学人教版选修35 16.2动量和动量定理 作业（3）.docx

2017-2018学年度人教版选修3-5 16.2动量和动量定理 作业（3）1一质量为2kg的物块在合外力f的作用下从静止开始沿直线运动，f随时间t变化的图线如图所示，则()a. t=1s时物块的速率为2m/sb. t=2s时物块的动量大小为4kgm/sc. 前3s内物块所受合外力的冲量大小为5nsd. t=4s时物块的速度为零2蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为50kg的运动员从1.8m高处自由下落到蹦床上，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内蹦床对运动员的冲量大小为（取g=10m/s2，不计空气阻力）（ ）a. 400ns b. 300ns c. 200ns d. 100ns3物体自东向西运动，动量的大小为10kgm/s，水平恒力f作用了10s，物体动量的方向变为自西向东，大小为15kgm/s若规定自东向西的方向为正，则物体受到的恒力为a. 0.5n b. 0.5n c. 2.5n d. 2.5n4下列关于物体动量和冲量说法正确的是a. 物体动量改变的方向，就是它所受合力冲量的方向b. 物体动量越大，则合外力冲量越大c. 物体所受合外力为零，它的动量一定为零d. 物体所受合外力越大，它的动量变化就越大5一个质量为m的小钢球，以大小为v1的速度竖直向下撞到水平地面上，碰撞后被竖直向上弹出，速度大小为v2，若v1 = v2 = v，那么下列说法中正确的是a. 因为v1 = v2 ，小钢球的动量没有变化b. 小钢球的动量变化了，大小是2mv，方向竖直向上c. 小钢球的动量变化了，大小是2mv，方向竖直向下d. 小钢球的动量变化了，大小是mv，方向竖直向上6下列关于动量的说法中，正确的是a. 物体的运动状态改变，其动量一定改变b. 物体运动速度的大小不变，其动量一定不变c. 物体的动量改变，其速度方向一定改变d. 物体的动量改变，其速度大小一定改变7航天器离于发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子)，正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。已知单个正离子的质量为m,电荷量为q,正、负极栅板间加速电压为u,从喷口喷出的正离子所形成的电流为i。忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对卫星质量的影响。该发动机产生的平均推力f的大小为a. f=i2muq b. f=imuq c. f=imu2q d. f=2imuq8当车辆发生碰撞事故时，为了尽可能地减轻驾乘人员的伤害程度，在汽车内前方(正副驾驶位)设置了安全气囊，在汽车发生猛烈撞击时安全气囊将自动弹出则该安全气囊的功能是()a. 减小驾乘人员的动量变化率 b. 减小驾乘人员受到的冲量c. 减小驾乘人员的动量变化量 d. 减小驾乘人员与气囊的作用时间9如图所示，一小孩把一质量为0.5kg的篮球由静止释放，释放后篮球的重心下降的高度为0.8 m，反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.2m。不计空气阻力，取重力加速度为10m/s，则地面与篮球相互作用的过程中篮球所受合力的冲量大小为a. 0.5ns b. 1ns c. 2ns d. 3ns10如图甲所示为一固定光滑足够长的斜面，倾角为30。质量为0.2kg的物块静止在斜面底端，t=0时刻，受到沿斜面方向拉力f的作用，取沿斜面向上为正方向，拉力f随时间t变化的图象如图乙所示，g=10ms2，则下列说法正确的是a. 6s末物块的速度为零b. 物块一直沿斜面向上运动c. 04s内拉力对物块做的功为20jd. 06s内拉力对物块的冲量为零11某住宅小区有一小型人工景观瀑布，瀑布直接竖直落在一水平平整的岩石上。瀑布顶端与岩石距离为4.05m,其流量（单位时间流下的水的体积）q=0.48m3/s.设水在瀑布顶端时速度为零，落到岩石后直接沿岩石水平流走。水的密度为=1103kg/m3，忽略空气阻力，g取10m/s2 求：（1）水刚要落到岩石上时的速度大小及单位时间内落到岩石上的水的质量；（2）水流对岩石的平均冲击力大小（不计水本身重力的影响）。12如图所示，一质量为m0=0.05kg的子弹以水平初速度v0=200m/s打中一放在水平地面上a点的质量为m=0.95kg的物块，并留在物块内(时间极短，可忽略)，随后物块从a点沿ab方向运动，与距离a点l=5m的b处的墙壁发生碰撞，碰后以v2=6m/s的速度反向运动直至静止，测得物块与墙碰撞的时间为t=0.05s，物块与水平地面间的动摩擦因数=0.36，g取10m/s2，求(1)物块从a点开始沿水平面运动的初速度v。(2)物块与墙碰撞时受到的平均作用力大小。(3)物块在运动过程中产生的摩擦热q。13一个铁球，从静止状态由5m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用时0.2s，该铁球的质量为300g，求：(1)从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量为多少？(2)从进入泥潭到静止，泥潭对小球的冲量为多少？(3)泥潭对小球的平均作用力为多少？