高中物理 动量和冲量同步练习（含解析）新人教版选修3.doc

动量和冲量同步练习1一个物体以某一初速度从固定的粗糙斜面的底部上滑，物体滑到最高点后又返回到斜面底部，则（ ）a.物体从底部滑到最高点的时间与从最高点返回底部的时间相等b.上滑过程中弹力的冲量为零c.上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量d.物体返回到斜面底部时重力的瞬时功率等于刚开始上滑时重力的瞬时功率2将物体以一定的初速度竖直上抛.若不计空气阻力，从抛出到落回原地的整个过程中，下列四个图线中正确的是：3关于力的冲量以下说法正确的是（ ）a.只有作用时间很短的力才能产生冲量b.冲量是矢量，其方向就是力的方向c.一对作用力与反作用力的冲量一定等大且反向d.如果力不等于零，则在一段时间内其冲量不可能为零4质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取10m/s2，下列说法中正确的是（ ）a2s末小球的动量大小为40kgm/sb2s末小球的动能为40jc2s内重力的冲量大小为20nsd2s内重力的平均功率为20w5如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于b位置。现用手托重物使之缓慢上升至a位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在a位置和c位置（图中未画出）之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是a重物在c位置时，其加速度的大小等于当地重力加速度的值b在重物从a位置下落到c位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量c在手托重物从b位置缓慢上升到a位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能d在重物从a位置到b位置和从b位置到c位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是146质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离开地的速率为v2在碰撞过程中，钢球受到合力的冲量的方向和大小为（ ）a.向下，m（v1v2） b.向下，m（v1+v2）c.向上，m（v1v2） d.向上，m（v1+v2）7下列说法正确的是（ ）a.动量为零时，物体一定处于平衡状态b.动能不变，物体的动量一定不变c.物体所受合外力不变时，其动量一定不变d.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动8玻璃茶杯从同一高度掉下，落在水泥地上易碎，落在海锦垫上不易碎，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9一个质量是0.05kg的网球，以20m/s的水平速度飞向球拍，被球拍打击后，反向水平飞回，飞回速度的大小也是20m/s。设网球被打击前的动量为p，被打击后的动量为p，取打击后飞回的方向为正方向，关于网球动量变化的下列计算式，正确的是( ) app1kgm/s(1kgm/s)2kgm/s bpp1kgm/s1kgm/s2kgm/scpp1kgm/s1kgm/s2kgm/s dpp1kgm/s1kgm/s010下面的说法正确的是（ ）a物体运动的方向就是它的动量的方向b如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零c如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大d作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小11质置为m的物体，在倾角为的光滑斜面上由静止开始下滑，经过时间t，在这段时间内，支持力的冲量大小为 ，合外力对物体的冲量大小为 12高压采煤水枪出口的截面积为s，水的射速为v，水平射到煤层上后，水速度为零，若水的密度为，求水对煤层的平均冲力大小为 。13用细绳系一小球，在竖直平面内做圆周运动，已知小球的质量为1kg，圆周运动半径为1m，到达最高点时，细绳拉力恰为零，取g=10m/s2，则从最高点到最低点的过程中，小球受到合外力的冲量的大小为 14民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地上，如图甲所示，图11乙是其简化模型。若紧急出口下沿距地面的高度h=3.0m，气囊所构成的斜面长度l=5.0m。质量m=60kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端。已知旅客与斜面间的动摩擦因数=0.55，不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）旅客沿斜面下滑时的加速度大小； （2）旅客滑到斜面底端时的速度大小；（3）旅客从斜面顶端滑到斜面底端的过程中，斜面对旅客所施加的支持力的冲量大小。15一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核，测得粒子的速度为光在真空中的速度的0.1倍。已知粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为粒子的质量的n倍；光在真空中的速度大小为c。求：（1）衰变过程中新核所受冲量的大小； （2）衰变前原子核的质量。参考答案1c【解析】试题分析:对物体上滑过程受力分析可知物体受到重力，垂直斜面的弹力和沿着斜面向下的摩擦力；对物体从最高点下落过程受力分析可知物体受到重力，垂直斜面的弹力和沿着斜面向上的摩擦力。则可知道物体上滑过程的加速度大于物体下滑过程的加速度，又因为上滑的距离与下滑的距离相等，根据匀变速直线运动的公式（上滑过程做反向对称处理即认为以上滑过程相同的加速度下滑）则可知物体上滑的，时间必然小于物体下滑的时间，故a错；上滑过程中受到弹力，且时间不为0，冲量表示力对时间的积累效果，故不为0。