2025版新教材高中物理第1章動量守恒定律2動量定理課時(shí)1動量定理的基本應(yīng)用提能作業(yè)新人教版選擇性必修第一冊

第一章2.課時(shí)1基礎(chǔ)強(qiáng)化練(時(shí)間25分鐘滿分60分)一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共36分)1．關(guān)于力的沖量，下列說法正確的是(B)A．力越大，力的沖量就越大B．作用在物體上的力大，力的沖量不愿定大C．靜置于地面的物體受水平推力F的作用，經(jīng)時(shí)間t物體仍靜止，則此推力的沖量為零D．F1與作用時(shí)間t1的乘積F1t1在數(shù)值上等于F2與作用時(shí)間t2的乘積F2t2，則這兩個沖量相同解析：由沖量定義式I＝Ft可知，力越大，力的沖量不愿定越大，還與時(shí)間有關(guān)，A錯，B對；靜置于地面的物體受水平推力F的作用，經(jīng)時(shí)間t物體仍靜止，則此推力的沖量為Ft，C錯；沖量是矢量，大小相等，若方向不同，則這兩個沖量不相同，D錯。2．如圖所示，籃球運(yùn)動員接傳來的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球快速引至胸前，這樣做可以(C)A．減小球的動量的變更量B．減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量C．減小球的動量變更率D．延長接球過程的時(shí)間來減小動量的變更量解析：籃球的動量變更量確定，所以球?qū)κ值臎_量也確定，A、B、D錯誤；由動量定理F·Δt＝Δp，可知Δt增大，減小了球的動量變更率，C正確。3.沿同始終線，甲、乙兩物體分別在合外力F1、F2作用下做直線運(yùn)動，甲在t1時(shí)間內(nèi)、乙在t2時(shí)間內(nèi)動量p隨時(shí)間t變更的p－t圖像如圖所示，設(shè)甲物體在t1時(shí)間內(nèi)所受到的沖量大小為I1，乙物體在t2時(shí)間內(nèi)所受到的沖量大小為I2，則兩物體所受外力F及其沖量I的大小關(guān)系是(A)A．F1>F2，I1＝I2 B．F1<F2，I1<I2C．F1>F2，I1>I2 D．F1＝F2，I1＝I2解析：由F＝eq\f(Δp,Δt)知F1>F2，由I＝Δp知I1＝I2，A正確。4．探討得出打噴嚏時(shí)氣流噴出的速度可達(dá)40m/s，假設(shè)打一次噴嚏大約噴出5×10－5m3的空氣，用時(shí)約0.02s。已知空氣的密度為1.3kg/m3，估算打一次噴嚏人受到的平均反作用力為(A)A．0.13N B．0.68NC．2.6N D．13N解析：打一次噴嚏噴出的空氣質(zhì)量為m＝ρV＝1.3×5×10－5kg＝6.5×10－5kg，設(shè)打一次噴嚏噴出的空氣受到的平均作用力為F，依據(jù)動量定理得FΔt＝mv，解得F＝eq\f(mv,Δt)＝eq\f(6.5×10－5×40,0.02)N＝0.13N，依據(jù)牛頓第三定律可得人受到的平均反作用力為F′＝F＝0.13N，故A正確。5．如圖所示，小明在演示慣性現(xiàn)象時(shí)，將一杯水放在桌邊，杯下壓一張紙條。若緩慢拉動紙條，發(fā)覺杯子會滑落；當(dāng)他快速拉動紙條時(shí)，發(fā)覺杯子并沒有滑落，對于這個試驗(yàn)，下列說法正確的是(D)A．緩慢拉動紙條時(shí)，摩擦力對杯子的沖量較小B．快速拉動紙條時(shí)，摩擦力對杯子的沖量較大C．為使杯子不滑落，杯子與紙條間的動摩擦因數(shù)應(yīng)盡量大一些D．為使杯子不滑落，杯子與桌面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)盡量大一些解析：在緩慢拉動和快速拉動紙條的過程中，杯子受到的摩擦力均為滑動摩擦力，大小相等，但快速拉動時(shí)，紙條與杯子作用時(shí)間短，此時(shí)摩擦力對杯子的沖量小，由I＝Δp可知，杯子增加的動量較小，因此杯子沒有滑落，緩慢拉動時(shí)紙條與杯子作用時(shí)間長，摩擦力對杯子的沖量大，杯子增加的動量大，杯子會滑落，選項(xiàng)A、B錯誤；為使杯子不滑落，杯子與紙條間的摩擦力對杯子的沖量應(yīng)盡量小一些，杯子與紙條間的動摩擦因數(shù)應(yīng)盡量小一些，選項(xiàng)C錯誤；杯子與桌面間的動摩擦因數(shù)較大時(shí)，杯子在桌面上做減速運(yùn)動的加速度較大，則滑動的距離較小，杯子不簡潔滑落，選項(xiàng)D正確。