学人教版必修35 16.2动量和动量定理 作业.docx

2017-2018学年度人教版必修3-5 16.2动量和动量定理 作业1从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地面上易碎，而掉在软垫上不易碎，这是因为落到水泥地上时（ ）a. 受到的冲量大 b. 动量变化快 c. 动量变化量大 d. 受到的冲量小2某物体m在推力f的作用下没有运动，经时间t后（）a. 推力的冲量为零 b. 推力的冲量为ftcosc. 合力的冲量为ft d. 重力的冲量为mgt3物体在运动过程中加速度不 为零，则下列说法正确的是( )a. 物体速度的大小一定随时间变化b. 物体速度的方向一定随时间变化c. 物体动能一定随时间变化d. 物体动量一定随时间变化4物体受到的冲量越大，则( )a. 它的动量一定越大b. 它的动量变化一定越快c. 它的动量的变化量一定越大d. 它所受到的作用力一定越大5放在水平面上质量为m的物体，用一水平力f推它，作 用时间t但物体始终没有移动，则这段时间内f对物体的冲量为( )a. 0 b. ft c. mgt d. 无法判断6如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条。若缓慢拉动纸条，发现杯子会出现滑落；当他快速拉动纸条时，发现杯子并没有滑落。对于这个实验，下列说法正确的是a. 缓慢拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较小b. 快速拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较大c. 为使杯子不滑落，杯子与纸条的动摩擦因数尽量大一些d. 为使杯子不滑落，杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些7在地面上以大小为v1的初速度竖直向上抛出一质量为m的皮球，皮球落地时速度大小为v2。若应球运动过程中所受空气阻力的大小与其速率成正比，重力加速度为g。下列判断正确的是a. 皮球上升的最大高度为b. 皮球从抛出到落地过程中克服阻力做的功为c. 皮球上升过程经历的时间为d. 皮球从抛出到落地经历的时间为8将质量为m的物块b放在光滑的水平面上，质量为m的物块a叠放在物块b上，物块a与物块b间的动摩擦因素为，最初a、b静止在光滑的水平面上。从t=0时刻开始计时，并在物块b上施加一水平向右的推力，且推力随时间的变化规律为f=6t（n）。已知m=1kg、m=2kg、=0.2，重力加速度取g=10m/s2,假设a、b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）a. 物块a、b将要发生相对滑动时物块b的速度大小为1m/sb. t=s时刻物块a、b将要发生相对滑动c. t=0时刻到物块a、b将要发生相对滑动时物块b在水平面上滑动的距离为0.5md. t=0时刻到物块a、b将要发生相对滑动时推力对物块b的冲量大小为3ns9关于动量的概念，下列说法中正确的是()a. 动量大的物体惯性一定大b. 动量大的物体运动得一定快c. 动量相同的物体运动方向一定相同d. 动量相同的物体速度小的惯性大10如图所示，小球a系在细线的一端，细线的另一端固定在o点，o点到水平面的距离为h，物块b的质量是小球a的2倍，置于粗糙的水平面上且位于o点的正下方，物块与水平面之间的动摩擦因数为。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最纸点时与物块发生弹性正碰。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）碰撞后，小球a反弹瞬间的速度大小；（2）物块b在水平面上滑行的时间t。11如图所示，一质量为m3.0 kg的长木板b静止在光滑的水平面上，在长木板b的最左端放置一可视为质点的小物块a，已知长木板的长度为l0.96 m，小物块的质量为m1.0 kg，小物块与长木板上表面之间的动摩擦因数为0.3（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度g10 ms2。如果对小物块施加一水平向右的恒力f6.0 n，为了保证小物块能离开长木板，则恒力f的冲量至少应为多大？12某节目中，“气功师”平躺在水平地面上，其腹部上平放着一块大石板，助手用铁锤猛击大石板，石板裂开而“气功师”没有受伤。现用下述模型分析探究：设大石板质量m=80 kg，铁锤质量m=5 kg；铁锤从h1=1.8 m高处由静止落下，打在石板上反弹，当反弹达到最大高度h2=0.05 m时被拿开；铁锤与石板的作用时间t1=0.01 s；由于缓冲，石板与“气功师”腹部的作用时间t2=0.5 s。