学鲁科版选修35 1.1动量定理 作业（2）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-5 1.1动量定理 作业（2）1一匹马通过不计质量的绳子拉着货车从甲地到乙地，在这段时间内，下列说法正确的是（ ）a. 马拉车的冲量大于车拉马的冲量b. 车拉马的冲量大于马拉车的冲量c. 两者互施的冲量大小相等d. 两者互施的冲量相同2质量为m=10 kg的物体，静止在斜面上，斜面的倾角为30，在10 s内，下列说法正确的是a. 重力对物体的冲量为500 nsb. 支持力对物体的冲量为零c. 摩擦力对物体的冲量无法计算d. 合外力对物体的冲量为零3下面关于冲量的说法中正确的是( )a. 物体受到很大的力时，其冲量一定很大b. 当力与位移垂直时，该力的冲量为零c. 不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同d. 只要力的大小恒定，其冲量就等于该力与时间的乘积4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5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mgt6一个质点受到外力的作用，若作用前后的动量分别为p1、p2，动量变化量为p，速度变化量为v，动能的变化量为ek，下列关系有可能的成立的是（ ）a. p与p1垂直b. p与v垂直c. p=0而ek0d. p0而ek=07关于冲量和功，下列说法正确的是（ ）a. 冲量和功都是过程量b. 冲量和功单位相同c. 一个力所做功为零，其冲量必为零d. 一个力的冲量为零，其所做的功必为零8一质量为0.5 kg的物块静止在水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，现给物块一水平方向的外力f，f随时间t变化的图象如图所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度为g=10m/s2g=10 m/s2，则( )a. t=1 s时物块的动量大小为2kgm/s 2kgm/sb. t=1.5 s时物块的动量大小为1kgm/s 1kgm/sc. t=(623)s t=6-23s时物块的速度为零d. 在34 s的时间内，物块受到的摩擦力逐渐减小9一位质量为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mvtmg10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mgt11在一水平支架上放置一个质量m1=0.98kg的小球a，一颗质量为m0=20g的子弹以水平初速度v0=400ms的速度击中小球a并留在其中。之后小球a水平抛出恰好落入迎面驶来的沙车中，已知沙车的质量m2=3kg，沙车的速度v1=4ms，水平面光滑，不计小球与支架间的摩擦。(1)若子弹打入小球a的过程用时t=0.01s，求子弹与小球间的平均作用力；(2)求最后小车b的速度。12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) 13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=0.6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1c【解析】在这个过程中，马对车的拉力与车对马的拉力是一对作用力与反作用力，它们大小相等、作用时间也相等，所以根据冲量的定义，可知冲量的大小是相等的，但方向相反，即c项正确。2d【解析】物体受力如图所示，ff=mgsin 30=50 n，fn=mgcos 30=10032n=503 n，ig=mgt=1 000 ns，ifn=50310 ns=5003 ns，if=5010 ns=500 ns，f合=0，由i=ft，可知选d。3c【解析】力很大，由于时间不确定，冲量不一定大，所以a不正确。当力与位移垂直时，该力的功为零，但冲量与力跟位移的夹角无关，该力的冲量不为零，i=ft中的f为恒力，也可理解为方向不变的变力在时间t内的平均力，如果力的方向变，则不能用ft表示，故b、d也错。重力是恒力，重力的冲量i=mgt，方向竖直向下，与物体做何种运动，是否受其他力无关，因此，正确的选项是c。4d【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。5b【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。6ad【解析】p=ft=mv=mv-mv，若外力的冲量与p1垂直，p与p1垂直，a对；p与v的方向相同，b错；ek0，则速度大小发生变化，则不可能有p=0，c错；若只有速度方向变化而速度大小不变，则有p=0而ek=0，例如匀速圆周运动，d对7ad【解析】冲量是力在时间上的积累，功是力在空间上的积累，都是过程量，a对。但冲量和功单位不同，冲量为ns，功的单位为j，b错。力不做功，并不代表在时间上没有积累，所以做功为零，冲量不一定是零；但冲量为零，做功必为零，c错d对。8bcd【解析】01 s内，根据牛顿第二定律得：fmg=ma1，解得：a1=2 m/s2，则1 s末的速度为：v1=a1t=2m/s v1=at=2m/s，1 s末物块的动量大小为：p1=mv1=0.52kgm/s=1kgm/s p1=mv1=0.52kgm/s=1kgm/s，故a错误；12 s内，因为f=mg=1 n，所以物体做匀速运动，t=1.5 s时物块的速度为v1，所以1.5 s末物块的动量大小为：p2=mv1=0.52kgm/s=1kgm/s p2=mv1=0.52kgm/s=1kgm/s，故b正确；设t时刻物块的速度为零，由动量定理得：ifmgt=00，图象在24 s内方程为：f=0.5t2（n），根据ft图象与t轴所围的面积表示冲量，可得：if=21+11+-1+0.5t-22t-2，联立解得：t=(6-23)s t=6-23s，故c正确；因为t=(6-23)s t=6-23s，在23 s内，所以在34 s的时间内，物块静止，随着f的减小，物块受到的摩擦力逐渐减小，故d正确。所以bcd正确，a错误。9ac【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10ac【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11(1) f=784n(2) -1m/s【解析】（1）子弹打入小球的过程中，动量守恒，以子弹初速度为正，根据动量守恒定律得：m0v0=m0+m1va，解得va=8m/s；以小球a为研究对象，根据动量定理可知，ft=m1va0，解得f=784n（2）之后小球做平抛运动，以整个系统为研究对象，在水平方向上动量守恒，以向右为正，根据动量守恒定律得：m0+m1vam2v1=m0+m1+m2v2，解得v2=1m/s（负号表示：方向向左）；12hv022gm2g8(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 13（1）if=12ns ，in=16ns ，ig=20