高中物理人教版5第十六章動量守恒定律2動量和動量定理 第十六章2動量和動量定理

第十六章動量守恒定律2動量和動量定理1．關于物體的動量，下列說法中正確的是()A．物體的動量越大，其慣性也越大B．物體的速度方向改變，其動量一定改變C．物體的動量改變，其動能一定改變D．運動物體在任一時刻的動量方向一定是該時刻的加速度方向解析：物體的動量越大，質量和速度的乘積越大，但是質量不一定大，慣性不一定大，選項A錯誤；物體的速度方向改變，則速度一定改變，其動量一定改變，選項B正確；物體的動量改變，可能是速度的方向改變，大小不變，則其動能不一定改變，選項C錯誤；運動物體在任一時刻的動量方向一定是該時刻的速度方向，選項D錯誤．故選B.答案：B2．籃球運動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球．接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前．這樣做可以()A．減小球對手的沖量 B．減小球對人的沖擊力C．減小球的動量變化量 D．減小球的動能變化量解析：接球過程中，球的初動量和末動量一定，所以球的動量變化量恒定不變，選項C錯誤；根據(jù)動量定理，手對球的沖量等于球動量的改變量，也恒定不變，球對手的沖量也不變，選項A錯誤；球的初動能和末動能一定，所以球的動能變化量恒定不變，選項D錯誤；根據(jù)動量定理I＝Ft，球對手的沖量I不變，接球時兩手隨球迅速收縮至胸前，是通過延長受力時間以減小球對人的沖擊力F，所以選項B正確．答案：B3.(多選)如圖所示，一個物體在與水平方向成θ角的拉力F的作用下勻速前進了時間t，則()A．拉力F對物體的沖量大小為FtB．拉力對物體的沖量大小為FtsinθC．摩擦力對物體的沖量大小為FtcosθD．合外力對物體的沖量大小為零解析：求沖量時，必須明確是哪一個力在哪一段時間內的沖量．本題中，作用的時間都是一樣的，求力F對物體的沖量就是Ft，所以A項正確、B項錯誤；物體受到的摩擦力Ff＝Fcosθ，所以摩擦力對物體的沖量大小為Fft＝Fcosθt，C項正確；物體做勻速運動，合外力為零，所以合外力對物體的沖量大小為零，D對．故正確選項為A、C、D.答案：ACD4.質量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護，使他懸掛起來．已知彈性安全帶的緩沖時間是s，安全帶長5m，g取10m/s解析：選取人為研究對象，人下落過程中由v2＝2gh得：v＝eq\r(2gh)＝10m/s，以豎直向上為正方向，緩沖過程由動量定理得：(F－mg)t＝mv，得：F＝eq\f(mv,t)＋mg＝1100N.由牛頓第三定律可知：安全帶所受的平均沖力大小為1100N.答案：1100N.1．(多選)若一個物體的動量發(fā)生了變化，則物體運動的(質量不變)()A．速度大小一定改變了 B．速度方向一定改變了C．速度一定變化了 D．加速度一定不為零解析：動量是矢量，動量發(fā)生變化，若是方向發(fā)生變化，則速度方向變化了；若是動量大小發(fā)生變化，則速度大小變化了，無論大小和方向哪個變化，都可說速度一定變化了．根據(jù)牛頓第二定律，可知速度變化，則加速度一定不為零，故C、D正確．答案：CD2．物體在恒定的合力F作用下做直線運動，在時間Δt1內速度由0增大到v，在時間Δt2內速度由v增大到2v.設F在Δt1內做的功是W1，沖量是I1；在Δt2內做的功是W2，沖量是I2，那么()A．I1<I2，W1＝W2 B．I1<I2，W1<W2C．I1＝I2，W1＝W2 D．I1＝I2，W1<W2解析：在Δt1內，I1＝FΔt1＝mv－0＝mv，在Δt2內，I2＝FΔt2＝2mv－mv＝mv，所以I1＝I2；又因為W1＝eq\f(1,2)mv2，W2＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2，所以W1<W2.故選項D正確．答案：D3．(多選)從塔頂以相同速率拋出A、B、C三小球，A球豎直上拋、B球平拋、C球豎直下拋．另有D球從塔頂自由下落，四個小球質量相同，落到同一水平面上．不計空氣阻力，則()A．落地時動能相同的小球是A、B、CB．落地時動量相同的小球是A、B、CC．從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動能增量相同的小球只有A、B、CD．從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動量增量相同的小球是B、D解析：小球從拋出至落地過程中只有重力做功，且重力做功相同，A、B、C三個小球的初動能相同，故小球落地時的動能相同，所以A正確；A、B、D落地速度方向相同，都是豎直向下，但是C落地速度方向不是豎直向下，故A、B、C落地的動量不相同，故選項B錯誤；從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動能增量等于合力做功，即等于重力做的功，由于從相同高度拋出，故重力做的功相同，故四個小球落地過程中動能增量相同，故選項C錯誤；從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動量增量等于合力的沖量，合力為重力，但是時間相同的只有B、D，故合力的沖量相同的是B、D，故選項D正確．答案：AD4．(多選)如圖所示，把重物G壓在紙帶上，用一水平力緩慢拉動紙帶，重物跟著一起運動，若迅速拉動紙帶，紙帶將會從重物下抽出，解釋這些現(xiàn)象的正確說法是()A．