(完整版)冲量动量动量定理练习题(带答案)
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2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理
1.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2.以下判断正确的是()
A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·s
B.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0
C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0
D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N·s
解析:小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量I=0-(-m v0)=10 N·s,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量为:I=Δp=m v-(-m v0)=20 N·s,D正确,B、C均错误.
答案:AD
2.如图所示,倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端.如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动,同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送带保持静止时相比()
A.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量变大
B.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量不变
C.木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做的功变大
D.木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值将变大
解析:传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动,对木块来说,所受滑动摩擦力大小不变,方向沿斜面向上;木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变,所以选项A错,选项B正确.木块克服摩擦力做的功也不变,选项C错.传送带转动时,木块与传送带间的相对位移变大,因摩擦而产生的内能将变大,选项D正确.
答案:BD
3.如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静置一小球C,A、B、C的质量
均为m.给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小
球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时冲量必须满足()
A.最小值m4gr B.最小值m5gr C.最大值m6gr D.最大值
m7gr
解析:在最低点,瞬时冲量I=m v0,在最高点,mg=m v2/r,从最低点到最高点,m v20/2=mg×2r +m v2/2,解出瞬时冲量的最小值为m5gr,故选项B对;若在最高点,2mg=m v2/r,其余不变,则解出瞬时冲量的最大值为m6gr.
答案:BC
4.水平面上有两个质量相等的物体a和b,它们分别在水平推力F1和F2作用下开始运动,分别运动一段时间后撤去推力,两个物体都将运动一段时间后停下.物体的v—t图线如图所示,图中线段AB∥CD.则以下说法正确的是()
①水平推力的大小F1>F2②水平推力的大小F1 大于b所受摩擦力的冲量④a所受摩擦力的冲量小于b所受摩擦力的冲量 A.①③B.①④C.②③D.②④ 答案:B 5.如图所示,在水平地面上有A、B两个物体,质量分别为m A=3.0 kg、m B=2.0 kg,在它们之间用一轻绳连接,它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1.现用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两物体上,已知F1=20 N,F2=10 N,g取10 m/s2.当运动达到稳 定后,下列说法正确的是() A.A、B组成的系统运动过程中所受摩擦力大小为5 N,方向水平向左 B.5 s内物体B对轻绳的冲量为70 N·s,方向水平向左 C.地面受到A、B组成的系统的摩擦力大小为10 N,方向水平向左 D.5 s内A、B组成的系统的动量变化量为25 kg·m/s 解析:A、B组成的系统运动过程中所受的摩擦力为F f=μ(m A+m B)g=5.0 N,根据牛顿第三定律 知地面受到A 、B 组成的系统的摩擦力的大小为5 N ,方向水平向右,所以A 对C 错.设运动达到稳定时系统的加速度为a ,根据牛顿第二定律有F 1-F 2-F f =(m A +m B )a ,解得a =1.0 m/s 2,方向与F 1同向(或水平向右).以B 为研究对象,运动过程中B 所受摩擦力为Ff B =μm B g =2.0 N .设运动达到稳定时,B 所受轻绳的作用力为F T ,根据牛顿第二定律有F T -Ff B -F 2=m B a ,解得F T =14.0 N .根据牛顿第三定律知,物体B 对轻绳的作用力大小为14 N ,方向水平向左,冲量为70 N·s ,B 正确.A 、B 组成的系统受到的合外力的大小为5 N ,所以5 s 内,合外力的冲量大小为25 N·s ,由动量定理知D 正确. 答案:ABD 6.如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O 在S 的正上方,在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ,从同一时刻开始,a 自由下落,b 沿圆弧下滑.以下说法正确的是( ) A .a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量不相等 B .a 与b 同时到达S ,它们在S 点的动量不相等 C .a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量相等 D .b 比a 先到达S ,它们在S 点的动量相等 解析:a 、b 两球到达S 点时速度方向不同,故它们的动量不等,C 、D 错误. 由机械能守恒定律知,a 、b 经过同一高度时速率相同,但b 在竖直方向的分速度v b 始终小于同高度时a 球的速度v a ,应有平均速度v b <v a ,由t =R v 知,t a <t b ,所以a 先到达S 点,A 正 确,B 错误. 答案:A 7. 质量为m 的小球在水平面内做半径为r 的匀速圆周运动,它的角速度为ω,周期为T ,在T 2 时间