6．(多選)人們對手機(jī)的依靠性越來越強(qiáng)，有些人寵愛躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的狀況。若手機(jī)質(zhì)量為120g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后手機(jī)未反彈，眼睛受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.2s，重力加速度g取10m/s2，下列分析正確的是(BD)A．手機(jī)與眼睛作用過程中手機(jī)動量變更約為0.48kg·m/sB．手機(jī)對眼睛的沖量大小約為0.48N·sC．手機(jī)對眼睛的沖量方向豎直向上D．手機(jī)對眼睛的作用力大小約為2.4N解析：依據(jù)自由落體得手機(jī)掉落到人眼睛位置時(shí)的速度為v＝eq\r(2gh)＝2m/s，手機(jī)與眼睛作用后手機(jī)的速度變?yōu)?，選取向下為正方向，所以手機(jī)與眼睛作用過程中動量變更為Δp＝0－mv＝－0.24kg·m/s，故A錯誤；手機(jī)與眼睛接觸的過程中受到重力與眼睛的作用力，選取向下為正方向，對手機(jī)由動量定理得mgt＋I(xiàn)＝Δp，代入數(shù)據(jù)得I＝－0.48N·s，負(fù)號表示方向豎直向上，依據(jù)力的作用是相互的，所以手機(jī)對眼睛的沖量大小約為0.48N·s，故B正確；因?yàn)槭謾C(jī)對眼睛的力的方向是豎直向下，所以手機(jī)對眼睛的沖量方向豎直向下，故C錯誤；依據(jù)沖量定義得手機(jī)對眼睛的作用力大小約為F＝eq\f(－I,t)＝2.4N，故D正確。二、非選擇題(共24分)7．(12分)在水平力F＝30N的作用下，質(zhì)量m＝5kg的物體由靜止起先沿水平面運(yùn)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(yùn)動多長時(shí)間才停止？(g取10m/s2)答案：12s解析：用動量定理求解，探討全過程。選物體作為探討對象，探討整個運(yùn)動過程，這個過程的始、末狀態(tài)的物體速度都等于零。取水平力F的方向?yàn)檎较?，依?jù)動量定理得(F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0解得t2＝eq\f(F－μmg,μmg)t1＝eq\f(30－0.2×5×10,0.2×5×10)×6s＝12s。8．(12分)一物體放在水平地面上，如圖甲所示，已知物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變更狀況如圖乙所示，物體相應(yīng)的速度v隨時(shí)間t的變更關(guān)系如圖丙所示。求：(1)0～8s時(shí)間內(nèi)拉力的沖量；(2)0～8s時(shí)間內(nèi)物體的動量的變更量。答案：(1)18N·s(2)4kg·m/s解析：(1)由圖乙知IF＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3＝18N·s。(2)由圖丙可知：前2s內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，2～6s物體勻加速運(yùn)動；6～8s物體做勻速直線運(yùn)動，在此過程中物體拉力與摩擦力相等，即Ff＝2N。物體在0～8s時(shí)間內(nèi)動量的變更量等于合外力的沖量Δp＝IF－IFf＝18N·s－1×2N·s－2×6N·s＝4N·s＝4kg·m/s。實(shí)力提升練(時(shí)間15分鐘滿分40分)一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．