課時規(guī)范練19動量和動量定理基礎(chǔ)鞏固組1.(沖量)(2017廣東中山西區(qū)期中)質(zhì)量為m的木箱放置在光滑的水平地面上,在與水平方向成角的恒定拉力F作用下由靜止開始運動,經(jīng)過時間t速度變?yōu)関,則在這段時間內(nèi)拉力F與重力的沖量大小分別為()A.Ft,0B.Ftcos ,0C.mv,mgtD.Ft,mgt答案D解析力F的沖量就是F與時間t的乘積,即IF=Ft;重力的沖量就是重力與時間t的乘積,即IG=mgt。2.(動量、動能的變化量)質(zhì)量為0.2 kg的球豎直向下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向,在小球與地面接觸的時間內(nèi),關(guān)于球動量變化量p和合外力對小球做的功W,下列說法正確的是()A.p=2 kgm/sW=-2 JB.p=-2 kgm/sW=2 JC.p=0.4 kgm/sW=-2 JD.p=-0.4 kgm/sW=2 J答案A解析取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞過程中動量的變化量p=mv2-mv1=0.24 kgm/s-0.2(-6) kgm/s=2 kgm/s,方向豎直向上。由動能定理,合外力做的功W=12mv22-12mv12=120.242 J-120.262 J=-2 J。3.(沖量、動能變化量的比較)(2017北京順義區(qū)統(tǒng)考)如圖所示,兩個質(zhì)量相等的小球從同一高度沿傾角不同的兩個光滑斜面由靜止自由滑下,下滑到達斜面底端的過程中()A.兩小球所受重力做功相同B.兩小球所受合外力的沖量相同C.兩小球到達斜面底端所用時間相同D.兩小球到達斜面底端時動能不同答案A解析小球沿光滑的斜面下滑,設(shè)斜面傾角為,高為h,則有加速度a=gsin ,位移x=hsin,根據(jù)勻變速直線運動有x=hsin=12at2=12gt2sin ,運動時間t=1sin2hg,兩個斜面高度相同而傾角不同,所以運動時間不同,選項C錯誤。沿斜面運動的小球所受合力為mgsin ,所以合力的沖量I=mgtsin =mg2hg,雖然沖量大小相等,但是沖量是矢量,由于傾角不同,則合力方向不同,所以合外力沖量不同,選項B錯誤。重力做功與路徑無關(guān),與高度有關(guān),所以重力做功相同,選項A正確。根據(jù)動能定理,小球下滑過程只有重力做功,而且做功相等,所以到達斜面底端時動能相同,選項D錯誤。4.(多選)(動量定理的理解及應(yīng)用)(2017貴州平壩縣月考)對下列物理現(xiàn)象的解釋,正確的是()A.擊釘時,不用橡皮錘僅僅是因為橡皮錘太輕B.跳遠時,在沙坑里填沙,是為了減小沖量C.易碎品運輸時,要用柔軟材料包裝,船舷常常懸掛舊輪胎,都是為了延長作用時間,減小作用力D.在車內(nèi)推車推不動,是因為合外力沖量為零答案CD解析擊釘時,不用橡皮錘是因為橡皮錘與釘子的作用時間長;跳遠時,在沙坑里填沙,是為了延長人與地的接觸時間,所以A、B不正確;據(jù)動量定理Ft=p知,當p相同時,t越長,作用力越小,故C正確;車能否移動或運動狀態(tài)能否改變?nèi)Q于外力的作用,與內(nèi)部作用力無關(guān),所以D正確。5.(動量定理的理解及應(yīng)用)(2017重慶九龍坡區(qū)一模)水平恒定推力F1和F2分別作用于在水平面上原來靜止且質(zhì)量相等的a、b兩物體上,作用一段時間后撤去推力,由于慣性,物體將繼續(xù)運動一段時間后才能停下,兩物體的v-t圖象如圖所示,已知圖中線段ABCD,則()A.a物體受到的摩擦力小于b物體受到的摩擦力B.a物體受到的摩擦力大于b物體受到的摩擦力C.F1的沖量大于F2的沖量D.F1的沖量小于F2的沖量答案D解析AB與CD平行,說明推力撤去后兩物體的加速度相同,而撤去推力后物體的合力等于摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律可知,兩物體受到的摩擦力大小相等,故A、B錯誤;根據(jù)動量定理,對整個過程研究得F1t1-FftOB=0,F2t2-FftOD=0,由題圖看出,tOB<tOD,則有F1t1<F2t2,即F1的沖量小于F2的沖量,故C錯誤,D正確。6.(多選)(沖量、動量定理)(2017福建師大附中質(zhì)檢)如圖所示,足夠長的固定光滑斜面傾角為,質(zhì)量為m的物體以速度v從斜面底端沖上斜面,到達最高點后又滑回原處,所用時間為t。對于這一過程,下列判斷正確的是()A.斜面對物體的彈力的沖量為零B.物體受到的重力的沖量大小為mgtC.物體受到的合力的沖量大小為零D.物體動量的變化量大小為mgsin t答案BD解析由沖量的求解公式可知,斜面對物體的彈力的沖量為mgcos t,選項A錯誤;物體受到的重力的沖量大小為mgt,選項B正確;物體回到斜面底端的速度大小仍為v,方向與初速度方向相反,故根據(jù)動量定理可知,物體受到的合力的沖量大小為2mv,選項C錯誤;因整個過程中物體所受的合力為mgsin ,則根據(jù)動量定理可知,物體動量的變化量大小為mgsin t,選項D正確。導(dǎo)學(xué)號064003167.