2021版高中物理 16.2 动量和动量定理知能巩固提升 新人教版选修3-5(1)

2021版高中物理动量和动量定理知能巩固提升新人教版选修3-5
【课堂训练】
1.(2021·衡水高二检测)以下关于动量的说法，正确的选项是( )
A.质量大的物体的动量必然大
B.质量和速度都相同的物体的动量必然相同
C.一个物体的速度改变，它的动量必然改变
D.一个物体的运动状态转变，它的动量必然改变
2.放在水平桌面上的物体质量为m,用一个大小为F的水平推力推它t秒，物体始终不动，那么t秒内，推力对物体的冲量大小是( )
·t ·t
D.无法计算
3.(2021·武威高二检测)竖直上抛一质量为m的小球，经t秒小球从头回到抛出点，假设取向上为正方向，那么从抛出到从头回到抛出点的进程中，小球动量转变量为( )
2
4.(2021·昆明高二检测)如下图，铁块压着一张纸条放在水平桌面上，第一次以速度v 抽出纸条后，铁块落在水平地面上的P点，第二次以速度2v抽出纸条，那么( )
A.铁块落地址在P点左侧
B.铁块落地址在P点右边
C.第二次纸条与铁块的作历时刻比第一次短
D.第二次纸条与铁块的作历时刻比第一次长
5.羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到
342 km/h，假设球飞来的速度为90 km/h，运动员将球以342 km/h
的速度反向击回，设羽毛球的质量为5 g，试求：运动员击球进程中羽毛球的动量转变量.
【课后巩固】
6.(2021·临沂高二检测)关于物体的动量，以下说法正确的选项是( )
A.物体的动量越大，其惯性也越大
B.同一物体的动量越大，其速度必然越大
C.物体的加速度不变，其动量必然不变
D.运动物体在任一时刻的动量方向必然是该时刻的速度方向
7.质量为1 kg的物体做直线运动，其速度图象如下图.那么物体在前10 s 内和后10 s内所受外力的冲量别离是( )
N·s，10 N·s N·s，-10 N·s
，10 N·s ，-10 N·s
8.(2021·安庆高二检测)动量相等的甲、乙两车，刹车后沿水平路面滑行，假设两车质量之比为m1
m2
甲
乙
，
路面对两车的阻力相同，那么两车的滑行时刻之比
为( )
∶1 ∶2
∶1 ∶4
9.从一样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打坏，而掉在草地上不容易打坏，其缘故是( )
A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大，掉在草地上的玻璃杯动量小
B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，彼此作使劲大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小
10.某物体由静止开始做匀加速直线运动，通过时刻t1后，在阻力作用下做匀减速直线运动，又经时刻t2
速度为零，假设物体一直在一样的水平面上运动，那么加速时期的牵引力与阻力大小之比为( )
∶t1 B.(t1+t2)∶t1
C.(t1+t2)∶t2 ∶(t1+t2)
11.(2021·漳州高二检测)一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车车身因彼此挤压，皆缩短了0.5 m，据测算两车相撞前速度约为30 m/s，那么：
(1)假设两车相撞时人与车一路做匀减速运动，试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大？
(2)假设这人系有平安带，平安带在车祸进程中与人体的作历时刻是1 s，求这时人体受到的平均冲力为多大？
12.将质量m=0.2 kg的小球以水平速度v0=3 m/s抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2,求：
(1)抛出后s内重力对小球的冲量.
(2)抛出s时小球的动量.
(3)抛出后s内小球动量的转变量.
答案解析
1.【解析】选C、D.依照动量的概念，它是质量和速度的乘积，因此它由质量和速度一起决定，故A错误；又因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，而质量和速度都相同的物体，其动量大小必然相同，但方向不必然相同，故B错误；一个物体的速度改变，那么它的动量大小就必然改变，故C正确；物体的运动状态变化，那么它的速度就必然发生了转变，它的动量也就发生了转变，故D正确.
2.【解析】选A.依照冲量的概念，冲量的大小是力与其作历时刻的乘积，与重力无关，故A正确.
3.【解析】选A.由动量定理得-mgt=Δp，故A正确.
4.【解析】选A、C.以不同的速度抽出纸条时，铁块所受摩擦力相同，抽出纸条的速度越大，铁块与纸条彼此作用的时刻越短，故铁块取得的速度越小，铁块平抛的水平位移越小，因此选项A、C正确.
5.【解析】以羽毛球飞来的方向为正方向，那么
p1=mv1=5×10-3×90
kg·m/s=0.125 kg·m/s.
3.6
p 2=-mv 2=-5×10-3×3423.6
kg ·m/s =-0.475 kg ·m/s
因此动量的转变量 Δp=p 2-p 1= k g ·m/s-0.125 kg ·m/s
=-0.600 kg ·m/s
即羽毛球的动量转变大小为0.600 kg ·m/s ，方向与羽毛球飞来的方向相反.
