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2019-2020年高中物理 第16章 第2節(jié) 動量和動量定理同步練習 新人教版選修3-5 一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題) 1．關于動量的概念，下列說法正確的是(　　) A．動量大的物體慣性一定大 B．動量大的物體運動一定快 C．動量相同的物體運動方向一定相同 D．物體的動量發(fā)生變化，其動能一定變化 答案：C 解析：物體的動量是由速度和質(zhì)量兩個因素決定的。動量大的物體質(zhì)量不一定大，慣性也不一定大，A錯；同樣，動量大的物體速度也不一定大，B也錯；動量相同指動量的大小和方向均相同，而動量的方向就是物體運動的方向，故動量相同的物體運動方向一定相同，C對；當質(zhì)量不變的物體的動量發(fā)生變化時可以只是速度的方向發(fā)生變化，其動能不一定變化，D錯。 2.如圖所示，質(zhì)量為m的小滑塊沿傾角為θ的粗糙斜面從底端向上滑動，經(jīng)過時間t1速度減為零，然后又沿斜面下滑，經(jīng)過時間t2回到斜面底端，則在整個運動過程中，重力的沖量大小為(　　) A．mgsinθ(t1＋t2) B．mgsinθ(t1－t2) C．mg(t1＋t2) D．0 答案：C 解析：解題的關鍵是弄清兩個過程中重力的沖量方向相同，其總沖量應是兩段時間內(nèi)沖量的代數(shù)和。由沖量的定義得：上滑過程中，重力的沖量I1＝mgt1，方向豎直向下。下滑過程中，重力的沖量I2＝mgt2，方向豎直向下，則整個運動過程中，重力的沖量大小為I＝I1＋I2＝mg(t1＋t2)。 3．(長春外國語學校xx～xx學年高二下期期中)跳高比賽中，必須在運動員著地處鋪上很厚的海綿墊子，這是因為(　　) A．減小運動員著地過程中受到的沖量作用 B．減小運動員著地過程中動量的變化量 C．減小運動員著地過程中受到的平均沖力 D．以上說法均不正確 答案：C 解析：跳高運動員在落地的過程中，動量變化一定，由動量定理可知，運動員受到的沖量I一定，跳高運動員在跳高時跳到沙坑里或跳到海綿墊上可以延長著地過程的作用時間t，由I＝Ft可知，延長時間t可以減小運動員所受到的平均沖力F，故ABD錯誤，C正確。 4.質(zhì)量為1kg的物體做直線運動，其速度圖象如圖所示。則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是(　　) A．10Ns,10Ns B．10Ns，－10Ns C．0,10Ns D．0，－10Ns 答案：D 解析：由圖象可知，在前10s內(nèi)初、末狀態(tài)的動量相同，p1＝p2＝5kgm/s，由動量定理知I1＝0；在后10s內(nèi)末狀態(tài)的動量p3＝－5kgm/s，由動量定理得I2＝p3－p2＝－10Ns，故正確答案為D。 5．下面關于物體動量和沖量的說法，正確的是(　　) A．物體所受合外力沖量越大，它的動量也越大 B．物體所受合外力沖量不為零，它的動量一定要改變 C．物體動量增量的方向，就是它所受合外力的沖量方向 D．物體所受合外力沖量越大，它的動量變化就越大 答案：BCD 解析：由動量定理可知，物體所受合外力的沖量，其大小等于動量的變化量的大小，方向與動量增量的方向相同，故A項錯，B、C、D項正確。 二、非選擇題 6．在水平力F＝30N的作用下，質(zhì)量m＝5kg的物體由靜止開始沿水平面運動。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物體還能向前運動多長時間才停止？(g取10m/s2) 答案：12s 解析：用動量定理求解，研究全過程。選物體作為研究對象，研究整個運動過程，這個過程的始、終狀態(tài)的物體速度都等于零。 取水平力F的方向為正方向，根據(jù)動量定理得 (F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0 解得t2＝t1＝6s＝12s。 7.一個質(zhì)量為m＝0.4kg的足球以10m/s的速度水平飛向球門。守門員躍起用雙拳將足球以12m/s的速度反方向擊出，守門員觸球時間約為0.1s，問足球受到的平均作用力為多大？方向如何？ 答案：88N，方向與原來速度方向相反 解析：選定足球原運動方向為正方向。根據(jù)動量定理Δt＝p′－p，這里為足球在水平方向受到的平均作用力，Δt為擊球的時間，p′為擊球后足球的動量，p為足球原來的動量。設足球的質(zhì)量為m，擊球先、后的速度分別為v和v′，于是可得到＝＝＝＝N＝－88N。 可見，足球受到的平均作用力為88N，方向與原來速度方向相反。 能力提升 一、選擇題(1、2題為單選題，3～5題為多選題) 1．質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，幸好彈性安全帶的保護，使他懸掛起來。已知彈性安全帶的緩沖時間是1.2s，安全帶長5m，g取10m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為(　　) A．