取重力加速度g=10 m/s2。求：铁锤敲击大石板的过程中，（1）铁锤受到的冲量大小；（2）大石板对铁锤的平均作用力大小；（3）大石板对人的平均作用力大小。13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)14乒乓球是速度较快的球类运动项目，假设在某次比赛时，乒乓球飞来的速度大小为v，运动员将球以大小为4v的速度反向击回，乒乓球的质量为rn，乒乓球与球拍作用的时间为t，在运动员击球的过程中，求：（1）乒乓球动量的变化量.（2）乒乓球动能的变化量.（3）乒乓球所受的平均作用力15质量是50kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上后立即停下，与水泥桩的撞击时间是0.05s，撞击时铁锤对桩的平均冲击力有多大？（g=10m/s2）16如图所示，在光滑水平地面上，有一质量m1 = 4.0kg的平板小车，小车的右面有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧。位于小车上a点处的质量m2 = 1.0kg的木块（可视为质点）与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与a点左侧的车面之间的动摩擦因数=0.40，木块与a点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v0 = 2.0m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v1 = 1.0m/s的速度水平向左运动，取g=10m/s2。（1）求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；（2）若弹簧始终处于弹性限度内，求弹簧的最大弹性势能；（3）当m2第一次回到小车上a点时，求m1和m2的速度各是多大；（4）要使木块最终不从小车上滑落，则车面a点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件？试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】杯子从同一高度下落，故到达地面时的速度一定相等，故着地时动量相等；与地面接触后速度减小为零，故动量的变化相同，由动量定理可知i=p可知，冲量也相等；但由于在水泥地上，接触时间较短，故动量的变化率较大，动量变化快，受到的作用力大；而在软垫上时，由于软垫的缓冲使时间变长，动量的变化率较小，作用力较小；故acd错误，b正确；故选b。2d【解析】根据冲量的公式，推力的冲量为：if=ft，所以a b错误；根据动量定理：i合=mv，物体没有运动，则v=0，所以i合=0，所以c错误；重力的冲量为ig=mgt，所以d正确；故选d。点睛：本题考查了动量定理以及冲量的计算公式，直接应用即可，注意冲量的方向与力的方向相同，与物体是否运动无关3d【解析】若加速度与速度方向恒垂直，则加速度只改变速度方向，不改变速度大小，即速度大小不变，该情况下，动能不变；若加速度与速度方向同向，则速度增大，方向恒定不变，abc错误；加速度不为零，速度一定发生变化，动量一定变化，d正确4c【解析】根据冲量定理可得，冲量越大，动量变化量一定越大，但动量、动量变化率不一定大，ab错误c正确；冲量大，有可能是作用时间比较长，所以受到的作用力不一定大，d错误5b【解析】由冲量的算式可知这段时间内f对物体的冲量为： ，b正确6d【解析】在快速抽动时，纸条与杯子作用时间短，则摩擦力产生的冲量要小，由i=p可知，杯子增加的动量较小，故笔帽几乎不动；缓慢拉动纸条时，杯子受到的冲量较大，故产生了较大的动量，则杯子随纸条移动；故ab错误；为使杯子不滑落，纸条对杯子的冲量尽量小一些，杯子与纸条的动摩擦因数尽量小一些，选项c错误；杯子与桌面的动摩擦因数较大时，杯子在桌面上做减速运动的加速度较大，则滑动的距离较小，则杯子不容易滑落，选项d正确；故选d.点睛：此题是用定量定理解释生活中的有关问题，杯子能否滑落桌面，主要是看动量的变化，即摩擦力的冲量以及脱离纸条后在桌面上滑行的距离.7bd【解析】减速上升的过程中受重力、阻力作用，故加速度大于g，则上升的高度小于，上升的时间小于，故ac错误；皮球从抛出到落地过程中重力不做功，根据动能定理得克服阻力做功为，故b正确；用动量定理，结合数学知识，假设向下为正方向，设上升阶段的平均速度为v，则： ，由于平均速度乘以时间等于上升的高度，故有： ，即： 同理，设上升阶段的平均速度为，则下降过程： ，即： ，由得： ，解得： ，故d正确；故选bd.