2019_2020学年高中物理第一章碰撞与动量守恒第2节课时1动量及动量定理练习（含解析）教科版.docx

动量及动量定理A组素养达标1关于动量，以下说法正确的是()A做匀速圆周运动的质点，其动量不随时间发生变化B悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时，每次经过最低点时的动量均相同C匀速飞行的巡航导弹巡航时动量始终不变D平抛运动的质点在竖直方向上的动量与运动时间成正比解析：做匀速圆周运动的质点速度方向时刻变化，动量时刻变化，故A项错误；摆球相邻两次经过最低点时动量大小相等，但方向相反，故B项错误；巡航导弹巡航时虽速度不变，但由于燃料不断燃烧(导弹中燃料占其总质量的一部分，不可忽略)，从而使导弹总质量不断减小，导弹动量减小，故C项错误；平抛运动的质点在竖直方向上的分运动为自由落体运动，在竖直方向上的动量p竖mvymgt，故D项正确答案：D2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()A5 kgm/s，方向与原运动方向相反B5 kgm/s，方向与原运动方向相同C2 kgm/s，方向与原运动方向相反D2 kgm/s，方向与原运动方向相同解析：以原来的运动方向为正方向，由定义式pmvmv得p(70.530.5) kgm/s5 kgm/s，负号表示p的方向与原运动方向相反答案：A3(多选)从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时作用时间长解析：杯子是否被撞碎，取决于撞击地面时，地面对杯子的撞击力大小规定竖直向上为正方向，设玻璃杯下落高度为h，它们从h高度落地瞬间的速度大小为，设玻璃杯的质量为m，则落地前瞬间的动量大小为pm，与水泥或草地接触t时间后，杯子停下，在此过程中，玻璃杯的动量变化p0(m)相同，再由动量定理可知(Fmg)t0(m)，所以Fmg.由此可知，t越小，玻璃杯所受撞击力越大，玻璃杯就越容易碎，杯子掉在草地上作用时间较长，动量变化慢，作用力小，因此玻璃杯不易碎答案：CD4如图所示甲、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：甲、乙两种情况下人对绳子的拉力相等，由冲量的定义式IFt可知，两冲量相等，只有选项C是正确的答案：C5放在水平桌面上的物体质量为m，用一个大小为F的水平推力作用时间t，物体始终不动，那么t时间内，推力对物体的冲量大小是()AFtBmgtC0 D无法计算解析：冲量的大小由F和t决定，与运动状态无关，故选A.答案：A6.质量为1 kg的物体做直线运动，其速度时间图像如图所示，则物体在前10 s内和后10 s内所受合外力的冲量分别是()A10 Ns,10 NsB10 Ns，10 NsC10 Ns,0D0，10 Ns解析：由题图可知，在前10 s内初、末状态的动量相同，p1p25 kgm/s，由动量定理知I10；在后10 s内末状态的动量p35 kgm/s，由动量定理得I2p3p210 Ns，故正确答案为D.答案：D7原来静止的物体受合力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则()A0t0时间内物体的动量变化与t02t0时间内动量变化相等B0t0时间内物体的平均速率与t02t0时间内的平均速率不等Ct2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零D2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零解析：由题图可知，0t0与t02t0时间内作用力方向不同，动量变化量不相等，A错；tt0时，物体速度最大，在2t0时间内，由动量定理Ftp可得，F0t0F0t00，即外力在2t0时间内对物体的冲量为零，由于物体初速度为零，则t2t0时物体速度为零，则0t0与t02t0时间内物体平均速率相等，B错，C对；物体先加速后减速，位移不为零，动能变化量为零，外力对物体做功为零，D错答案：C8质量为m的钢球由高处自由落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2.在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为()A向下，m(v1v2) B向下，m(v1v2)C向上，m(v1v2) D向上，m(v1v2)解析：设竖直向上的方向为正方向，对钢球应用动量定理得Ftmgtmv2(mv1)mv2mv1，由于碰撞时间极短，重力的冲量可忽略不计，所以Ftm(v2v1)，即地面对钢球的冲量方向向上，大小为m(v2v1)答案：DB组素养提升9.如图所示，质量为1 kg的钢球从5 m高处自由下落，又反弹到离地面3.2 m高处，若钢球和地面之间的作用时间为0.1 s，求钢球对地面的平均作用力大小(g取10 m/s2)解析：钢球落到地面时的速度大小为v010 m/s，反弹时向上运动的速度大小为vt8 m/s，分析物体和地面的作用过程，取向上为正方向，因此有v0的方向为负方向，vt的方向为正方向，再根据动量定理得(Nmg)tmvt(mv0)，代入数据，解得N190 N，由牛顿第三定律知钢球对地面的平均作用力大小为190 N.答案：190 N10一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5 m，据测算两车相撞前速度均为30 m/s，则：(1)假设两车相撞时人与车一起做匀减速运动，试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大？(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s，求这时人体受到的平均冲力为多大？解析：(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.5 m.设运动的时间为t，则由xt得，t s.根据动量定理得Ftp0mv0，解得F N5.4104 N，负号表示人受到的平均冲力与运动方向相反(2)若人系有安全带，则F N1.8103 N，负号表示人受到的平均冲力与运动方向相反答案：(1)5.4104 N(2)1.8103 NC组学霸冲刺11将质量为m1 kg的小球，从距水平地面高h5 m处，以v010 m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)抛出后0.4 s内重力对小球的冲量；(2)平抛运动过程中小球动量的增量p；(3)小球落地时的动量p的大小解析：(1)重力是恒力，0.4 s内重力对小球的冲量Imgt1100.4 Ns4 Ns方向竖直向下(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故hgt2，落地时间t 1 s.小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为Imgt1101