高中物理 第16章 动量守恒定律 2 动量和动量定理学业分层测评 新人教选修3-5

动量和动量定理 (建议用时：45分钟) 学业达标1下面关于物体动量和冲量的说法正确的是()A物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大B物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向D物体所受合外力越大，它的动量变化就越快E物体所受合外力越大，则它的动量变化越大【解析】由Ftp知，Ft0，p0，即动量一定变化，Ft越大，p越大，但动量不一定大，它还与初态的动量有关，故A错误，B正确；冲量不仅与p大小相等，而且方向相同，所以C正确；由F知，物体所受合外力越大，动量的变化率越大，即动量变化越快，但动量的变化量不一定大，D正确，E错误【答案】BCD2在任何相等时间内，物体动量的变化量总是相等的运动可能是()A匀速圆周运动B匀变速直线运动C自由落体运动 D平抛运动E行星绕太阳的运动【解析】物体做匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动所受的合外力恒定不变由动量定理可知，它们在任何相等时间内的动量变化量总相等，而物体做匀速圆周运动及行星绕太阳的运动合外力是变力，故B、C、D均正确，A、E错误【答案】BCD3如图1625所示，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，则 () 【导学号：66390004】图1625A铁块落地点在P点左边B铁块落地点在P点右边C第二次纸条与铁块的作用时间比第一次短D第二次纸条与铁块的作用时间比第一次长E第二次抽纸条的过程中，铁块受合力的冲量比第一次小【解析】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，铁块与纸条相互作用的时间越短，铁块受到合力的冲量越小，故铁块获得的速度越小，铁块平抛的水平位移越小，所以选项A、C、E正确【答案】ACE4竖直上抛一质量为m的小球，经t秒小球重新回到抛出点，若取向上为正方向，那么从抛出到重新回到抛出点的过程中，小球动量变化量为_【解析】由动量定理得mgtp.【答案】mgt5跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是为什么？【解析】人跳远时落地前的速度v一定，则初动量相同；落地后静止，末动量为零，所以人在下落过程中的动量变化量p一定，即沙坑和水泥地对人的冲量大小相等因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用的时间短，根据动量定理Ftp可知，作用时间t长，则作用力F小【答案】见解析6将质量为m1 kg的小球，从距水平地面高h5 m处，以v010 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)抛出后0.4 s内重力对小球的冲量；(2)平抛运动过程中小球动量的增量p；(3)小球落地时的动量p. 【导学号：66390005】【解析】(1)重力是恒力，0.4 s内重力对小球的冲量Imgt1100.4 Ns4 Ns方向竖直向下(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故hgt2落地时间t1 s小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为Imgt1101 Ns10 Ns方向竖直向下由动量定理得pI10 Ns，方向竖直向下(3)小球落地时竖直分速度为vygt10 m/s.由速度合成知，落地速度v m/s10 m/s所以小球落地时的动量大小为pmv10kgm/s方向与水平方向的夹角为45.【答案】(1)4 Ns方向竖直向下(2)10 Ns方向竖直向下(3)10 kgm/s方向与水平方向的夹角为45能力提升7(2015北京高考改编)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是()A绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小C绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D人在最低点时，绳对人的拉力大于人所受的重力E人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力【解析】从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，绳对人的拉力大于人所受的重力绳的拉力方向始终向上与运动方向相反，故绳对人的冲量方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功故选项A、B、D正确，选项C、E错误【答案】ABD8质量为1 kg的物体做直线运动，其速度图象如图1626所示则物体在前10 s内所受外力的冲量是_，在后10 s内所受外力的冲量是_ 【导学号：66390006】图1626【解析】由图象可知，在前10 s内初末状态的动量相等，p1p25 kgm/s，由动量定理知I10；在后10 s内p35 kgm/s，I2p3p210 Ns.【答案】010 Ns9(2014天津高考)如图1627所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t0.6 s，二者的速度达到vt2 m/s.求：图1627(1)A开始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小【解析】(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有FmAa代入数据解得a2.5 m/s2.(2)对A、B碰撞后共同运动t0.6 s的过程，由动量定理得Ft(mAmB)vt(mAmB)v代入数据解得v1 m/s.【答案】(1)2.5 m/s2(2)1 m/s10(2015安徽高考)一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图1628所示，物块以v09 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2.图1628(1)求物块与地面间的动摩擦因数.(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F.(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W. 【导学号：66390007】【解析】(1)由动能定理，有mgsmv2mv可得0.32.(2)由动量定理：有Ftmvmv可得F130 N.(3)W mv29 J.【答案】(1)0.32(2)130 N(3)9 J