2020～2021學(xué)年新教材高中物理課時評價1沖量動量【含答案】

沖量動量(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題，每題5分，共30分)1．下列說法正確的是()A．質(zhì)量一定的物體，若動量發(fā)生變化，則動能一定變化B．質(zhì)量一定的物體，若動能發(fā)生變化，則動量一定變化C．做勻速圓周運(yùn)動的物體，其動能和動量都保持不變D．一個力對物體有沖量，則該力一定會對物體做功選B。質(zhì)量一定的物體，若動量發(fā)生變化，則可能只是速度方向變化，因此動能不一定變化；若質(zhì)量一定的物體動能發(fā)生變化，則速度的大小一定發(fā)生變化，因此動量一定變化，A錯誤，B正確；做勻速圓周運(yùn)動的物體，速度的大小不變，但速度的方向時刻在變化，因此物體的動能不變，但動量一定變化，C錯誤；一個力對物體有了沖量，但物體不一定運(yùn)動，若物體不運(yùn)動，則該力對物體不做功，D錯誤。2．質(zhì)量相等的A、B兩個物體，沿著傾角分別為α和β的兩個光滑的固定斜面，由靜止從同一高度h2下滑到同樣的另一高度h1，如圖所示，則A、B兩物體()A.滑到h1高度時的動量相同B．滑到h1高度時的動能相同C．由h2滑到h1的過程中所受重力的沖量相同D．由h2滑到h1的過程中所受合力的沖量相同【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)動量、沖量屬于矢量，動能是標(biāo)量。(2)分析沖量時應(yīng)抓住哪個力、哪段時間內(nèi)的沖量。(3)合外力的沖量與動量變化相關(guān)。選B。兩物體由h2下滑到h1高度的過程中，機(jī)械能守恒，mg(h2－h(huán)1)＝eq\f(1,2)mv2，v＝eq\r(2g（h2－h(huán)1）)，物體下滑到h1處時，速度的大小相等，由于α不等于β，速度的方向不同，由此可判斷，物體在h1高度處動能相同，動量不相同。物體運(yùn)動過程中的動量變化量不同，所以合外力的沖量不同。傾角為α的斜面上的物體下滑的過程中，mgsinα＝ma，eq\f(h2－h(huán)1,sinα)＝eq\f(1,2)at2，由上述兩式求得時間t＝eq\f(1,sinα)·eq\r(\f(2（h2－h(huán)1）,g），同理，傾角為β的斜面上的物體有t′＝eq\f(1,sinβ)·eq\r(\f(2（h2－h(huán)1）,g），由IG＝mgt可以判斷物體下滑過程中重力的沖量不等。故選B。3.用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，t1時刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動，到t2時刻停止。其速度—時間圖像如圖所示，且α＞β，若拉力F做的功為W1，沖量大小為I1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，沖量大小為I2。則下列選項正確的是()A．W1＞W(wǎng)2；I1＞I2B．W1＜W2；I1＞I2C．W1＜W2；I1＜I2 D．W1＝W2；I1＝I2選D。從t＝0到t＝t2時間內(nèi)，由動能定理：W1－W2＝0，得：W1＝W2；從t＝0到t＝t2時間內(nèi)，由動量定理：I1－I2＝0，得：I1＝I2，故D正確，A、B、C錯誤?！炯庸逃?xùn)練】質(zhì)量為m的木箱放置在光滑的水平地面上，在與水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過時間t速度變?yōu)関，重力加速度為g，則在這段時間內(nèi)拉力F與重力的沖量大小分別為()A．Ft，0B．Ftcosθ，0C．mv，mgt D．Ft，mgt選D。力F的沖量就是F與時間t的乘積，即IF＝Ft；重力的沖量就是重力與時間t的乘積，即IG＝mgt。故選D。4.在短道速滑接力比賽中，“接棒”的運(yùn)動員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出，在乙推甲的過程中，忽略運(yùn)動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則()A．甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量B．甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量D．甲對乙做多少負(fù)功，乙對甲就一定做多少正功【解題指南】解答本題可按以下思路進(jìn)行：(1)弄清運(yùn)動員乙推甲的過程中相互作用力、作用時間、作用位移等各物理量的特點。(2)根據(jù)動量定理中沖量和動量變化的關(guān)系及動能定理中做功與動能變化的關(guān)系判斷。選B。