沪科版选修35 探究动量变化与冲量的关系 第1课时 作业.doc

11探究动量变化与冲量的关系1(多选)关于物体的动量，下列说法中正确的是( )a运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向b物体的动能不变，其动量一定不变c动量越大的物体，其速度一定越大d物体的动量越大，其惯性不一定越大【解析】动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻物体的速度方向，选项a正确；动能不变，若速度方向变化，动量也发生了变化，b项错误；物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定，不是由物体的速度唯一决定，故物体的动量大，其速度不一定大，选项c错误，惯性由物体质量决定，物体的动量越大，其质量并不一定越大，惯性也不一定越大，故选项d正确【答案】ad2如图111所示，质量为m的小球从距离地面高h的a点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的b点速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有( ) 图111a小球的机械能减少了mghb小球克服阻力做的功为mg(hh)c小球所受阻力的冲量等于md小球动量的改变量等于所受阻力的冲量【解析】由动能定理得mg(hh)wf0，则wfmg(hh)，所以小球的机械能减少了mg(hh)，所以a选项错误，b选项正确；小球自由落下至地面过程，机械能守恒，mghmv2，v，落到地面上后又陷入泥潭中，由动量定理得igif0mv，所以ifigmvigm，小球所受阻力的冲量大于m，所以c选项错误；由动量定理知小球动量的改变量等于合外力的冲量，所以d选项错误【答案】b3.如图116所示，子弹以水平速度射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是( )图116a子弹对木块的冲量一定大于木块对子弹的冲量b子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等c子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量d子弹动量变化的大小一定等于木块动量变化的大小【解析】子弹射入木块的过程，二者之间的相互作用力始终等大反向，同时产生，同时消失，由冲量的定义ift可知b正确，a错；由动量定理知，d正确；vat，子弹和木块所受的冲量ft大小相同，但质量未必相等，因此速度变化量的大小不一定相等，c错【答案】bd4高空作业须系安全带如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上则该段时间安全带对人的平均作用力大小为_【解析】安全带刚要产生作用力时人的速度v设安全带对人的平均作用力大小为f，取竖直向上为正方向，由动量定理可得：(fmg)t0(mv)，解得：fmg.【答案】mg5羽毛球是速度最快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h，假设球飞来的速度为90 km/h，运动员将球以342 km/h的速度反向击回设羽毛球质量为5 g，击球过程只用了0.05 s试求： (1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；(2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动能变化量各是多少？【解析】(1)以羽毛球飞来的方向为正方向，则p1mv15103 kgm/s0.125 kgm/sp2mv25103 kgm/s0.475 kgm/s，所以动量的变化量pp2p1(0.4750.125) kgm/s0.600 kgm/s，所以羽毛球的动量变化大小为0.600 kgm/s，方向与羽毛球飞来的方向相反(2)羽毛球重力大小为gmg0.05 n所以重力的冲量igt2.5103 ns羽毛球的初速度为v25 m/s，羽毛球的末速度v95 m/s所以ekekekmv2mv221 j.【答案】(1)0.600 kgm/s，与球飞来的方向相反(2)2.5103 ns21 j6一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的a点，距离a点5 m的位置b处是一面墙，如图112所示，一物块以v09 m/s的初速度从a点沿ab方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2.图112(1)求物块与地面间的动摩擦因数；(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小f；(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功w.【解析】(1)由动能定理，有mgsmv2mv可得0.32.(2)由动量定理：有ftmvmv可得f130 n.(3)wmv29 j.【答案】(1)0.32(2)130 n(3)9 j7.如图117所示，在倾角37的斜面上，有一质量为5 kg的物体沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数0.2，求物体下滑2 s的时间内物体所受各力的冲量及合力的冲量(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)图117【解析】物体沿斜面下滑过程中，受重力、支持力和摩擦力的作用，由受力分析可求得重力gmg50 n，支持力nmgcos 40 n，摩擦力fmgcos 8 n，合力f合mgsin mgcos 22 n.由冲量