故b错；由于上滑过程的时间小于下滑过程的时间，显然上滑过程重力的冲量小于下滑过程重力的冲量，故c对；由于下滑时候的加速度小于上滑时候的加速度且运动的位移大小相同，则下滑到底端的速度必定小于初始时候的速度，故返回底部时重力的瞬时功率必定小于初始重力瞬时功率；故d错误。d选项也可从能量角度分析，由于存在摩擦力做功，故机械能不守恒，则到达底部的速度必定小于初始速度，也可得到结论。2bc【解析】试题分析：物体竖直向上抛出时，随着时间的延长，其高度逐渐增加，重力势能逐渐增大，但是高度的增加与时间不是成正比例的，故图像不应该是直线，所以选项a错误；上升的过程中，速度逐渐减小，动量逐渐变小，下落时，动量应该反方向逐渐增大，但图像反映的只是动量的大小，故选项b正确；动能随高度是逐渐减小的，根据机械能守恒可知，速度的平方与高度是线性关系，故动能与高度也成线性关系，故选项c正确；由于动量中的速度大小与时间是线性关系，但与高度不是线性关系，故图像d错误。3bcd【解析】试题分析：只要有力及作用时间，力就会有冲量，选项a错误；冲量是矢量，其方向与力的方向相同；故b正确；作用力与反作力大小相等，同时产生同时消失，故二力的冲量一定大小相等，方向相反；故c正确；若力不等于零，则在一段时间内其冲量一定不为零；故d正确；故选bcd。4a【解析】试题分析：a、2s末的速度，则动量为，选项a正确。b、，选项b错误。c、冲量，选项c错误。d、平均功率，故选项d错误。故选a。考点：本题考查了自由落体运动、冲量、动量、动能、功、平均功率。5ac【解析】试题分析：根据简谐振动的对称性可得恢复力最大为mg，故在最低点c点时恢复力大小等于mg，方向向上，所以加速度为g，方向向上，a正确；在a位置时速度为零，在c位置时速度为零，故，所以重力的冲量等于弹簧弹力的冲量，b错误；根据动能定理可得在手托重物从b位置缓慢上升到a位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能，c正确；在重物从a位置到b位置，从b位置到c位置，重力做功为，由于弹力是均匀增大的，所以弹力做功为 ，所以弹簧弹力对重物所做功之比为1:1，d错误；或者根据动能定理，可得d错误；6d【解析】试题分析：由于碰撞时间极短，钢球的重力相对于地面对钢球的冲力可忽略不计根据动量定理求解在碰撞过程中地面对钢球的冲量的方向和大小解：选取竖直向下方向为正方向，根据动量定理得地面对钢球的冲量i=mv2mv1=m（v1+v2），则地面对钢球的冲量的方向向上，大小为m（v1+v2）故选：d点评：应用动量定理求解冲量是常用的方法，要注意选取正方向，用带正号的量值表示矢量如重力不能忽略，还要考虑重力的冲量7d【解析】试题分析：本题应掌握动量的定义、动量与动能关系，动量定理的相关内容；并能根据相互关系进行分析判断解：a、动量为零说明物体的速度为零，但物体速度为零并不一定为平衡状态，如汽车的起动瞬时速度为零，为匀加速直线运动，故a错误；b、动能不变，说明速度的大小不变，但速度的方向是可以变化的，故动量是可能发生变化的，故b错误；c、物体做匀变速直线运动时，物体的合外力大小变，同时速度大小不会变化，故动量的大小也不会发生变化，故c错误；d、物体受到恒力作用时有可能做曲线运动，如平抛运动，故d正确；故选：d点评：在运动和力的关系中我们学过动量定理、动能定理及牛顿第二定律等规律，在研究时应综合考虑，特别要注意各量是否为矢量，掌握好矢量的性质是理解问题的关键8 d【解析】试题分析: 玻璃茶杯从同一高度掉下，与水泥地和海绵垫接触前瞬间速度相同，动量相同，与水泥地和海绵垫作用后速度均变为零，茶杯动量的变化相同，故ab错误；茶杯的动量变化相同，根据动量定理i=p得知，茶杯所受冲量相同，故c错误；茶杯与水泥地作用时间短，茶杯与海绵垫作用时间长，p相同，则动量的变化率较大，故d正确。9a【解析】试题分析：以打击后，网球飞回的方向为正方向，则网球的初速度为：反弹后速度为：；网球的动量变化：，故a正确；10abd【解析】试题分析：动量是矢量，方向和速度方向相同，也就是和运动方向相同，a正确；根据冲量定理可得，速度变化时，合外力肯定不为零，但这种情况下，物体的速度可能增大，也可能减小，b正确，c错误；做匀速圆周运动的物体受到的向心力即合力的冲量只改变速度的方向，d正确。11mgcost，mgsint【解析】试题分析：冲量等于力与物体速度的乘积；对物体受力分析，根据平行四边形定则求解出合力和支持力，即可得到支持力和合力的冲量解：物体在倾角为的光滑斜面上由静止开始下滑，受重力和支持力，故：,n=mgcos,合力：f=mgsin,故支持力冲量：in=nt=mgcost,合力的冲量：i=ft=mgsint.故答案为：mgcost，mgsint点评：本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，知道冲量的定义公式i=ft即可，基础题目12 sv2 【解析】试题分析: 取一小段时间的水为研究对象，它在此时间内速度由v变为零，煤对水产生了力的作用，即水对煤冲力的反作用力.设在t时间内，从水枪射出的水的质量为m，则m=svt，以m为研究对象，它在t时间内动量变化为:p=m（0-v）=-sv2t.设f为水对煤层的冲力，根据动量定理有ft=p=-sv2t，故f=-sv2。根据牛顿第三定律知，煤层对水的反冲力大小为sv213 ns 【解析】在最高点，在运动到最低点由动能定理，由动量定理可知合外力的冲量等于动量变化量，为 ns14（1）a=1.6m/s2（2）v=4.0 m/s（3）1.2103ns【解析】试题分析：（1）设旅客沿斜面下滑的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 mgsinmgcos= ma 2分解得 a=1.6m/s2 1分（2）根据运动学公式v2=2 al 1分解得 v=4.0 m/s 1分（3）设旅客下滑过程所用时间为t，则有l=vt 1分支持力fn=mgcos，在整个下滑过程中支持力的冲量大小i=mgcost 1分解得 i=1.2103ns 1分15（1）衰变过程中新核所受冲