高二物理上册：第8章第二节课时活页训练

1．下列对几种物理现象的解释中，正确的是( )
A ．击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻
B ．在推车时推不动，是因为推力的冲量为零
C ．跳伞运动员着地时做团身动作是为了减小运动员所受的作用力
D ．打篮球时，传球和接球有缓冲动作是为了减小篮球的冲量
解析：选C.根据动量定理得：合外力F ＝ΔI Δt
打击钉子时为了增大作用力，使用了铁锤，这样可以缩短作用时间，增大作用力，如果用橡皮锤，则会使作用时间长，从而使作用力减小，所以选项A 错误．同理D 选项也是减小了作用力，而不是减小篮球的冲量，所以选项D 也是错误的．而推车推不动，是因为摩擦力的原因，选项B 错误．跳伞运动员着地时做团身动作，延长了与地面的接触时间，减小了运动员与地面间的作用力，所以选项C 正确．综上所述，本题的正确选项是C.
2．下列说法不．
正确的是( ) A ．物体动量变化量不为零，而其中某时刻的动量可能为零
B ．物体所受的冲量不为零，而其中某时刻的动量可能为零
C ．某时刻物体动量为零，而动量的变化率可能不为零
D ．物体所受的冲量不为零，而其动量变化量可能为零
解析：选D.若质量为m 的物体以初速度v 0做竖直上抛运动，经过时间t 后回到抛出点．在此过程中，动量变化Δp ＝m v 0－(－m v 0)＝2m v 0≠0，物体所受冲量mgt ≠0，而在最高点，物
体速度为零，动量为零，动量的变化率Δp Δt
＝mg ≠0，所以选项A 、B 、C 正确，根据动量定理I ＝Δp ，若冲量I 不为零，其动量变化Δp 也一定不为零，D 选项错．
3．一位质量为m 的运动员从下蹲状态到向上起跳，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m v ＋mg Δt ，地面对他做的功为12
m v 2 B ．地面对他的冲量为m v ＋mg Δt ，地面对他做的功为零
C ．地面对他的冲量为m v ，地面对他做的功为12
m v 2 D ．地面对他的冲量为m v －mg Δt ，地面对他做的功为零
解析：选B.设地面对运动员的作用力为F ，则由动量定理得：(F －mg )Δt ＝m v ，故F Δt ＝m v ＋mg Δt ；运动员从下蹲状态到身体刚好伸直离开地面，地面对运动员做功为零，这是因为地面对人的作用力沿力的方向没有位移．
4．如图8－2－5所示，一轻质弹簧左端固定在墙上，一个质量为m 的木块以速度v 0从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用．设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量I 的大小和弹簧对木块做的功W 分别是( )
图8－2－5
A ．I ＝0，W ＝m v 20
B ．I ＝m v 0，W ＝12m v 20
C ．I ＝2m v 0，W ＝0
D ．I ＝2m v 0，W ＝12m v 20
解析：选 C.全过程中木块、弹簧组成的系统只有动能和弹性势能的相互转化，机械能守恒，故最后木块以v 0的速度反向弹回，所受冲量为2m v 0，方向向右；弹簧对木块先做负
功，再做正功，即其和为零，即W＝0.
5．如图8－2－6所示中四个图象是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的图线和动量变化率随时间变化的图线，若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，则()
图8－2－6
A．动量增量随时间变化的图线是甲图
B．动量变化率随时间变化的图线是乙图
C．动量增量随时间变化的图线是丙图
D．动量变化率随时间变化的图线是丁图
解析：选CD.设物体的质量为m，根据动量定理，动量增量等于重力的冲量－mgt，所以动量增量随时间变化的图线是丙图；动量变化率Δp/Δt＝F＝－mg，所以动量变化率随时间变化的图线是丁图．
6．(2011年河北模拟)水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体的v－t图线如图8－2－7所示，图中线段AB∥CD，则下列说法正确的是()
图8－2－7
A．F1的冲量大于F2的冲量
B．F1的冲量小于F2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
解析：选BC.a、b先做加速运动，撤去推力后做减速运动．图中线段AB∥CD，表明a、b与水平面的动摩擦因数相同，又a、b质量相等，所以两物体受到的摩擦力大小相等．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a受到的摩擦力的冲量小于b的摩擦力的冲量，则F1的冲量小于F2的冲量．7．(2011年厦门模拟)古代有“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0.2 s，g＝10 m/s2，则被撞死的兔子奔跑的速度可能为()
A．1 m/s B．1.5 m/s
C．2 m/s D．2.5 m/s
解析：选C.由动量定理可知－Ft＝0－m v，又F＝mg，所以v＝gt＝2 m/s.
