《2017-2018学年人教版选修3-5 动量守恒定律动量和动量定理 第1课时 作业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年人教版选修3-5 动量守恒定律动量和动量定理 第1课时 作业（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时训练2动量和动量定理题组一动量和动量变化1.(多选)若一个物体的动量发生了变化,则物体运动的(质量不变)()A.速度大小一定改变了B.速度方向一定改变了C.速度一定变化了D.加速度一定不为零解析:动量由速度和质量共同决定,质量不变时,动量发生变化的原因只能是速度发生了变化,而速度是矢量,速度变化可能是大小变了,也可能是方向变了,也可能大小、方向都变。答案:CD2.在任何相等的时间内,物体动量的变化总是相等的运动不可能是()A.匀变速运动B.匀速圆周运动C.自由落体运动D.平抛运动解析:在任何相等的时间t内,物体的动量的变化p总是相等,则动量的变化率相等,即物体受恒力作用,在恒力作用下物体必
2、做匀变速运动,故不可能是B。答案:B3.一质量为m的小球以速度v在水平面内做匀速圆周运动,从如图中的A点转过90到达B点,小球动量的变化量是多少?解析:如图所示。由于初、末动量不在一条直线上,由平行四边形定则可知p=mv=mv。与A点动量方向的夹角为135。答案:mv,与A点动量夹角为135。题组二冲量4.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止,两物体的v-t图象如图所示,图中ABCD,则()A.F1的冲量大于F2的冲量B.F1的冲量等于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:设F1、
3、F2的作用时间分别为t1、t2,则由题图知t1t2。当只有摩擦力Ff作用时,由ABCD知图线斜率相同,则加速度相同,由牛顿第二定律知,摩擦力Ff相同,故选项C正确,选项D错误;对a,由动量定理得F1t1-Fft1=mvA;对b同理有F2t2-Fft2=mvC。由图象知,vA=vC,t1F1t1,即选项A、B错误。答案:C5.如图所示,在倾角=37的斜面上,有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下,物体与斜面间的动摩擦因数=0.2,求物体下滑2 s的时间内,物体所受各力的冲量和合外力的冲量。(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)解析:物体沿斜面下滑过程中,受重力、支持力和摩
4、擦力的作用。冲量I=Ft,是矢量。重力的冲量IG=Gt=mgt=5102Ns=100Ns,方向竖直向下。支持力的冲量IFN=FNt=mgcost=5100.82Ns=80Ns,方向垂直于斜面向上。摩擦力的冲量IFf=Fft=mgcost=0.25100.82Ns=16Ns,方向沿斜面向上。合外力的冲量可以由合外力与时间的乘积求出I合=F合t=(mgsin-mgcos)t=510(0.6-0.20.8)2Ns=44Ns,方向沿斜面向下。合外力的冲量也可以由各外力的冲量的矢量和求出I合=IGsin-IFf=(1000.6-16)Ns=44Ns。答案:IG=100 Ns,方向竖直向下IFN=80 N
5、s,方向垂直于斜面向上IFf=16 Ns,方向沿斜面向上I合=44 Ns,方向沿斜面向下6.题组三动量定理7.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.跳高时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量C.推车时推不动,是因为合外力冲量为零D.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用,质量小的先停下来解析:根据Ft=p,可知选项A中橡皮锤与钉作用时间长,作用力小;选项B中冲量相同,减小的是冲力而不是冲量;选项C中车不动,其动量变化量为零,则合外力冲量为零;选项D中两物体p、F相同,故t应相同。故选项C正确。答案:C8.质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落
6、至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为 kgm/s。若小球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面的平均作用力大小为 N。(g取10 m/s2)解析:取反弹速度方向为正方向,动量变化为p=mv-mv0=0.24kgm/s-(-0.26)kgm/s=2kgm/s;由动量定理有(FN-mg)t=p,代入数据解得FN=12N。答案:2129.质量是60 kg的建筑工人不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中。已知弹性安全带缓冲时间为1.2 s,安全带伸直后长5 m,求安全带所受的平均冲力。(跌落前,安全带的固定端和建筑工
7、人在同一高度,g取10 m/s2)解析:人下落为自由落体运动,下落到底端时的速度为v=10m/s取人为研究对象,在人和安全带相互作用的过程中,人受到重力mg和安全带给的力F,取F方向为正方向,由动量定理得(F-mg)t=0-m(-v)所以F=mg+=1100N,方向竖直向上,根据牛顿第三定律得安全带所受的平均冲力F=1100N,方向竖直向下。答案:1 100 N,方向竖直向下10.一艘宇宙飞船以v=1.0104 m/s的速度进入密度为 =2.010-7 kg/m3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 m2,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
