学教科版选修35 1.2 动量 作业（2）.docx

2017-2018学年度教科版选修3-5 1.2 动量 作业（2）1一位质量为m的运动员在水平地面上从下蹲状态向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面,此时速度大小为v，方向竖直向上。在此过程中a. 合力对他的冲量大小为mvb. 地面对他做的功为12mv2c. 地面对他的冲量大小为mv+mgtd. 地面对他的平均冲力大小为mvtmg2如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力f作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在t时间内所受力的冲量，正确的是a. 重力的冲量大小为mgtb. 拉力f的冲量大小为ftcos c. 摩擦力的冲量大小为ftcos d. 物体所受支持力的冲量大小是mgt3在相等的时间内动量的变化相等的运动有()a. 匀速圆周运动 b. 自由落体运动c. 平抛物体运动 d. 匀减速直线运动4如图所示，在垂直纸面向里的有界匀强磁场区域的左侧，一正方形线框以3 .0m/s的初速度沿垂直于磁场边界由位置i水平向右运动，线框经过位置，当运动到位置时速度恰为零，此时线框刚好有一半离开磁场区域。线框的边长小于磁场区域的宽度。若线框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量分别为q1、q2，线框经过位置的速度为v，则下列说法正确的是a. q1 =q2 b. q1= 2q2 c. v=l. 0m/s d. v=l.5m/s5如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑固定斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始做自由下落和平抛运动它们从开始到到达地面，下列说法正确的是a. a最早落地，而后b、c同时落地b. 它们合力的冲量相同c. 它们的末动能相同d. 它们动量变化的大小相同6如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力f作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在t时间内所受力的冲量的说法中正确的是 a. 拉力f的冲量大小为ftcosb. 摩擦力的冲量大小为ftcosc. 重力的冲量大小为0d. 物体所受支持力的冲量为mgt7孝感某高中学校上体育课时，一学生为了检查篮球气是否充足，于是手持篮球自离地面高度0.8m处以3m/s的初速度竖直向下抛出，球与地面相碰后竖直向上弹起的最大高度为0.45m,已知篮球的质量为1kg,球与地面接触时间为0.5s，若把在这段时间内球对地面的作用力当作恒力处理，则此力的大小为（空气阻力不计，g=10m/s2）a. 6n b. 16n c. 26n d. 36n8应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如人原地起跳时，总是身体弯曲，略下蹲，再猛然蹬地，身体打开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面。从开始蹬地到双脚离开地面的整个过程中，下列分析正确的是a. 地面对人的支持力始终等于重力b. 地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量c. 人原地起跳过程中地面对人做正功d. 人与地球所组成的系统机械能是守恒的9质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好有弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s，安全带原长5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为()a. 500n b. 1100n c. 600n d. 100n10个质量为0.18kg的垒球，以20m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后反向水平飞回。设击打过程球棒对垒球的平均作用力大小为900n，作用时间为0.01s。则被球棒击打后垒球反向水平速度大小为a. 