(保留两位小数，g取10m/s2)1414光滑水平面上有一足够长的木板质量为m,另一质量为m的滑块，以速度从左端滑上木板，足够小滑块与木板间的动摩擦因数为。求：木板最终的速度；滑块相对木板运动的时间。试卷第3页，总3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】前2s，根据牛顿第二定律，得，则0-2s的速度规律为： ，当t=1s时，速率为1m/s，当t=2s时，速率为2m/s，则动量为，故a错误，b正确；前3s的冲量为，2-4s力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，得： ，则当t=4s时速度为1m/s，故cd错误；故选b。【点睛】从图象中得出力与时间之间的关系，再根据首先根据牛顿第二定律得出加速度，进而计算速度和动量根据求出冲量。2a【解析】设运动员自由下落到蹦床的速度为v，由机械能守恒得：mgh=12mv2，解得v=6m/s；运动员接触蹦床过程中，由动量定理得：mgt+in=0mv0，解得in=mvmgt=506ns50100.2ns=400ns，此过程中蹦床对运动员的冲量大小为400ns，方向竖直向上，故a正确，bcd错误；故选a。【点睛】由机械能守恒可求得运动员落到蹦床瞬间的速度；运动员落到最低点动量为零，则可求出动量的变化，再由动量定理可求得蹦床对运动员的冲量。3d【解析】规定自东向西的方向为正，根据动量定理知ft=p=p2p1，解得f=pt=151010n=2.5n，故d正确，abc错误；故选d。4a【解析】a、根据动量定理知，合力冲量的方向与动量变化的方向相同，故a正确；b、根据动量定理知，物体动量越大，合外力冲量不一定大，故b错误；c、根据动量定理知，物体所受合外力为零，合外力的冲量为零，则动量的变化量为零，它的动量不一定为零，故c错误；d、根据ft=p知，f=pt，合外力越大，动量的变化越快，它的动量变化量不一定就越大，故d错误；故选a。【点睛】合外力的冲量等于动量的变化量，合力冲量的方向和动量变化量的方向相同，结合动量定理分析判断。5b【解析】规定向上为正方向，则初动量p1=mv，末动量p2=mv动量的变化量p=p2p1=mvmv=2mv即动量变化量的大小是2mv，方向竖直向上。故b项正确，acd三项错误。点睛：动量、动量的变化都是矢量；同一直线上的矢量运算可先规定正方向，将矢量运动简化成代数运算。6a【解析】a：物体的运动状态改变，物体的速度改变，其动量一定改变。故a项正确。b：物体运动速度的大小不变，若速度方向发生变化，动量发生变化。故b项错误。cd：物体的动量改变，可能是其速度方向发生变化，也可能是其速度大小发生变化，还可能是速度大小和方向同时发生变化。故cd两项错误。7a【解析】以正离子为研究对象，由动能定理得qu=12mv2，t时间内通过的总电量为q=it，喷出的总质量为m=qqm=itqm。由动量定理可知正离子所受平均冲量ft=mv，由以上式子可得f=i2muq，根据牛顿第三定律可知，发动机产生的平均推力f=i2muq，故a正确。8a【解析】汽车发生碰撞过程，驾乘人员从运动变化静止，动量的变化量p一定，由动量定理可知，人受到的冲量大小一定；安全气囊可以增加驾乘人员的减速的时间t，由动量定理得：p=ft，动量的变化率pt=f，延长时间t，动量的变化率减小，即人受到的冲击力减小，可以减小人受到的伤害，故a正确，bcd错误；故选a。【点睛】本题考查了动量定理的应用，安全气囊可以延长作用时间，减小伤害，应谨慎驾驶，严禁超速驾驶，以减小伤害事故的发生。9d【解析】篮球的重心下降的高度0.8m的速度为v1=2gh=2100.8ms=4ms，方向向下反弹后篮球的重心上升的高度0.2m的初速度为v2=2gh=2100.2ms=2ms，方向向上规定竖直向下为正方向，由动量定理得：i合=mv2mv1=0.5(2)0.54=3ns。故d正确。10ac【解析】在02s内，由牛顿第二定律可得f1mgsin30=ma1，解得a1=5m/s2，在24s内，由牛顿第二定律可得f2+mgsin30=ma2，解得a2=10m/s2，则物块在02s内向上匀加速直线运动，23s内向上匀减速直线运动，3s时减少为零，34s内向下匀加速直线运动，46s内向下匀减速直线运动，6s时速度减为零，a正确b错误；在t=4s时和t=2s时物块在同一位置，速度等大反向，所以04s内拉力对物块做的功等于02s内拉力对物块做的功s=12a1t2=10m，w=f1s=20j，c正确；06s内拉力对物块的冲量i=f1t1+f2t2=2412ns=6ns，d错误11（1）480kg （2）4320n 【解析】试题分析：根据速度位移公式求出速度，再根据m0=q求出质量；由动量定理即可求出水流对岩石的平均冲击力大小。（1）根据速度位移公式：v2=2gh 解得：v=9m/s 单位时间落到岩石上的水的质量为：m0=q=480kg （2）设水流对岩石的平均冲击力为f由动量定理有：ft=0(mv) 其中：m= m0t 解得：f=4320n 点睛：本题主要考查了动量定理得应用，注意流体问题要根据微元法求质量。12（1） （2） （3） 【解析】（1）子弹打中物块的过程，由于内力远大于外力，根据动量守恒定律可得，解得；（2）物块由a点运动到b点的过程，根据动能定理有；，解得；物块与墙碰撞过程中，以向右为正方向，有动量定理有；解得；（3）物块在向右运动过程中物块在想左运动过程中，根据能量守恒定律可知，动能全