運(yùn)動員乙推甲的過程中，甲和乙間的相互作用力等大反向，作用時間相等，故甲對乙的沖量和乙對甲的沖量大小相等，方向相反，A錯，B對；“交棒”過程中甲和乙的速度不一定相等，在乙推甲的過程中位移不一定相等，因而甲對乙做的負(fù)功的絕對值和乙對甲做的正功不一定相等，由動能定理，其動能變化量的絕對值也不一定相等，C、D錯。5．籃球運(yùn)動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球。接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前。這樣做可以()A．減小球?qū)κ值臎_量B．減小球?qū)κ值臎_擊力C．減小球的動量變化量D．減小球的動能變化量選B。由動量定理Ft＝Δp知，接球時兩手隨球迅速收縮至胸前，延長了手與球接觸的時間，從而減小了球的動量變化率，減小了球?qū)κ值臎_擊力，選項B正確。6．(多選)(汕頭高二檢測)質(zhì)量為0.5kg的物體，運(yùn)動速度為3m/s，它在一個變力作用下沿直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后速度大小變?yōu)?m/s，則這段時間內(nèi)動量的變化量可能為()A．5kg·m/s，方向與初速度方向相反B．5kg·m/s，方向與初速度方向相同C．2kg·m/s，方向與初速度方向相反D．2kg·m/s，方向與初速度方向相同選A、D。以初速度方向為正方向，如果末速度的方向與初速度方向相反，由定義式Δp＝mv′－mv得Δp＝(－7×0.5－3×0.5)kg·m/s＝－5kg·m/s，負(fù)號表示Δp的方向與初速度方向相反，選項A正確；如果末速度方向與初速度方向相同，由定義式Δp＝mv′－mv得Δp＝(7×0.5－3×0.5)kg·m/s＝2kg·m/s，方向與初速度方向相同，選項D正確。二、計算題(本題共2小題，共30分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)7．(12分)蹦床是運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運(yùn)動項目。一個質(zhì)量為60kg的運(yùn)動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時間為1.2s。若把這段時間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)動員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小(g取10m/s2)。將運(yùn)動員看作質(zhì)量為m的質(zhì)點，從高h(yuǎn)1處下落，剛接觸網(wǎng)時速度的大小v1＝eq\r(2gh1)(豎直向下)。彈跳后到達(dá)的高度為h2，剛離網(wǎng)時速度的大小v2＝eq\r(2gh2)(豎直向上)。選向上為正方向。由動量定理得(F－mg)·Δt＝m(v1＋v2)，由以上各式解得F＝mg＋meq\f(\r(2gh2)＋\r(2gh1),Δt)，代入數(shù)據(jù)得F＝1.5×103N。答案：1.5×103N【易錯提醒】(1)計算合外力沖量時，容易忽視重力而造成錯誤。(2)v1、v2速度方向相反，動量變化Δp＝m(v1＋v2)是易錯點。8.(18分)如圖所示為某運(yùn)動員用頭顛球，若足球用頭頂起，每次上升高度為80cm，足球的重量為400g，與頭部作用時間Δt為0.1s，空氣阻力不計，g取10m/s2，求：(1)足球一次在空中的運(yùn)動時間；(2)足球?qū)︻^部的作用力。(1)足球自由下落時有h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1），解得t1＝eq\r(\f(2h,g）＝0.4s，豎直向上運(yùn)動的時間等于自由下落運(yùn)動的時間，所以t＝2t1＝0.8s。(2)設(shè)豎直向上為正方向，因空氣阻力不計，所以頂球前后速度大小相同，由動量定理得(FN－mg)Δt＝mv－(－mv)，又v＝gt1＝4m/s，聯(lián)立解得FN＝36N，由牛頓第三定律知足球?qū)︻^部的作用力為36N，方向豎直向下。答案：(1)0.8s(2)36N，方向豎直向下(15分鐘·40分)9.(6分)“娛樂風(fēng)洞”是一項將科技與驚險相結(jié)合的娛樂項目，它能在一個特定的空間內(nèi)把表演者“吹”起來。假設(shè)風(fēng)洞內(nèi)向上的風(fēng)速保持不變，表演者調(diào)整身體的姿態(tài)，通過改變受風(fēng)面積(表演者在垂直風(fēng)力方向的投影面積)，來改變所受向上風(fēng)力的大小。已知人體所受風(fēng)力大小與受風(fēng)面積成正比，人水平橫躺時受風(fēng)面積最大，設(shè)為S0，站立時受風(fēng)面積為eq\f(1,8)S0；當(dāng)受風(fēng)面積為eq\f(1,2)S0時，表演者恰好可以靜止或勻速漂移。