在緩慢拉動紙帶時，重物和紙帶間摩擦力小B．在迅速拉動紙帶時，紙帶給重物的摩擦力大C．在緩慢拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量大D．在迅速拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量小解析：在緩慢拉動紙帶時，重物與紙帶之間存在靜摩擦力，在迅速拉動紙帶時，它們之間存在滑動摩擦力，靜摩擦力與滑動摩擦力可認為相同，故A、B項錯誤；緩慢拉動紙帶時，作用時間長，摩擦力的沖量大，重物的動量變化大，所以重物跟隨紙帶一起運動，C項正確；迅速拉動紙帶時，作用時間短，滑動摩擦力的沖量小，重物的動量變化小，所以重物幾乎不動，D項正確．答案：CD5．“神舟七號”飛船的成功著陸，標志著我國成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術并能夠進行太空行走的國家．為了保證航天員的安全，飛船上使用了降落傘、反推火箭，緩沖座椅三大法寶．在距離地面大約1m時，返回艙的4個反推火箭點火工作，返回艙速度一下子降到了2m/s以內，隨后又漸漸降到1m/s，最終安全著陸．把返回艙離地1m開始到完全著陸稱為著地過程．則關于反推火箭的作用A．減小著地過程中返回艙和航天員的動量變化B．減小著地過程中返回艙和航天員所受的沖量C．減小著地過程的作用時間D．減小著地過程返回艙和航天員所受的平均沖力解析：反推火箭并沒有改變返回艙的動量變化，所以由動量定理，返回艙所受沖量不變，只是作用時間延長，平均沖力減小．故選D.答案：D6.質量為1kg的物體做直線運動，其速度圖象如圖所示．則物體在前10s內和后10sA．10N·s，10N·sB．10N·s，－10N·sC．0，10N·sD．0，－10N·s解析：由題圖可知，在前10s內物體初、末狀態(tài)的動量相等，p1＝p2＝5kg·m/s，由動量定理知I1＝0；在后10s內p3＝－5kg·m/s，I2＝p3－p2＝－10N·s.答案：D7．運動員揮拍將質量為m的網(wǎng)球擊出．如果網(wǎng)球被拍子擊出前、后瞬間速度的大小分別為v1、v2，v1與v2方向相反，且v2>v1.忽略網(wǎng)球的重力，則此過程中拍子對網(wǎng)球作用力的沖量()A．大小為m(v2－v1)，方向與v1方向相同B．大小為m(v2＋v1)，方向與v1方向相同C．大小為m(v2－v1)，方向與v2方向相同D．大小為m(v2＋v1)，方向與v2方向相同解析：在球拍拍打網(wǎng)球的過程中，選取v2方向為正方向，對網(wǎng)球運用動量定理有I＝mv2－(－mv1)＝m(v2＋v1)，即拍子對網(wǎng)球作用力的沖量大小為m(v2＋v1)，方向與v2方向相同．故選D.答案：D8．一位質量為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，地面對他做的功為eq\f(1,2)mv2B．地面對他的沖量為mv＋mgΔt，地面對他做的功為零C．地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為eq\f(1,2)mv2D．地面對他的沖量為mv－mgΔt，地面對他做的功為零解析：人的速度原來為零，起跳后變化v，則由動量定理，可得I－mgΔt＝Δmv＝mv，故地面對人的沖量為mv＋mgΔt，而人在跳起時，人受到的支持力沒有產(chǎn)生位移，故支持力不做功，故選項B正確．答案：B9．為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺，測得1小時內杯中水位上升了45mm.查詢得知，當時雨滴豎直下落的速度約為12m/s.據(jù)此估算該壓強約為(設雨滴撞擊睡蓮后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1×103kg/mA．Pa B．PaC．Pa D．Pa解析：下雨天，雨滴對睡蓮葉面持續(xù)的作用力可以看作是恒力，取單位面積的睡蓮葉面，t＝1h＝3600s時間內，打到該葉面的雨水質量為m＝ρSh.根據(jù)動量定理，得mv＝Ft，其中F就是單位面積上的壓力，即F＝eq\f(mv,t)＝eq\f(ρShv,t)＝eq\f(1×103×1××12,3600)N＝N，所以p＝eq\f(F,S)＝Pa.故選A.答案：A10．質量為1kg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μ＝.有一大小為5N的水平恒力F作用于物體上，使之加速前進，經(jīng)3s后撤去F.求物體運動的總時間(g取10m/s解析：物體由開始運動到停止運動的全過程中，F(xiàn)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＝0，①又Ff＝μmg.②聯(lián)立①②式解得t＝eq\f(Ft1,μmg)，代入數(shù)據(jù)解得t＝s.答案：s11．一輛轎車強行超車時，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30(1)試求車禍中車內質量約60kg(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1s，求這時人體受到的平均沖力．解析：(1)兩車相撞時認為人