2025版新教材高中物理第一章動量與動量守恒定律專項2動量定理與圖像結(jié)合問題課時作業(yè)教科版選擇性必修第一冊

eq\a\vs4\al(專)eq\a\vs4\al(項)2動量定理與圖像結(jié)合問題提實力1．(多選)如圖描述的是豎直上拋物體的動量改變量隨時間改變的曲線和動量改變率隨時間改變的曲線．若不計空氣阻力，取豎直向上為正方向，那么下列選項正確的是()2．質(zhì)量為1kg的物體做直線運動，其v-t圖像如圖所示．則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是()A．10N·s，10N·sB．10N·s，－10N·sC．0，10N·sD．0，－10N·s3．物體的質(zhì)量為m＝2.5kg，靜止在水平地面上．物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，物體受到一水平拉力F作用，F(xiàn)方向不變，大小隨時間改變規(guī)律如圖所示，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，則()A．前2s物體靜止不動，因拉力F小于摩擦力B．6s內(nèi)，拉力F對物體的沖量大小等于58N·sC．6s內(nèi)，摩擦力對物體的沖量大小等于30N·sD．6s末物體的速度大小是23.2m/s4．一質(zhì)量為2kg的物塊在合力F的作用下從靜止起先沿直線運動，合力F隨時間t改變的關(guān)系圖像如圖所示，則()A.t＝2s時，物塊的動量大小為0B．t＝3s時，物塊的速率為1m/sC.t＝0到t＝1s時間內(nèi)，合力F對物塊沖量的大小為1N·sD．t＝2s到t＝3s時間內(nèi)，物塊動量改變量的大小為2kg·m/s5．質(zhì)量相等的A、B兩個物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1、F2的作用而從靜止起先做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t0和4t0，A、B的速度分別達(dá)到2v0和v0時，分別撤去F1和F2，之后物體做勻減速直線運動直至停止，兩個物體的速度隨時間改變的圖像如圖所示，設(shè)F1和F2對A、B的沖量分別為I1和I2，F(xiàn)1和F2對A、B做的功分別為W1和W2，則下列結(jié)論正確的是()A．I1>I2，W1>W2B．I1<I2，W1>W2C．I1<I2，W1<W2D．I1>I2，W1<W26.一個質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平桌面上，如圖甲所示，現(xiàn)在對物體施加一個水平向右的拉力F，拉力F隨時間t改變的圖像如圖乙所示，已知物體在第1s內(nèi)保持靜止?fàn)顟B(tài)，第2s初起先做勻加速直線運動，第3s末撤去拉力，第5s末物體的速度減小至零．求：(1)前3s內(nèi)拉力F的沖量大小；(2)第2s末拉力F的功率．專項2動量定理與圖像結(jié)合問題1．答案：CD解析：由動量定理得Δp＝I＝－mgt，故選項A錯誤，C正確；又因為eq\f(Δp,Δt)＝F＝－mg，故選項B錯誤，D正確．2．答案：D解析：在前10s內(nèi)，物體的初速度為5m/s，末速度為5m/s，依據(jù)動量定理得知外力的沖量為0；在后10s內(nèi)，物體的初速度為5m/s，末速度為－5m/s，依據(jù)動量定理得I′合＝mv2－mv1＝－1×5kg·m/s－1×5kg·m/s＝－10kg·m/s＝－10N·s，故D正確．3．答案：B解析：物體受到的最大靜摩擦力fm＝μmg＝5N，由圖像可知前2s內(nèi)物體受到的拉力小于最大靜摩擦力，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，拉力F大小等于靜摩擦力，故A錯誤；F-t圖像中圖線與橫軸圍成的面積代表沖量，所以6s內(nèi)，拉力F對物體的沖量大小IF＝(4×2＋10×2＋15×2)N·s＝58N·s，故B正確；前2s物體受靜摩擦力，大小為4N，后4s物體受滑動摩擦力，大小為5N，故摩擦力對物體的沖量大小If＝(4×2＋5×4)N·s＝28N·s，故C錯誤；依據(jù)動量定理有IF－If＝mv，解得v＝eq\f(58－28,2.5)m/s＝12m/s，故D錯誤．故選B.4．答案：B解析：F-t圖像和時間軸所圍成的面積表示物塊受到的沖量，依據(jù)動量定理I合＝Δp，則有eq\f(1＋2,2)×2kg·m/s＝p－0，解得p＝3kg·m/s，A錯誤；由動量定理，eq\f(1＋2,2)×2kg·m/s－1×1kg·m/s＝mv－0，得v＝1m/s，B正確；在t＝0到t＝1s時間內(nèi)，合力F對物塊沖量大小I＝1×2N·s＝2N·s，C錯誤；t＝2s到t＝3s時間內(nèi)，物塊動量改變量大小Δp＝I＝1×1kg·m/s＝1kg·m/s，D錯誤．5．答案：B解析：由圖可知，兩物體做勻減速運動的加速度大小相等，依據(jù)牛頓其次定律可知，兩物體所受的摩擦力大小相等，依據(jù)動量定理，對整個過程進(jìn)行探討，有I1－f·3t0＝0，I2－f·5t0＝0，則有I1<I2；v-t圖線與時間軸所圍成圖形的面積表示物體運動的位移，則A、B運動位移之比為eq\f(s1,s2)＝eq\f(\f(1,2)·2v0·3t0,\f(1,2)v0·5t0)＝eq\f(6,5)，兩個物體的初速度、末速度都是零，所以拉力做的功與克服摩擦力做的功相等，所以eq\f(W1,W2)＝eq\f(fs1,fs2)＝eq\f(s1,s2)＝eq\f(6,5)>1，則W1>W2.故選B.6．答案：(1)25N·s(2)25W解析：(1)前3s內(nèi)拉力F的沖量大小I＝F1t1＋F2t2＝5×1N·s＋10×2N·s＝25N·s.(2)設(shè)物體在運動過程中所受的滑動摩擦力大小為Ff，在1～5s內(nèi)，由動量定理有F2t2－Ff(t2＋t3)＝0