2024-2025學(xué)年高中物理第十六章動量守恒定律第二節(jié)動量和動量定理課時作業(yè)含解析新人教版選修3-5

PAGE6-其次節(jié)動量和動量定理基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．關(guān)于動量的概念，下列說法正確的是(A)A．運(yùn)動物體在任一時刻的動量方向，肯定是該時刻的速度方向B．物體的加速度不變，其動量也肯定不變C．物體的動能不變，其動量也肯定不變D．物體的動量越大，其慣性也越大解析：動量具有瞬時性，任一時刻物體的動量方向，即為該時刻的速度方向，選項(xiàng)A正確。加速度不變，則物體速度的變更率恒定，而運(yùn)動的速度勻稱變更，故其動量也勻稱變更，選項(xiàng)B錯誤。物體的動能不變，則物體速度的大小不變，方向不確定，故其動量也肯定不變是錯誤的，選項(xiàng)C錯誤。慣性由物體質(zhì)量確定，物體的動量越大，其質(zhì)量并不肯定越大，慣性也不肯定越大，選項(xiàng)D錯誤。故選A。2．運(yùn)動員向球踢了一腳(如圖)，踢球時的力F＝100N，球在地面上滾動了t＝10s停下來，則運(yùn)動員對球的沖量為(D)A．1000N·s B．500N·sC．零 D．無法確定解析：滾動了t＝10s是地面摩擦力對足球的作用時間。不是踢球的力的作用時間，由于不能確定人作用在球上的時間，所以無法確定運(yùn)動員對球的沖量。3．(2024·廣西省來賓市高二年級調(diào)研)如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定的速率v1逆時針運(yùn)動，一質(zhì)量為m的物塊以大小為v2的初速度沖上傳送帶，最終又滑回，已知v1＜v2，則物塊在傳送帶上運(yùn)動過程中合力對物塊的沖量大小為(D)A．2mv1 B．2mv2C．m(v2－v1) D．m(v1＋v2)解析：由于v2>v1，則物塊返回到P點(diǎn)的速度大小為v1，依據(jù)動量定理可知，合力的沖量I合＝mv1＋mv2，故D項(xiàng)正確。4．(2024·河南省洛陽市高二下學(xué)期期中)一個筆帽直立于放在水平桌面的紙條上，將紙條從筆帽下抽出時，假如緩慢拉動紙條筆帽必倒；若快速拉紙條，筆帽可能不倒，以下說法中正確的是(BC)A．緩慢拉動紙條時，筆帽受到的沖量小B．緩慢拉動紙條時，筆帽的動量變更大C．快速拉動紙條時，筆帽受到的沖量小D．快速拉動紙條時，紙條對筆帽水平作用力大解析：抽動紙條時，筆帽受到的是滑動摩擦力，故不論快抽還是慢抽，筆帽受到的摩擦力均相等；故D錯誤；在快速抽動時，紙條與筆帽作用時間短，則摩擦力產(chǎn)生的沖量要小，動量變更小，故B、C正確A錯誤。5．古時有“守株待兔”的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時即可致死。若兔子與樹樁發(fā)生碰撞，作用時間為0.2s，則被撞死的兔子的奔跑的速度可能是(CD)A．1m/s B．1.5m/sC．2m/s D．2.5m/s解析：依據(jù)題意建立模型，設(shè)兔子與樹樁的撞擊力為F，兔子撞擊后速度為零，依據(jù)動量定理有Ft＝mv，所以v＝eq\f(Ft,m)＝eq\f(mgt,m)＝gt＝10×0.2m/s＝2m/s。故選CD。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、終狀態(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。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(yùn)動方向?yàn)檎较颉Ｒ罁?jù)動量定理eq\x\to(F)·Δt＝p′－p，這里eq\x\to(F)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(shè)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eq\x\to(F)＝eq\f(p′－p,t)＝eq\f(mv′－mv,t)＝eq\f(mv′－v,t)＝eq\f(0.4×－12－10,0.1)N＝－88N?？梢?，足球受到的平均作用力為88N，方向與原來速度方向相反。實(shí)力提升一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題)1．(2024·江蘇省新沂市潤新學(xué)校高三下學(xué)期3月第3次線上考試)地動儀是世界上最早的感知地震裝置，由我國杰出的科學(xué)家張衡在洛陽制成，早于歐洲1700多年，如圖所示，為一現(xiàn)代仿制的地動儀，龍口中的銅珠到蟾蜍口的距離為h，當(dāng)感知到地震時，質(zhì)量為m的銅珠(初速度為零)離開龍口，落入蟾蜍口中，與蟾蜍口碰撞的時間約為t，則銅珠對蟾蜍口產(chǎn)生的沖擊力大小約為(A)A．