【创新设计】高中物理 1.1 动量定理规范训练 鲁科版选修35.doc

第1节 动量定理 (时间：60分钟)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难对动量、冲量概念的理解1、2、3、45、6动量定理的应用78、910综合提升1112、13知识点一对动量、冲量概念的理解1下列关于动量的说法中正确的是 ()a同一物体的动量越大，则它的速度越大b动量相同的物体，速度方向一定相同c质量和速率相同的物体，其动量一定相同d一个物体动量改变，则其速率不一定改变解析由动量的定义可知，对同一物体来说，动量越大，速度越大，选项a正确；根据动量的矢量性可知，动量的方向与速度的方向相同，所以动量相同的物体，速度方向一定相同，选项b正确；速率相同，速度的方向不一定相同，故动量的方向不一定相同，选项c错误；物体的动量改变，可能是动量的方向改变，而动量的大小保持不变，如匀速圆周运动，选项d正确答案abd2关于物体的动量，下列说法中正确的是 ()a惯性越大的物体，它的动量也越大b动量大的物体，它的速度不一定大c物体的速度大小不变，则其动量也保持不变d运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向解析动量的大小由质量和速度的大小决定，即pmv，惯性大则质量大，、但动量不一定大，选项a错误；动量大的物体，可能是速度大，但也有可能是质量大，选项b正确；动量是矢量，其方向与速度方向相同，只有在速度大小、方向均不变时，其动量才保持不变，故选项c错误、d正确答案bd3若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则 ()a物体的动能不可能总是不变的b物体的动量不可能总是不变的c物体的加速度一定变化d物体的速度方向一定变化解析由“合外力不为零”可知，物体不可能做匀速直线运动，其他各种情况皆可能存在(1)当物体做匀速圆周运动时，动能不变，a错(2)当合外力恒定时，加速度不变，故c错(3)当物体做单向直线运动时，d错答案b4下列说法中正确的是 ()a根据f，可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力b力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量c作用在静止的物体上的力的冲量一定为零d冲量的方向就是物体运动的方向解析用动量概念表示牛顿第二定律为f，表示物体动量的变化率，所以选项a正确；冲量是矢量，它的方向与力的方向一致，选项b错误；冲量是作用力对时间的积累效应，只要有力作用了一段时间，就有冲量，与物体的运动状态无关，选项c错误；冲量的方向与力的方向相同；但力的方向与物体运动的方向并不一定相同，选项d错误答案a5关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是 ()a物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大b物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变c物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向d物体所受的合外力越大，它的动量变化越快解析由动量定理ftp2p1可知，物体的动量除了与物体受到的冲量有关以外，还跟物体的初状态有关，选项a错误；物体受到的冲量不为零，则物体的动量一定变化，选项b正确；物体受到的冲量不仅与动量的变化大小相等，方向也一定与动量的变化量方向相同，选项c正确；由动量定理可得f，物体受到的合外力越大，动量变化越快，选项d正确答案bcd图1126如图112所示，一个物体在与水平面成角的拉力f的作用下匀速前进了时间t，则 ()a拉力f对物体的冲量大小为ftb拉力对物体的冲量大小为ftsin c摩擦力对物体的冲量大小为ftsin d合外力对物体的冲量大小为零解析求冲量时，必须明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量本题中，作用的时间都是一样的，求力f对物体的冲量就是ft，所以a正确、b错误；物体受到的摩擦力fffcos ，所以，摩擦力对物体的冲量大小为fftfcos t，c错；物体匀速运动，合外力为零，所以合外力对物体的冲量大小为零，d对正确选项为a、d.答案ad知识点二动量定理的应用7从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖着地，这样做是为了()a减小冲量b减小动量的变化量c增大与地面的冲击时间，从而减小冲力d增大人对地面的压强，起到安全作用解析脚尖先着地，接着逐渐到整只脚着地，延缓了人落地时动量变化所用的时间依动量定理可知，人落地动量变化一定，而作用时间较长，这样就减小了地面对人的冲力，故c正确答案c8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1.2 s，安全带长5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为 ()a500 n b1 100 n c600 n d100 n解析选取人为研究对象，人下落过程中由v22gh，v10 m/s，缓冲过程由动量定理得(fmg)tmv，fmg1 100 n由牛顿第三定律可知，安全带所受的平均冲力为大小1 100 n.答案b图1139质量为1 kg的物体做直线运动，其速度图象如图113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 ()a10 ns，10 nsb10 ns，10 nsc0，10 nsd0，10 ns解析由图象可知，在前10 s内初、末状态的动量相等，p1p25 kgm/s，由动量定理知i10；在后10 s内p35 kgm/s，i2p3p210 ns，故选d.答案d10一个铁球，从静止状态由10 m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用去0.4 s，该铁球的质量为336 g，求从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量为多少？从进入泥潭到静止，泥潭对小球的冲量为多少？(保留两位小数，g取10 m/s2)解析小球自由下落10 m所用的时间是t1 s s，重力的冲量igmgt10.33610 ns4.75 ns，方向竖直向下对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得mg(t1t2)ft20.泥潭的阻力f对小球的冲量ft2mg(t1t2)0.33610(0.4)ns6.10 ns，方向竖直向上答案4.75 ns竖直向下6.10 ns竖直向上11物体a和b用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图114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va，这时物体b下落速度大小为vb，如图114乙所示，这段时间里，弹簧的弹力对物体a的冲量为 ()图114amva bmvamvbcmvamvb dmvamvb解析此题考查对冲量这一概念的理解及动量定理的应用本题中弹簧的弹力是变力，时间又是未知量，显然，不能直接从冲量的概念ift入手计算，只能用动量定理求解对物体a：i弹mgtmva；对物体b：mgtmvb，消去t解得i弹mvamvb.答案d12质量m1.5 kg的物块(可视为质点)在水平恒力f作用下，从水平面上a点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t2.0 s停在b点，已知a、b两点间的距离s5.0 m，物块与水平面间的动摩擦因数0.20，求恒力f的大小(g10 m/s2)解析设撤去力f前物块的位移为s1，撤去力f时物块速度为v，物块受到的滑动摩擦力f1mg.对撤去力f后物块滑动过程应用动量定理得f1t0mv.由运动学公式得ss1t.对物块运动的全过程应用动能定理fs1f1s0.由以上各式得f，代入数据解得f15 n.答案15 n13一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5 m，据测算两车相撞前的速度约为30 m/s，求：(1)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