(動量定理的理解及應(yīng)用)(2017河北邯鄲廣平一中期中)從同一高度自由落下的玻璃杯,掉在水泥地上易碎,掉在軟泥地上不易碎。這是因為()A.掉在水泥地上,玻璃杯的動量大B.掉在水泥地上,玻璃杯的動量變化大C.掉在水泥地上,玻璃杯受到的沖量大,且與水泥地的作用時間短,因而受到水泥地的作用力大D.掉在水泥地上,玻璃杯受到的沖量和掉在軟泥地上一樣大,但與水泥地的作用時間短,因而受到水泥地的作用力大答案D解析杯子從同一高度落下,到達地面時的速度一定相等,故著地時動量相等;與地面接觸后速度減小為零,故動量的變化相同,由動量定理I=p可知,沖量也相等;但由于在軟泥地上,軟泥地的緩沖使接觸時間較長,由I=Ft可知,杯子受到的作用力較小,故杯子在水泥地上比在軟泥地上更易破碎;只有D選項正確。8.(動量定理的應(yīng)用)(2017遼寧沙河口區(qū)期中)高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運動)。此后經(jīng)歷時間t安全帶達到最大伸長,若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為()A.m2ght+mgB.m2ght-mgC.mght+mgD.mght-mg答案A解析由自由落體運動公式得人下降h距離時的速度為v=2gh,在t時間內(nèi)對人由動量定理得(F-mg)t=mv,解得安全帶對人的平均作用力為F=m2ght+mg,A項正確。能力提升組9.(2017河北衡水中學(xué)期中)如圖所示,A、B經(jīng)細繩相連掛在彈簧下靜止不動,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為M,當A、B間繩突然斷開,物體A上升到某位置時速度為v,這時B下落速度為u,在這段時間內(nèi)彈簧彈力對物體A的沖量為。答案m(u+v)解析分別對A、B兩物體應(yīng)用動量定理列式,聯(lián)立即可以求出彈簧的彈力對A的沖量。以向上為正方向,由動量定理得,對B:-Mgt=-Mu-0,對A:I-mgt=mv-0,解得I=m(v+u)。導(dǎo)學(xué)號0640031710.(2017江西南昌東湖區(qū)月考)質(zhì)量為1 kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上,物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為=0.4。有一大小為5 N的水平恒力F作用于物體上,使之加速前進,經(jīng)3 s 后撤去F。求物體運動的總時間(g取10 m/s2)。答案3.75 s解析物體由開始運動到停止運動的全過程中,F的沖量為Ft1,摩擦力的沖量為Fft。選水平恒力F的方向為正方向,根據(jù)動量定理有Ft1-Fft=0又Ff=mg聯(lián)立式解得t=Ft1mg,代入數(shù)據(jù)解得t=3.75 s。11.(2017內(nèi)蒙古九原區(qū)期末)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0.5 m,據(jù)測算兩車相撞前速度約為30 m/s。(1)試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60 kg的人受到的平均沖力。(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,求這時人體受到安全帶的平均沖力。答案(1)5.4104 N(2)1.8103 N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0.5 m。設(shè)運動的時間為t,根據(jù)x=v02t,得t=2xv0=130 s,根據(jù)動量定理Ft=p=mv0,得F=mv0t=6030130 N=5.4104 N。(2)若人系有安全帶,則F=mv0t=60301 N=1.8103 N。導(dǎo)學(xué)號0640031812.一股水流以10 m/s的速度從噴嘴豎直向上噴出,噴嘴截面積為0.5 cm2,有一質(zhì)量為0.32 kg的球,因受水對其下側(cè)的沖擊而停在空中,若水沖擊球后速度變?yōu)?,則小球停在離噴嘴多高處?答案1.8 m解析小球能停在空中,說明小球受到的沖力等于重力,F=mg小球受到的沖力大小等于小球?qū)λ牧?。取很小一段長為l的小水柱m,其受到重力mg和球?qū)λ牧,取向下為正方向。(F+mg)t=0-(-mv)其中小段水柱的重力mg忽略不計,m=Sl式變?yōu)镕=Slvt因t很短,l很小,一小段l的水柱可以看成勻速上升,l=vt。上式變?yōu)镕=Sv2v為沖擊小球前水的速度,即水以初速v0射出后,上升到h高處時的速度。根據(jù)豎直上拋的公式有v2-v02=2(-g)h所以v=v02-2gh代入,有F=S(v02-2gh)代入,有mg=S(v02-2gh)h=v02-mgS2g=Sv02-mg2gS=1.01030.510-4102-0.32102101.01030.510-4 m=1.8 m。