【同步】高中物理鲁科版(2019)选择性必修1：第1章习题课动量定理的应用分层作业课件

第1章习题课:动量定理的应用1234567891011A级必备知识基础练1.(多选)水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则(

)A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何相等时间内,动量变化的方向都是竖直向下C.在任何相等时间内,动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零ABC解析

做平抛运动的物体仅受重力作用,由动量定理得Δp=mg·Δt,因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同,即大小相等,方向都是竖直向下的,从而动量的变化率恒定,故选项A、B、C正确,D错误。12345678910112.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v。在此过程中,下列说法正确的是(

)A.地面对他的冲量大小为mv+mgΔt,地面对他做的功为

mv2B.地面对他的冲量大小为mv+mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量大小为mv,地面对他做的功为

mv2D.地面对他的冲量大小为mv-mgΔt,地面对他做的功为零B解析

人的速度原来为零,起跳后变为v,则由动量定理可得I-mgΔt=mv,故地面对人的冲量大小为mv+mgΔt;而人在跳起时,受到的支持力没有产生位移,故支持力不做功,故B项正确。12345678910113.如图所示,一个质量为m的铁锤,以速度v竖直打在木桩上,经Δt时间速度减为0,在这段时间内,木桩对铁锤的平均作用力大小为(

)D解析

对铁锤受力分析可知,其受重力与木桩的作用力,设竖直向下的方向为正方向,则有(mg-F)Δt=0-mv,解得F=mg+,故D正确,A、B、C错误。12345678910114.物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图甲所示。A的质量为m,B的质量为M,将连接A、B的绳烧断后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B的下落速度大小为u,如图乙所示,在这段时间里,弹簧弹力对物体A的冲量等于(

)A.mvB.mv-MuC.mv+MuD.mv+muD解析

从绳被烧断到B的速度为u,对B物体,由动量定理得,Mgt=Mu,对A物体,有IF-mgt=mv,得IF=mgt+mv=mu+mv。选项D正确。123456789101112345678910115.质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个厚软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s,则这段时间软垫对小球的冲量大小为

。(g取10m/s2,不计空气阻力)

解析

小球下落0.8

m用时

=0.4

s。设软垫对小球的冲量大小为I,小球从下落到最低点过程,根据动量定理,有mg(t+0.20

s)-I=0,得I=0.6

N·s。答案

0.6N·s12345678910116.如图所示,一质量为M的长木板在光滑水平面上以速度v0向右运动,一质量为m的小铁块在木板上以速度v0向左运动,铁块与木板间存在摩擦。为使木板能保持速度v0向右匀速运动,必须对木板施加一水平力,直至铁块与木板达到共同速度v0。设木板足够长,求此过程中水平力的冲量大小。解析

考虑M、m组成的系统,设M运动的方向为正方向,根据动量定理有Ft=(M+m)v0-(Mv0-mv0)=2mv0,则水平力的冲量I=Ft=2mv0。答案

2mv01234567891011B级关键能力提升练7.(多选)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是(

)A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能先增大后减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力大于人所受的重力ABD解析

从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中,人先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,加速度等于零时,速度最大,故人的动量和动能都是先增大后减小,加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大,动量和动能最大,在最低点时人具有向上的加速度,绳对人的拉力大于人所受的重力。绳的拉力方向始终向上与运动方向相反,故绳对人的冲量方向始终向上,绳对人的拉力始终做负功。故选项A、B、D正确,选项C错误。123456789101112345678910118.(2023宁夏吴忠高二期末)一质量为2kg的物块,在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图所示,下列说法正确的是(

)A.物体在3s末的动量大小为24kg·m/sB.水平力F在前4s内的冲量大小为16N·sC.物体在5s末的速度大小为2m/sD.物体在6s末的动量大小为12kg·m/sC解析

根据图像,由动量定理有Ft1=p1-0,代入数据得物体在3

s末的动量大小为p1=12

kg·m/s,同理可得物体在6

s末的动量大小为0,A、D错误;由冲量公式有I=Ft1-Ft2,代入数据得水平力F在前4

s内的冲量大小为I=8

N·s,B错误;在5

s内由动量定理有Ft1-Ft3=mv-0,代入数据得物体在5

s末的速度大小为v=2

m/s,C正确。123456789101112345678910119.(多选)如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止释放,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点时速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为g。关于小球下落的整个过程,下列说法正确的有(

)A.小球的机械能减少了mg(H+h)B.小球克服阻力做的功为mghC.小球所受阻力的冲量大于D.小球动量的变化量等于所受阻力的冲量AC1234567891011123456789101110.如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg。现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B黏合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s。求:(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小。1234567891011解析

(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律有F=mAa代入数据解得a=2.5

m/s2。(2)对A、B碰撞后共同运动t=0.6

s的过程,由动量定理得Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v代入数据解得v=1

m/s。答案

(1)2.5m/s2

(2)1m/s123456789101111.质量为1kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4,有一大小为5N的水平恒力F作用于物体上,使之加速前进,经3s后撤去F,g取10m/s2,求:(1)物体运动的总时间;(2)物体运动的总位移大小。解析

(1)物体由开始运动到停止运动