eq\f(m\r(2gh),t)＋mg B．eq\f(m\r(2gh),t)C．eq\f(m\r(gh),t) D．eq\f(m\r(gh),t)－mg解析：銅珠做自由落體運(yùn)動，落到蟾蜍口的速度為：v＝eq\r(2gh)，以豎直向上為正方向，依據(jù)動量定理可知：Ft－mgt＝0－(－mv)，解得：F＝eq\f(m\r(2gh),t)＋mg，故選項(xiàng)A正確。2．如圖所示，一鐵塊壓著一紙條放在光滑水平桌面上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點(diǎn)，若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點(diǎn)為(B)A．仍在P點(diǎn)B．在P點(diǎn)左邊C．在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處D．在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處解析：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，依據(jù)平拋學(xué)問可知它的水平射程短，所以落點(diǎn)在P點(diǎn)的左邊。3．(2024·廣東省試驗(yàn)中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖為跳水運(yùn)動員打算進(jìn)行跳板跳水訓(xùn)練。從起跳到落水前過程的路徑為拋物線，將運(yùn)動員從最高點(diǎn)到入水前的運(yùn)動過程記為Ⅰ，運(yùn)動員入水后到最低點(diǎn)的運(yùn)動過程記為Ⅱ，忽視空氣阻力，則運(yùn)動員(C)A．過程Ⅰ的動量變更率漸漸增大B．過程Ⅰ、Ⅱ的總動量變更量為零C．過程Ⅰ的動量變更量等于重力的沖量D．過程Ⅱ的動量變更量等于重力的沖量解析：過程Ⅰ的動量變更率等于運(yùn)動員的重力，則不變，選項(xiàng)A錯誤；運(yùn)動員在最高點(diǎn)的速度不為零，末速度為零，則過程Ⅰ、Ⅱ的動量變更量不等于零，故B錯誤；由動量定理，過程Ⅰ中動量變更量等于重力的沖量，即為mgt，故C正確；過程Ⅱ的動量變更量等于合外力的沖量，不等于重力的沖量，故D錯誤。4．(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)某一位置時的速度大小為v，這時物體B的下落速度大小為u，如圖(b)所示，在這段時間里，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：Mgt＝Mu－0，對A由動量定理得，設(shè)彈簧沖量為I：I－mgt＝mv－0，聯(lián)立解得：I＝mv＋mu，ABC錯誤，D正確。5．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變更的圖像如圖所示，則下列說法中正確的是(BCD)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解析：由圖像可知物體在4s內(nèi)先做勻加速后做勻減速運(yùn)動，4s末的速度為零，位移始終增大，A錯；前2s拉力做正功，后2s拉力做負(fù)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；依據(jù)動量定理，0～4秒內(nèi)動量的變更量為零，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．(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，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間是1s，求這時人體受到的平均沖力為多大？答案：(1)5.4×104N(2)1.8×103N解析：(1)兩車相撞時認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動直到停止，位移為0.5m。設(shè)運(yùn)動的時間為t，依據(jù)s＝eq\f(v0,2)t，得t＝eq\f(2s,v0)＝eq\f(1,30)s。依據(jù)動量定理F·t＝Δp＝mv0，得F＝eq\f(mv0,t)＝eq\f(60×30,\f(1,30))N＝5.4×104N。(2)若人系有平安帶，則F′＝eq\f(mv0,t′)＝eq\f(60×30,1)N＝1.8×103N。7．2010年1月4日，828米高的全球最高樓——哈里發(fā)大樓(此前稱為“迪拜塔”)實(shí)行了落成啟用典禮，如圖所示。風(fēng)速曾是修建的關(guān)鍵，一旦風(fēng)速超過每秒70米，就必需停止施工，假設(shè)風(fēng)速以v＝70m/s的速度推動，空氣的密度ρ＝1