8．物体在恒定的合外力F作用下做直线运动，在时间Δt1内速度由零增大到v，在时间Δt2内速度由v增大到2v.设F在Δt1内做的功是W1，冲量是I1；在Δt2内做的功是W2，冲量是I2，则()
A．I1<I2，W1＝W2B．I1<I2，W1<W2
C．I1＝I2，W1＝W2D．I1＝I2，W1<W2
解析：选D.根据动量定理，在时间Δt 1内：I 1＝m v －0＝m v ，在时间Δt 2内：I 2＝2m v －
m v ＝m v ，所以I 1＝I 2；根据动能定理，在时间Δt 1内：W 1＝12m v 2－0＝12
m v 2，在时间Δt 2内：W 2＝12m (2v )2－12m v 2＝32
m v 2>W 1. 9．(2011年青岛高二教学质量检测)某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯屈的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ．在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为其重力的________倍．
解析：下落2 m 双脚刚着地时的速度：v ＝2gh .触地后，速度从v 降为v ′＝0的时间可以认为等于双腿弯屈又使重心下降Δh ＝0.5 m 所需的时间．在这段时间内，如果把地面对他双脚的力简化为一个恒力，因而重心下降Δh ＝0.5 m 的过程可认为是一个匀减速过程，因此所需时间Δt ＝Δh v 2
＝2Δh v
在触地过程中，设地面对双脚的平均作用力为F N ，取向上的方向为正方向，由动量定理得：
F N －mg ＝m v Δt 即F N ＝mg ＋m v Δt ＝mg ＋m v 2Δh v
＝mg ＋m v 22Δh
＝mg ＋mg h Δh
＝5mg . 答案：5
10．蹦床在2000年悉尼奥运会上列入正式比赛项目．在2008年北京奥运会上，中国选手陆春龙、何雯娜分别为中国夺得两枚金牌(如图8－2－8所示)．设一个质量为60 kg 的运动员，从离水平网面3.2 m 的高处自由下落，着网后沿竖直方向弹回到离水平网面高5.0 m 处．已知运动员与网面接触的时间为1.2 s ．若把在这段时间内网对运动员的作用力当成恒
力处理，求此力的大小．(g ＝10 m/s 2)
图8－2－8
解析：运动员刚接触网时速度的大小为：v 1＝2gh 1＝2×10×3.2 m/s ＝8 m/s ，方向向下．
刚离开网时速度的大小为：v 1＝2gh 2＝2×10×5.0 m/s ＝10 m/s ，方向向上．
设网对运动员的作用力为F ，规定向上为正方向，由动量定理，有：(F －mg )Δt ＝m v 2－(－m v 1)，
所以F ＝m v 2＋m v 1Δt
＋mg ＝1.5×103 N. 答案：1.5×103 N
11．在水平力F ＝30 N 的作用下，质量m ＝5 kg 的物体由静止开始沿水平面运动，已知
物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F 作用6 s 后撤去，撤去F 后物体还能向前运动多长时间才能停止？(g 取10 m/s 2)
解析：选物体为研究对象，对于撤去F 前物体做匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示．始态速度为零，末态速度为v ；取水平力F 的方向为正方向，根据动量定理有：(F －μmg )t 1＝m v －0
对于撤去F 后，物体做匀减速运动的过程，受力情况如图乙所示，始态速度为v ，末态速度为零；根据动量定理有：
－μmgt 2＝0－m v
以上两式联立解得：
t 2＝F －μmg μmg 1＝30－0.2×5×100.2×5×10
×6 s ＝12 s. 答案：12 s
12．(2011年大同高二检测)如图8－2－9所示，长l ＝0.8 m 的细线上端固定在O 点，下端连结一个质量为m ＝0.4 kg 的小球，悬点O 距地面的高度H ＝3.55 m ，开始时将小球提到O 点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，
再经过t ＝0.5 s 落到地面，如果不考虑细线的形变，g ＝10 m/s 2，试求：
图8－2－9
(1)细线拉断前后的速度大小和方向；
(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为0.1 s ，试确定细线的平均张力大小．
解析：(1)细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：
mgl ＝12m v 21
得v 1＝2gl ＝4 m/s ，方向竖直向下．
设细线断后球速为v 2，方向竖直向下，由
H －l ＝v 2t ＋12
gt 2， 可得：v 2＝3 m/s ，方向竖直向下．
(2)设细线的平均张力为F ，方向竖直向上．取竖直向上为正方向，由动量定理可得： (F －mg )Δt ＝－m v 2－(－m v 1)
F ＝m v 1－m v 2Δt
＋mg ＝8 N. 答案：见解析。