动量变化量的方向向左。
答案:有变化,变化量方向向左,大小为1.2kg·m/s
11.如图2-2所示,在倾角α=37°的斜面上,有一质量为5kg的物体沿斜面滑下,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2s的时间内,物体所受摩擦力的冲量。
(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解析:物体沿斜面下滑过程中,受重力、支持力和摩擦力的作用。
冲量I=Ft,是矢量。
摩擦力冲量
I f=f·t=μmg cosα·t=0.2×5×10×0.8×2N·s=16N·s
方向沿斜面向上。
答案:16N·s方向沿斜面向上
12.一人在高h1处竖直向下抛出一质量为m的钢球,钢球与地板碰撞无能量损失,竖直弹起的高度为h2,求人抛球过程对球冲量的大小。
(忽略空气阻力)
解析:由于钢球与地板碰撞无能量损失,故钢球落地时速度v=2gh2①
钢球竖直下落过程由动能定理得:
mgh1=1
2
mv2-
1
2
mv20②
人抛球过程由动量定理得:I=mv0③
解①②③式得:I=m2g(h2-h1)。
答案:m2g(h2-h1)
13.一质量为m的物体,以速度v做匀速圆周运动,求物体在半个周期内所受合力的冲量的大小。
解析:做圆周运动的物体所受合力是变力,其冲量不能直接由I=Ft来求,需用动量定理求出物体在该段时间内的动量变化Δp来等效替代冲量I。
以初速度的方向为正方向,v1=v
则半个周期后的末速度v2=-v
由动量定理知半个周期内合力的冲量大小
I=Δp=m(v2-v1)=2mv。
答案:2mv
14.
物体A和B用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动,如图2-3甲所示,A的质量为m,B的质量为M。
当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v A,这时物体B下落速度大小为v B,如图乙所示。
这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为多少?
解析:设B从绳断到下落速度为v B的过程所用时间为t。
弹簧的弹力对物体A的冲量为I,对A、B分别应用动量定理,即可消去t,求得弹簧弹力对物体A的冲量I。
对物体A有I-mgt=mv A。
①
对物体B有Mgt=Mv B。
②
由①②式得弹簧的弹力对物体A的冲量为
I=mv A+mv B。
答案:mv A+mv B。