500N　 B．1100N　 C.600N　 D．100N 答案：B 解析：選取人為研究對象，人下落過程中由v2＝2gh，v＝10m/s，緩沖過程由動量定理得(F－mg)t＝mv， F＝＋mg＝1100N。由牛頓第三定律可知，安全帶所受的平均沖力為1100N。 2.如圖所示，一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上，當以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點，若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點為(　　) A．仍在P點 B．在P點左邊 C．在P點右邊不遠處 D．在P點右邊原水平位移的兩倍處 答案：B 解析：以v或2v抽紙條時，紙條給鐵塊的摩擦力不變，以2v抽紙條時，紙條對鐵塊的作用時間短，對鐵塊的沖量小，鐵塊獲得的速度小，根據(jù)平拋知識可知它的水平射程短，所以落點在P點的左邊。 3．(寧廈大學附中xx～xx學年高二下期期末)從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是(　　) A．掉在水泥地上的玻璃杯動量大，而掉在草地上的玻璃杯動量小 B．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大，掉在草地上的玻璃杯動量改變小 C．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快，掉在草地上的玻璃杯動量改變慢 D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小 答案：CD 解析：由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和草地上時的速度相同，動量相同，故選項A錯；最后速度減為零，動量變化量相同，故選項B錯；由動量定理可知落在水泥地上作用時間短，受到的作用力大，故選項C、D對。 4．(黃岡市xx～xx學年高二下學期期末)一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中(　　) A．地面對他的沖量為mv＋mgΔt B．地面對他的沖量為mv－mgΔt C．地面對他做的功為mv2 D．地面對他做的功為零 答案：AD 解析：取運動員為研究對象，由動量定理得：(F－mg)Δt＝mv－0，I＝FΔt＝mv＋mgΔt，運動員沒有離開地面，地面對運動員的彈力做功為零，所以A、D選項正確。 5．(江西撫州市xx～xx學年高二下學期四校聯(lián)考)靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力F的作用，拉力F隨時間t變化的圖象如圖所示，則下列說法中正確的是(　　) A．0～4s內(nèi)物體的位移為零 B．0～4s內(nèi)拉力對物體做功為零 C．4s末物體的動量為零 D．0～4s內(nèi)拉力對物體的沖量為零 答案：BCD 解析：由圖象可知物體在4s內(nèi)先做勻加速后做勻減速運動，4s末的速度為零，位移一直增大，A錯；前2s拉力做正功，后2s拉力做負功，且兩段時間做功代數(shù)和為零，故B正確；4s末的速度為零，故動量為零，故C正確；根據(jù)動量定理，0～4秒內(nèi)動量的變化量為零，所以拉力對物體的沖量為零，故D正確，故選B、C、D。 二、非選擇題 6．(吉林長春外國語學校xx～xx學年高二下學期期中)一個質(zhì)量是60kg的人從墻上跳下，以7m/s的速度著地，與地面接觸0.1s停下來，地面對他的作用力多大？如果他著地時彎曲雙腿，用了0.3s鐘停下來，地面對他的作用力又是多大？取g＝10m/s2。 答案：4800N　2000N 解析：規(guī)定向上為正方向，根據(jù)動量定理得： (F－mg)t1＝0－mv 代入數(shù)據(jù)，解得地面對他的作用力大小為： F＝4800N 若著地時彎曲雙腿，根據(jù)動量定理得： (F′－mg)t2＝0－mv 代入數(shù)據(jù)，解得地面對他的作用力大?。? F′＝2000N。 7.xx年8月在長深高速公路上，一輛轎車強行超車時，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，據(jù)測算兩車相撞前速度約為30m/s。則： (1)試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力是多大？ (2)若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體的作用時間是1 s，求這時人體受到的平均沖力為多大？ 答案：(1)5.4104N　(2)1.8103N 解析：(1)兩車相撞時認為人與車一起做勻減速運動直到停止，位移為0.5m。設運動的時間為t，根據(jù)s＝t，得t＝＝s。 根據(jù)動量定理Ft＝Δp＝mv0， 得F＝＝N＝5.4104N。 (2)若人系有安全帶，則 F′＝＝N＝1.8103N。