30m/s b. 40m/s c. 50m/s d. 70m/s11如图所示，由喷泉中喷出的水柱，把一个质量为m的垃圾桶倒顶在空中，水以速率v0、恒定的质量增率(即单位时间喷出的质量)mt 从地下射向空中.求垃圾桶可停留的最大高度.(设水柱喷到桶底后以相同的速率反弹) 12质量为1.0 kg的物块沿倾角=37的粗糙斜面匀速下滑了2 s，求：（1）物体所受各力的冲量；（2）斜面对物块的支持力与摩擦力的合力的冲量；合外力的冲量。（g取10 m/s2，sin 37=0.613一单摆悬于o点，摆长（摆线长+球半径）为l，若在o点的竖直线上的o1点钉一个钉子，使oo1=l2，将单摆置于竖直位置，小球的质量为m,摆线的质量不计，一质量为m0的子弹以v0的速度射入小球并停在其中，作用时间为t极短且不等于零。而后在竖直方向摆动，摆角小于5.求：（1）此摆的周期.（2）子弹射入小球的过程所受到平均阻力的大小.14一质量为m的蹦极运动员身系弹性蹦极绳，由水面上方的高台自由下落，从开始下落到绳对人刚产生作用力前，人下落的高度为h此后经历时间t蹦极绳达到最大伸长量，人到水面还有数米距离在此过程中蹦极绳对人的作用力始终竖直向上，重力加速度为g，不计空气阻力，求该段时间内蹦极绳对人的平均作用力大小15如图所示，静止的水平传送带右端b点与粗糙的水平面相连接，传送带长l1=0.36m.质量为1kg的滑块以v0=2m/s的水平速度从传送带左端a点冲上传送带，并从传送带右端滑上水平面，最后停在距b点l2=0.64m的c处。(g=10m/s，滑块与传送带、滑块与水平面的动摩擦因数相等)(1)求动摩擦因数的值。(2)若滑块从a点以v0=2m/s的水平速度冲上传送带时，传送带以v=2m/s的速度逆时针转动，求滑块在传送带上运动的过程中，传送带对滑块的冲量大小和整个过程电动机由于传送滑块多消耗的电能。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1ac【解析】人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：i合=mv=mv，所以合力对他的冲量大小为mv。故a正确；地面相对于人的脚没有位移，所以地面对人做的功等于0故b错误；设地面对人的冲量为ig，则：ig-mgt=mv=mv；故地面对人的冲量为ig=mv+mgt；故c正确；地面对人的冲量为ig=mv+mgt，根据动量定理：ftig，所以：f=mvt +mg；故d错误；故选ac。点睛：在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉；另外关于地面对人是否做功的问题是易错点，事实上人的机械能增加来自人体本身做功2ac【解析】a. 重力的冲量大小为mgt，故a正确；b. 拉力f的冲量大小为ft，故b错误；c. 物体做匀速直线运动，可知摩擦力f=fcos，则摩擦力的冲量大小为ft=ftcos，故c正确；d. 支持力的大小为n=mgfsin，则支持力的冲量为(mgfsin)t.故d错误。故选：ac点睛：根据力的大小，结合冲量的公式i=ft求出各力的冲量大小3bcd【解析】动量变化量是矢量，匀速圆周运动动量变化量方向时刻在变化，在相等时间内动量变化量不相同。也可根据动量定理，p=ft，f是合力，匀速圆周运动的合力指向圆心，是变力，相等时间内合力的冲量也是变化的，动量变化量是变化的。故a错误。根据动量定理p=ft，f是合力，自由落体运动物体的合力是重力，恒力，相等时间内其冲量不变，动量变化量相同。故b正确。根据动量定理p=ft，f是合力，平抛运动物体的合力是重力，恒力，相等时间内其冲量不变，动量变化量相同。故c正确。根据动量定理p=ft，f是合力，匀减速直线运动物体的合力是恒力，相等时间内其冲量不变，动量变化量相同。故d正确。故选bcd。4bc【解析】根据可知，线框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量q1=2q2，选项a错误，b正确；线圈从开始进入到位置，由动量定理： ，即 ；同理线圈从位置到位置，由动量定理： ，即；联立解得： ，选项c正确，d错误；故选bc. 点睛：此题关键要记住求解电量的经验公式；其次要解答关于安培力和速度的问题要首先想到用动量定理，因为在安培力的冲量表达式中有关于电量q的问题.5d【解析】球b自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故bc两个球的运动时间相同，为：t=2hg；球a受重力和支持力，合力为mgsin，加速度为gsin，根据hsin12gsint2 ，得：t1sin2hg；故tt，a最晚落地，而后b、c同时落地，故a错误；bc球合力相同，运动时间相同，故合力的冲量相同，根据动量定理，动量变化量也相同；ab球机械能守恒，末速度大小相等，故末动量大小相等，初动量为零，故动量增加量大小相等，但方向不同，则合力的冲量不同；故b错误，d正确；初动能不全相同，而合力做功相同，故根据动能定理，末动能不全相同，故c错误；故选d。