【点睛】小球在上升过程中做减速运动，下降过程中做加速运动，由于阻力随速率的变化而变化，实际上上升过程和下降过程加速度都在变化。从上升到落回地面，重力做功为零，根据动能定理求出阻力做功。根据动量定理和数学知识求出总时间。8ad【解析】当ab保持相对静止时的最大加速度满足： ，解得am=2m/s2，此时对ab的整体：f=(m+m) am=6n，则根据f=6t可得t=1s；此过程中f的冲量为if=61ns=3 ns；对整体由动量定理：if=(m+m)v，解得v=1m/s，选项ad正确；由上述分析可知，当t=1s后物块a、b将要发生相对滑动，选项b错误；若两物体做匀加速运动，则当t=1s时速度为1m/s，此过程中的位移为0.5m，但是因为两物体做加速度增加的加速运动，则1s内的位移小于0.5m，选项c错误；故选ad.点睛：此题关键是知道两物体分离的条件，即当ab之间的摩擦力达到最大时，将要分离；同时要结合动量定理来求解速度大小.9cd【解析】惯性的大小只和物体的质量有关，根据可知动量大，质量不一定大，所以惯性不一定大，同理，动量大，速度不一定大，所以运动的不一定块，ab错误；动量是矢量，动量相同，即运动方向一定相同，c正确；动量相同的情况下，质量越大，速度越小，故动量相同的物体速度小的惯性大，d正确10（1）2gh3（2）t=22gh3g【解析】（1）设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1，碰后a、b速度分别为v1和v2，碰撞前后的动量和机械都守恒，则有：mgh=12mv12 mv1=mv1+2mv212mv12=12mv12+122mv22解得：v1=2gh3，v2=22gh3，所以碰后a反弹瞬间速度大小为2gh3；（2）物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小f=2mg，设物块在水平面上滑行的时间为t，根据动量定量，有：ft=02mv2解得：t=22gh3g。点睛：本题综合考查动量守恒定律、机械能守恒定律及动量定理，要注意正确分析物理过程，选择合适的物理规律求解，要明确碰撞的基本规律是系统的动量守恒。114.8 ns【解析】设f作用时间为t，则运用动量定理，对a有；对b有；a能离开长木板的临界条件是两者共速时恰好离开，则有；有f作用的过程中，对a分析，根据牛顿第二定律可得，经历的位移；对全程应用动能定理可得；恒力f的冲量；联立解得；故恒力f的冲量为。12（1）35 ns（2）3550n（3）871n【解析】（1）由机械能守恒定律，解得，则铁锤打击石板时的速度，铁锤反弹时的速度；对铁锤，由动量定理得，解得（2）对铁锤，由冲量定义得，解得（3）对石板，由动量定理得，解得；由牛顿第三定律得，大石板对人的平均作用力大小。13190n【解析】试题分析：由动能定理可以求出小球落地与反弹时的速度，然后由动量定理求出小球对地面的冲击力。钢球落到地面时的速度大小为v0=2gh1=10ms 反弹时向上运动的速度大小为vt=2gh2=8ms 分析钢球和地面的作用过程，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(fnmg)tmvt(mv0)， 代入数据解得fn190 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。点晴：熟练应用动能定理与动量定理可以正确解题，应用动量定理解题时，要注意正方向的选取。14（1）5mv（2）152mv2 （3）-5mvt 【解析】（1）选取初动量方向为正方向，则乒乓球的初动量：p=mv末动量：p=-m4v运动员击球过程中乒乓球动量的变化量：p=p-p=-4mv-mv=-5mv；负号表示动量变化的方向与初动量的方向相反（2）乒乓球的初动能ek=12mv2末动能ek=12m（4v）2乒乓球的动能的变化量ek=12mv（4v）2-12mv2=152mv2（3）由动量定理可知：ft=p乒乓球所受的作用力f=-5mvt 负号表示乒乓球所受的作用力的方向与初动量的方向相反点睛：本题考查动量定理的应用，要注意明确动量为矢量，在求解动量的变化时要注意明确正方向，同时注意动量的变化量一定为末动量减去初动量1510500n【解析】根据运动学公式得：铁锤碰前的速度为v=2gh=10m/s 取向下为正，对铁锤由动量定理得：mgft=0mv代入数据解得：f=10500n由牛顿第三定律可得，铁锤对桩的作用力：f=f=10500n16（1）12kgm/s（2）3.6j（3）-0.2m/s；2.8m/s ；1m/s（4）0.90m【解析】（1）以v1的方向为正方向，则小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中，小车动量变化量的大小