人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第1章 动量守恒定律 2 动量定理.docVIP

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2动量定理

课后·训练提升

基础巩固

一、选择题(第1~5题为单选题,第6题为多选题)

1.跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是因为 ()

A.人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上小

B.人跳在沙坑里的动量变化量比跳在水泥地上小

C.人跳在沙坑里受到的冲量比跳在水泥地上小

D.人跳在沙坑里受到的冲力比跳在水泥地上小

答案D

解析人在下落中接触地面的瞬间速度不变,故跳在沙坑里的动量与跳在水泥地上的动量是相等的,到人的动量变成0,动量的变化量是相等的,故选项A、B错误;则由动量定理mv=Ft可知,人受到的冲量也是相等的,但在沙坑中由于沙的缓冲,使减速时间延长,人受到的冲力将小于人在水泥地上受到的冲力,故选项C错误,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.mgsinθ(t1+t2)

B.mgsinθ(t1-t2)

C.mg(t1+t2)

D.0

答案C

解析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总冲量,根据冲量的定义式I=Ft,可知重力对滑块的总冲量应为重力乘以作用时间,所以I=mg(t1+t2),即选项C正确。

3.一质量为0.2kg的小钢球由距地面5m高处自由下落,与地面碰撞后又以等大的动量被反弹,碰撞作用时间为0.1s。若取向上为正方向,g取10m/s2,下列说法正确的是()

A.小钢球碰地前后的动量变化是2kg·m/s

B.小钢球碰地过程中受到的合冲量是4N·s

C.地面受到小钢球的平均压力为40N

D.引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力的冲量

答案B

解析小球落地时的速度大小为v=2gh=2×10×5m/s=10m/s,落地时动量为p1=-mv=-2kg·m/s,反弹时的动量为p2=-p1=2kg·m/s,则小钢球碰地前后的动量变化是Δp=p2-p1

4.关于力的冲量,下列说法正确的是()

A.力越大,力的冲量就越大

B.一对作用力与反作用力的冲量一定大小相等、方向相反

C.冲量是矢量,冲量的方向一定与力的方向相同

D.F1与作用时间t1的乘积大小等于F2与作用时间t2的乘积大小,则这两个冲量一定相同

答案B

解析冲量是力对时间的积累效果,其大小等于力与力的作用时间的乘积,力大,冲量不一定大,其大小还与力的作用时间有关,选项A错误。一对作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、同时产生、同时消失,因此一对作用力与反作用力的冲量总是大小相等、方向相反,选项B正确。冲量是矢量,在作用时间内,力的方向不变时冲量的方向与力的方向相同,在作用时间内,力的方向变化时冲量的方向与力的方向不一定相同,选项C错误。冲量是矢量,两个矢量相同必须满足大小相等、方向相同,选项D错误。

5.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v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()

A.仍在P点

B.在P点左侧

C.在P点右侧不远处

D.在P点右侧原水平位移的两倍处

答案B

解析两种情况下铁块受到的摩擦力相同,但摩擦力的作用时间不同,以2v速度抽出纸条时,作用时间短,摩擦力的冲量小,根据动量定理可知,以2v速度抽出纸条时,铁块的动量变化小,抛出时的速度小,根据平抛运动的规律,铁块落在P点左侧。

6.如图所示,质量均为m的小球A、B在同一水平线上,在A球水平抛出的同时B球自由下落,运动到t=2s时刻,两球的运动方向夹角为37°(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),不计空气阻力,则()

A.当t=2s时,A球与B球重力的瞬时功率之比为5∶4

B.当t=2s时,A球与B球重力的瞬时功率之比为1∶1

C.在0~2s过程中,两球的动能改变不同

D.在0~2s过程中,两球的动量改变相同

答案BD

解析因t=2s时两球竖直方向速度相同,为vy,重力的功率P=mgvy,相同,故选项A错误,B正确;在0~2s过程中,下落高度相同,重力做功相同,两球的动能改变相同,故选项C错误;在0~2s过程中,重力的冲量相同,则两球的动量改变相同,故选项D正确。

二、非选择题

7.质量为1kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。有一大小为5N的水平恒力F作用于物体上,使之加速前进,经3s后撤去F。求物体运动的总时间。(g取10m/s2)

答案3.75s

解析物体由开始运动到停止运动的全过程中,F的冲量为Ft1,摩擦力的冲量为Fft。选水平恒力F的方向为正方向,根据动量定理有

F