(2024·天津一中高二下學(xué)期模塊檢測)物體A和B用輕繩相連，掛在輕彈簧下靜止不動，如圖(a)所示，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時(shí)的速度大小為v，這時(shí)物體B的下落速度大小為u，如圖(b)所示，在這段時(shí)間里，彈簧的彈力對物體A的沖量為(D)A．mv B．MuC．mv＋Mu D．mv＋mu解析：對B由動量定理得：MgΔt＝Mu－0，對A由動量定理得，設(shè)彈簧彈力的沖量為I：I－mgΔt＝mv－0，聯(lián)立解得：I＝mv＋mu，A、B、C錯誤，D正確。2.(多選)游樂場滑索項(xiàng)目的簡化模型如圖所示，索道AB段光滑，A點(diǎn)比B點(diǎn)高1.25m，與AB段平滑連接的BC段粗糙，長4m。質(zhì)量為50kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止下滑，到B點(diǎn)進(jìn)入水平減速區(qū)，在C點(diǎn)與緩沖墻發(fā)生碰撞，反彈后在距墻1m的D點(diǎn)停下。設(shè)滑塊與BC段的動摩擦因數(shù)為0.2，規(guī)定向右為正方向。g取10m/s2。下列說法正確的是(BC)A．緩沖墻對滑塊的沖量為－50N·sB．緩沖墻對滑塊的沖量為－250N·sC．緩沖墻對滑塊做的功為－125JD．緩沖墻對滑塊做的功為－250J解析：由動能定理可知mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，解得vB＝5m/s。由B到C的過程中，由動能定理得μmgLBC＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)，解得vC＝3m/s滑塊與墻碰撞后反彈滑行1m停下，同理可得滑塊反彈的速度vC′＝－2m/s(方向與初速度反向，取負(fù))由動量定理可知緩沖墻對滑塊的沖量I＝Δp＝mvC′－mvC＝－250N·s由動能定理可得緩沖墻對滑塊做的功W＝eq\f(1,2)mvC′2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝－125J，綜上分析可知B、C正確。3．如圖所示甲、乙兩種狀況中，人用相同大小的恒定拉力拉繩子，使人和船A均向右運(yùn)動。經(jīng)過相同的時(shí)間t，圖甲中船A沒有到岸，圖乙中船A沒有與船B相碰，則經(jīng)過時(shí)間t(C)A．圖甲中人對繩子拉力的沖量比圖乙中人對繩子拉力的沖量小B．圖甲中人對繩子拉力的沖量比圖乙中人對繩子拉力的沖量大C．圖甲中人對繩子拉力的沖量與圖乙中人對繩子拉力的沖量一樣大D．以上三種狀況都有可能解析：甲、乙兩種狀況下人對繩子的拉力相等，作用時(shí)間相同，由沖量的定義式I＝FΔt可知，兩沖量大小相等，只有選項(xiàng)C正確。4.籃球運(yùn)動是深受人們寵愛的體育運(yùn)動，有一種傳球方式是通過地面?zhèn)髑虻?，其簡化過程如圖所示，若將質(zhì)量為m的籃球以速度v斜射到地板上，入射的角度是45°，碰撞后被斜著彈出，彈出的角度也是45°，速度大小仍為v，則下列說法中正確的是(A)A．合外力對籃球的沖量大小為eq\r(2)mvB．籃球動量的變更量為零C．地面對籃球沖量的方向水平向左D．籃球動量變更量的方向豎直向下解析：由圖可知，碰撞前的動量大小為p1＝mv，方向沿初速度方向，末動量大小為p2＝mv，方向沿末速度方向；依據(jù)三角形定則，籃球動量的變更量為Δp＝eq\r(2)mv，方向豎直向上，故合外力的沖量豎直向上，大小為eq\r(2)mv，故A正確，B、D錯誤；因重力的沖量豎直向下，故地面對籃球的沖量方向確定豎直向上，故C錯誤。二、非選擇題(共16分)5．(16分)(2024·廣州高校附中高二下學(xué)期期末)一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí)，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)量約為60kg的人受到的平均沖力是多大？(2)若此人系有平安帶，平安帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)間是1s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大？答案：(1)5.4×104N(2)1