8、船的牵引力应为多大?解析:设t时间内附着在飞船上的微陨石总质量为m,则m=Svt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=p=mv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F=F综合并代入数值得F=100N,即飞船的牵引力应为100N。答案:100 N(建议用时:30分钟)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,动能也一定相同解析: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
9、定大,A错;同样,动量大的物体速度也不一定大,B也错;动量相同指的是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;由动量和动能的关系p=可知,只有质量相同的物体动量相同时,动能才相同,故D错。答案:C2.玻璃茶杯从同一高度掉下,落在水泥地上易碎,落在海绵垫上不易碎,这是因为茶杯与水泥地撞击过程中()A.茶杯动量较大B.茶杯动量变化较大C.茶杯所受冲量较大D.茶杯动量变化率较大解析:玻璃杯不管落到水泥地上还是海绵垫上,其动量变化量p相同,但作用时间不同,由动量定理知 Ft=p。所以玻璃杯受到的作用力F=不同,亦即茶杯动量变化率不同。答案:D3.篮
10、球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球。接球时,两臂随球迅速收缩至胸前。这样做可以()A.减小球对手的冲量B.减小球对人的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的能量变化量解析:对于接住篮球的过程,篮球的初速度一定,末速度为零,所以篮球的动量变化量、动能变化量一定,选项C、D错误。由动量定理可知篮球对手的冲量一定,选项A错误。由I=Ft可知双臂收缩延长了手与球的相互作用时间,故篮球对手的冲击力减小,选项B正确。答案:B4.(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
11、为FtC.拉力F对物体的冲量大小是Ftcos D.合力对物体的冲量大小为零解析:对冲量的计算一定要分清求的是哪个力的冲量,是某一个力的冲量、是合力的冲量、是分力的冲量还是某一个方向上力的冲量。这一个力的冲量与另一个力的冲量无关。答案:BD5.(多选)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:A、B两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
12、同,选项A正确;动量的变化率为=m=mg,大小相等、方向相同,选项C正确。答案:AC6.物体在恒定的合力F作用下做直线运动,在时间t1内速度由0增大到v,在时间t2内速度由v增大到2v。设F在t1内做的功是W1,冲量是I1;在t2内做的功是W2,冲量是I2。那么()A.I1I2,W1=W2B.I1I2,W1W2C.I1=I2,W1=W2D.I1=I2,W1W2解析:在t1时间内,I1=Ft1=mv=p1,在t2时间内I2=Ft2=2mv-mv=mv=p1,所以I1=I2。又因为W1=mv2,W2=m(2v)2-mv2=mv2,所以W1W2。故选项D正确。答案:D7.如图所示,在甲、乙两种情况中
13、,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:冲量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。答案:C8.物体A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动,如图甲所示。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
14、升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B下落速度大小为u,如图乙所示。在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为()A.mvB.mv-muC.mv+muD.mv+mu解析:解法一:对A有I弹-mgt=mv,对B有 mgt=mu,解得弹簧弹力的冲量I弹=mv+mu。解法二:对A、B系统有I弹-(mg+mg)t=mv-mu,mgt=mu,联立解得I弹=mv+mu。答案:D9.蹦床运动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到离水平网面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成恒力处理,求此力的大小。(g取10 m/s2)解析:运动员刚接触网时速度的大小v1=m/s=8m/s,方向向下,刚离网时速度的大小v2=m/s=10m/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。对运动员由动量定理(以向上为正方向)有(F-mg)t=mv2-(-mv1),解得F=+mg=1.5103N,方向向上。答案:1.5103 N10.中国女子冰壶队获得了世界锦标赛冠军后,引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员将静止于O点的冰壶(视