6b【解析】拉力f的冲量大小为ft，故a错误。物体做匀速直线运动，可知摩擦力f=fcos，则摩擦力的冲量大小为ft=ftcos，故b正确。重力的冲量大小为mgt，故c错误。支持力的大小为n=mg-fsin，则支持力的冲量为（mg-fsin）t故d错误。故选b。7c【解析】设球与地面碰撞前速度大小为v1，碰后速度大小为v2由运动学规律，对球下落过程，有：v12v02=2gh1代入数据得:v1=5m/s对球上升过程有：v22=2gh2代入数据得：v2=3m/s设向上为正，则对碰撞过程，由动量定理，得：(fnmg)t=mv2(mv1)代入数据得：fn=26n由牛顿第三定律可知，球对地面的作用力大小为：fn=fn=26n，故c正确，abd错误。故选：c点睛：先由速度-位移公式求出球与地面碰撞前速度大小，然后求出球与地面碰撞后速度大小，最后由动量定理即可求出8b【解析】从开始蹬地到双脚离开地面的整个过程中，人加速上升，处于超重状态，则地面对人的支持力大于重力，根据i=ft可知，地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量，选项b正确，a错误；人原地起跳过程中地面对人的作用力对人没位移，故不做功，选项c错误；跳起过程人的动能和重力势能都增加，则人与地球所组成的系统机械能增大，选项d错误；故选b.9b【解析】在安全带产生拉力的过程中，人受重力、安全带的拉力作用做减速运动，此过程的初速度就是自由落体运动的末速度，所以有： ，根据动量定理，取竖直向下为正，有：mgt-t=0-mv0，解得： 。故选b。点睛：本题除了用动量定理解答，也可以用牛顿第二定律结合运动公式解答；注意在解题时明确动量定理的矢量性，先设定正方向；列式时不要把重力的冲量丢掉10a【解析】根据动量定理：ft=mv2-mv1，设被打回后的速度为正，则9000.01=0.18v2-(-0.1820)；解得v2=30m/s，故选a. 点睛：用动量定律解题时必须要选定好研究对象和研究过程，并且选定一个正方向；此题还可用牛顿第二定律结合运动公式求解.11hv022gm2g8(tm)2【解析】设垃圾桶可停留的最大高度为h，并设水柱到达h高处的速率为v，则v满足：v2-v02=-2gh得：v2=v02-2gh由动量定理得：在极短时间t内，水受到的冲量为：ft=2（mtt）v解得：f=2mtv=2mtv022gh据题有：f=mg联立解得：hv022gm2g8tm2 12（1）if=12ns ，in=16ns ，ig=20ns （2） 20ns 方向向上，合外力冲量为0【解析】由受力分析图可知： （1）因为匀速下滑：g2=fg1=n又因为g2=gsing1=gcos所以由得f=6nn=8n再由i=ft得：if=12nsin=16nsig=20ns（2）由受力分析图得：因为f与n合力竖直向上与重力等大，所以f与n合力的冲量的大小等于重力冲量的大小，f与n的合外力冲量为20 ns，方向竖直向上因为物体合外力为零，所以合外力冲量为013（1）lg+l2g；（2）mm0v0(m0+m)t；【解析】（1）单摆的摆线与竖直成5角时无初速释放，右半边运动的时间为：t1= 122l2g=l2g；左半边运动的时间为：t1= 122lg=lg；故小球的运动周期为：t=t1+t2=lg+l2g；（2）由动量守恒可知，m0v0=（m0+m）v，v= m0v0m0+m， 对小球，根据动量定理ft=mv=mm0v0m0+m f=mm0v0(m0+m)t根据牛顿第三定律， 子弹射入小球的过程所受到平均阻力为mm0v0(m0+m)t；14f=mg+m2ght【解析】自由落体运动阶段 v2=2gh 从绳中刚产生作用力到绳长达到最长的过程，取向下为正方向，根据动量定理有mgtft=0mv 解得f=mg+m2ght 15(1) =0.2 (2)i=ft=0.426ns e=0.8j【解析】试题分析（1）根据动能定理即求解求动摩擦因数的值；（2）根据牛顿第二定律求出加速度，根据运动学求出匀加速的时间，根据i=ft求出冲量，根据能量守恒定律求出电动机多消耗的电能。(1)由动能定理：-mg(l1+l2)=0-12mv02得：=0.2 (2)传送带对滑块的加速度：a=g=2m/s2滑块离开传送带的速度：v22=v02-2al1，解得：v2=1.6m/s滑块在传