2019-2020学年高中物理 第16章 动量守恒定律 2 动量和动量定理提能训练（含解析）新人教版选修3-5

动量和动量定理基础达标1下列关于动量的说法中不正确的是()a同一物体的动量越大，则它的速度越大b动量相同的物体，速度方向一定相同c质量和速率相同的物体，其动量一定相同d一个物体动量改变，则其速率不一定改变【答案】c解析：由动量的定义可知，对同一物体来说，动量越大，速度越大，选项a正确；根据动量的矢量性可知，动量的方向与速度的方向相同，所以动量相同的物体，速度方向一定相同，选项b正确；速率相同，速度的方向不一定相同，故动量的方向不一定相同，选项c错误；物体的动量改变，可能是动量的方向改变，而动量的大小保持不变，如匀速圆周运动，选项d正确2关于物体的动量，下列说法正确的是()a物体的动量越大，其惯性越大b物体的动量越大，其速度越大c物体的动量越大，其动能越大d物体的动量发生变化，其动能可能不变【答案】d解析：动量取决于质量和速度两个因素，动量是矢量，其方向与速度方向相同，动量变化时，可能是大小变化，也可能是方向变化3(多选)质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛(不计空气阻力)到落回地面，在此过程中()a上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为mv0，但方向相反b整个过程中重力的冲量为2mv0c整个过程中重力的冲量为0d上升过程中冲量大小为mv0，方向向下【答案】bd解析：物体上升下降动量变化量相同，均为mv0，都向下a错，b对，c错，d对4下面的说法错误的是()a物体运动的方向就是它的动量的方向b如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零c如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大d作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小【答案】c解析：动量是矢量，其方向即为速度方向，a说法正确；速度发生变化，则动量发生变化，根据动量定理可以知道，合外力的冲量不为零，b说法正确；冲量等于力乘以其作用的时间，速度可以是零，c说法错误；根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化，可以改变速度的大小，d说法正确5人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这是为了()a减小冲量b使动量的增量变得更小c增长与地面的冲击时间，从而减小冲力d增大人对地的压强，起到安全作用【答案】c解析：由f，动量变化量相同，当脚尖先着地时增长了作用时间，即减小了冲力6(2018乌鲁木齐模拟)一个质量为0.18 kg的垒球，以20 m/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900 n，作用时间为0.01 s则被球棒击打后垒球反向水平速度大小为()a30 m/sb40 m/sc50 m/sd70 m/s【答案】a解析：设飞来的速度方向为正方向，由动量定理可知ftmvmv0，代入数据解得v30 m/s，即飞回的速度大小为30 m/s.故a正确，b、c、d错误7(2018广州一模)篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引这样可以减小()a球对手的力的冲量b球对手的力的大小c球的动量变化量d球的动能变化量【答案】b解析：球对手的冲量pmvmv0，不变，故a错误；篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引，增加了手与球间的相互作用力时间，根据ftmvmv0可知，减小了球对手的力的大小，故b正确；根据动量变化pmvmv0可知，动量变化量相同，故c错误；球的动能变化量，ekmv2mv相同，故d错误8(2018烟台模拟)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50 kg的运动员从1.8 m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0.2 s，则这段时间内蹦床对运动员的冲量大小为(取g10 m/s2，不计空气阻力)()a400 nsb300 nsc200 nsd100 ns【答案】a解析：设运动员的质量为m，他刚落到蹦床瞬间的速度为v，运动员自由下落的过程，只受重力作用，故机械能守恒，即mghmv2，解得v6 m/s.选取运动员接触蹦床的过程为研究过程，取向上为正方向设蹦床对运动员的平均作用力为，由动量定理得(mg)t0(mv)，蹦床对运动员的冲量大小为it，结合以上两个式子可得itmgtmv400 ns.故a正确，b、c、d错误9(2018雅安期末)如图所示，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力以下说法不正确的是()a三个小球不同时落地bb、c所能达到的最大高度相同c三个小球落地时的速度大小相等d落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同【答案】b解析：a球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，b做竖直上抛运动，c做斜上抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，所以三个小球运动的时间不等，不同时落地，故a正确b、c两球初始高度相同，分别做竖直上抛和斜上抛运动，开始时沿竖直方向向上的分速度c小，b大，所以b上升的最大高度大，c上升的最大高度小，故b不正确小球运动过程中，只有重力做功，机械能均守恒，则有mghmvmv2，得v，知三个小球初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时速度v大小相等，故c正确三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量为pmgt，则p是相等的，故d正确本题选不正确的，故选b能力提升10(2018北京卷)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一某滑道示意图如下，长直助滑道ab与弯曲滑道bc平滑衔接，滑道bc高h10 m，c是半径r20 m的圆弧的最低点质量m60 kg的运动员从a处由静止开始匀加速下滑，加速度a4.5 m/s2，到达b点时速度vb30 m/s.取重力加速度g10 m/s2.(1)求长直助滑道ab的长度l；(2)求运动员在ab段所受合外力的冲量i的大小；(3)若不计bc段的阻力，画出运动员经过c点时的受力图，并求其所受支持力的大小【答案】(1)100 m(2)1 800 ns(3)3 900 n解析：(1)从a到b根据速度位移关系可得vv2al解得l m100 m.(2)根据动量定理可得imvbmva(60300) ns1 800 ns.(3)运动员经过c点时受到重力和支持力，如图所示根据动能定理可得mghmvmv根据牛顿第二定律可得fnmgm解得fn3 900 n.11(2018恩施一模)如图所示，质量m0.5 kg的长木板a静止在粗糙的水平地面上，质量m0.3 kg的物块b(可视为质点)以大小v06 m/s的速度从木板a的左端水平向右滑动已知物块b与木板a上表面间的动摩擦因数10.6，认为各接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g10 m/s2.(1)若木板a与地面间的动摩擦因数20.3，物块b恰好能滑到木板a的右端，求木板a的长度l；(2)若木板a与地面间的动摩擦因数20.1，木板足够长，求木板a从开始滑动至达到最大速度过程中所受合力的冲量大小i.【答案】(1)3 m(2)0.75 ns解析：(1)a、b之间的滑动摩擦力大小为f11mg1.8 na与地面间的最大静摩擦力为f22(mm)g2.4 n由于f2f1，故a静止不动b向右做匀减速直线运动，到达a的右端时速度为0，有v2al其中a1g6 m/s2解得l3 m.(2)若木板a与地面间的动摩擦因数20.1，则f22(mm)g0.8 nf1故a将向右滑动a、b的加速度分别为a12 m/s2，a2a6 m/s2当它们的速度相等时a速度最大，vma1tv0a2t又imvm代入数据得i0.75 ns.12(2018乌鲁木齐模拟)如图所示，斜面倾角37，静止在斜面上的木板ab的质量m2.5 kg，木板a端距斜面底端的距离l1.6 m，木板与斜面间的动摩擦因数0.25.释放木板的同时，另一质量m1 kg的光滑小球在某一高度以初速度v06 m/s开始做平抛运动，小球恰好垂直打在木板上并以原速率反向弹回小球与木板撞击时间极短且小球受到的弹力远远大于其重力，重加速度g10 m/s2(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)小球与木板撞击时，木板运动的位移大小；(2)木板a端运动到斜面底端时，木板的速度大小【答案】(1)1.28 m(2)2 m/s解析：(1)由题意得vy8 m/s由竖直方向上的自由落体运动规律可知t0.8 s由牛顿第二定律可得mgsin mgcos ma得a4 m/s2又xat2联立解得x1.2