答案:0.600 kg ·m/s ，方向与羽毛球飞来的方向相反
6.【解析】选B 、D.物体的动量越大，即质量与速度的乘积越大，惯性(质量)不必然越大，A 项错误；关于同一物体，质量必然，因此动量越大，速度越大，B 项正确；加速度不变，但速度能够变，如平抛运动的物体，C 项错误；动量的方向始终与速度方向相同，D 项正确.
7.【解析】选D.由图象可知，在前10 s 内初末状态的动量相等，p 1=p 2=5 kg ·m/s ，由动量定理知I 1=0；在后10 s 内p 3=-5 kg ·m/s ，I 2=p 3-p 2=-10 N ·s ，应选D.
8.【解析】选A.两车滑行时水平方向仅受阻力F f 作用，在那个力作用下使物体的动量发生转变.假设规定以车行驶方向为正方向，由动量定理Ft=p 2-p 1得，-F f t=0-p ，因此两车滑行时刻f
p t F ，当p 、F f 相同时，滑行时刻t 相同，选项A 正确.
9.【解析】选C 、D.设玻璃杯下落高度为h.它们从h 高度落地刹时的速度大小相等，都是2gh ，设玻璃杯的质量是m ，那么落地的刹时动量的大小是2gh A 错；与水泥或草地接触一段时刻后，最终都静止，动量的改变量是相等的，B 错；同时，在此进程中，不宝贵出掉在水泥地上对应的时刻要小于掉在草地上对应的时刻，故C 正确；依照动量定理，动量改变量相同时，作历时刻短的冲击力大，D 正确.
【变式备选】跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上平安，这是由于( )
A.人跳在沙坑上的动量比跳在水泥地上小
B.人跳在沙坑上的动量转变量比跳在水泥地上小
C.人跳在沙坑上受到的冲量比跳在水泥地上小
D.人跳在沙坑上受到的冲力比跳在水泥地上小
【解析】选D.跳远时,落地前的速度约等于起跳时速度的大小，那么初动量大小必然；落地后静止，末动量必然,因此,人接触地面进程的动量转变量Δp 必然.因落在沙坑上的作历时刻长，落在水泥地上的作历时刻短，依照动量定理Ft=Δp 知，人跳在沙坑上受到的冲力小，故D 正确.
10.【解析】选B.设牵引力为F ，阻力为F f ，整个运动进程对物体由动量定理得(F-F f )t 1-F f t 2=0，解得12f 1t t F F t +=，B 正确. 11.【解析】(1)两车相撞时以为人与车一路做匀减速运动直到停止，位移为
0.5 m ，设运动的时刻为t ，那么
由00v 2x 1x t t s.2v 30
===得， 根据动量定理Ft=Δp=mv 0
解得40mv 6030F N 5.410 N 1t
30
⨯===⨯ (2)假设人系有平安带，那么
答案:(1)×104 N (2)×103 N
【总结提升】动量定理的应用范围及解题步骤
(1)动量定理的利用具有普遍性，不论物体的轨迹是直线仍是曲线，是恒力仍是变力，是单个物体仍是物体系，不论是宏观仍是微观，都是适用的.
(2)应用动量定明白得题的大体步骤
①确信研究对象；
②进行受力分析，分析每一个力的冲量；
③选定正方向，研究物体初末状态的动量；
④依照动量定理列方程求解.
12.【解题指南】解答此题应注意以下两点：
(1)冲量、动量、动量的转变量都是矢量，求解结果必需说明方向.
(2)动量的转变量能够依照概念式求解，也能够依照动量定理求解.
【解析】(1)重力是恒力， s 内重力对小球的冲量
I=mgt=×10× N ·s= N ·s
方向竖直向下.
(2) s 时的速度:
方向与水平方向的夹角为θ，
那么tan θ=y
x v 4v 3 ,θ=53°. 由此知小球速度方向与水平方向成53°角向下.
s 时动量p ′=mv ′=×5 kg ·m/s=1 kg ·m/s
方向与水平方向成53°角向下.
(3)方式一(用概念式求):
如下图
Δp=p ′-p
由矢量减法得Δp 确实是连接p ′与p 的线段的长度，由几何关系得 Δp=p ′sin53°=×5×
45
kg ·m/s=0.8 kg ·m/s 方向竖直向下.
方式二(用动量定理求):
依照动量定理知， s 内小球动量的转变量确实是这 s 内重力的冲量, 因此有Δp=mg ·t=×10×0.4 kg ·m/s
=0.8 kg·m/s
方向与重力方向一致,竖直向下.
答案:(1) N·s，方向竖直向下
(2)1 kg·m/s，方向与水平方向成53°角斜向下
(3)0.8 kg·m/s，方向竖直向下。