如圖所示，某次表演中，人體可上下移動的空間總高度為H，表演者由靜止以站立身姿從A位置下落，經(jīng)過B位置時調(diào)整為水平橫躺身姿(不計調(diào)整過程的時間和速度變化)，運(yùn)動到C位置時速度恰好減為零。關(guān)于表演者下落的過程，下列說法中正確的是()A．從A至B過程表演者的加速度大于從B至C過程表演者的加速度B．從A至B過程表演者的運(yùn)動時間小于從B至C過程表演者的運(yùn)動時間C．從A至B過程表演者動能的變化量大于從B至C過程表演者克服風(fēng)力所做的功D．從A至B過程表演者動量變化量的數(shù)值小于從B至C過程表演者受風(fēng)力沖量的數(shù)值選D。根據(jù)題意，風(fēng)力F＝kS，k·eq\f(S0,2)＝mg，因此人站立時F1＝k·eq\f(S0,8)＝eq\f(mg,4)，平躺時F2＝kS0＝2mg。由A至B過程：mg－F1＝ma1，a1＝eq\f(3g,4)，由B至C過程：F2－mg＝ma2，a2＝g，a1<a2，A錯誤；因為表演者在A、C位置速度為0，因此vB＝a1tAB＝a2tBC，故tAB>tBC，B錯誤；從A至B過程表演者的動能變化量大小等于從B至C過程動能變化量大小，從B至C過程，由動能定理有：mghBC－WF2＝0－EkB，則WF2＝mghBC＋EkB，C錯誤；從B至C過程，由動量定理有：mgtBC－F2tBC＝0－mvB，則F2tBC＝mgtBC＋mvB>mvB－0，因此D項正確。10.(6分)(2021年廣東適應(yīng)性測試)如圖所示，學(xué)生練習(xí)用頭顛球。某一次足球靜止自由下落80cm，被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm。已知足球與頭部的作用時間為0.1s，足球的質(zhì)量為0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．頭部對足球的平均作用力為足球重力的10倍B．足球下落到與頭部剛接觸時動量大小為3.2kg·m/sC．足球與頭部作用過程中動量變化量大小為3.2kg·m/sD．足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為3.2N·s選C。設(shè)足球自由下落到人頭頂前瞬時速度為v0，時間為t，v0＝eq\r(,2gh)＝4m/s，t＝eq\f(v0,g)＝0.4s，對足球，在與頭部作用過程中由動量定理得：(F－mg)Δt＝mv0－(－mv0)，解得F＝mg＋eq\f(2mv0,Δt)＝36N，故頭部對足球的平均作用力為足球重力的9倍，A錯誤；足球下落到與頭部剛接觸時動量大小mv0＝1.6kg·m/s，B錯誤；足球與頭部作用過程中動量變化量大小為2mv0＝3.2kg·m/s，C正確；足球從最高點下落至重新回到最高點過程中重力的沖量大小為IG＝mg(Δt＋2t)＝4×(0.1＋2×0.4)N·s＝3.6N·s，D錯誤。11．(6分)如圖所示甲、乙兩種情況中，人用相同大小的恒定拉力拉繩子，使人和船A均向右運(yùn)動。經(jīng)過相同的時間t，圖甲中船A沒有到岸，圖乙中船A沒有與船B相碰，則經(jīng)過時間t()A.圖甲中人對繩子拉力的沖量比圖乙中人對繩子拉力的沖量小B．圖甲中人對繩子拉力的沖量比圖乙中人對繩子拉力的沖量大C．圖甲中人對繩子拉力的沖量與圖乙中人對繩子拉力的沖量一樣大D．以上三種情況都有可能選C。甲、乙兩種情況下人對繩子的拉力相等，作用時間相同，由沖量的定義式I＝Ft可知，兩沖量大小相等，只有選項C正確。12.(22分)如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA＝2kg、mB＝1kg。初始時A靜止于水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)＝1.8m(未觸及滑輪)，然后由靜止釋放。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動，之后B恰好可以和地面接觸(g取10m/s2)。(1)B從釋放到細(xì)繩繃直時的運(yùn)動時間t。(2)A的最大速度v的大小。(3)初始時B離地面的高度H。(1)B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動，有：h＝eq\f(1,2)gt2代入數(shù)據(jù)解得：t＝0.6s。(2)設(shè)A的最大速度為v，從細(xì)繩剛繃直到達(dá)到共速所用的時間為t′，根據(jù)動量定理得：對A(取向上為正方向)，則有：F2t′－mAgt′＝mAv，對B(取向下為正方向)，則有：－F1t′＋mBgt′＝mBv－mBvB；而F1＝F2且vB＝gt＝6m/s，得：－gt′＝3v－6由于繃直時間極短，t′＝0，因此有：v＝2m/s(3)細(xì)繩繃直后，A、B一起運(yùn)動，B恰好可以和地面接觸，說明此時A、B的速度為零，這一過程中A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：eq\f(1,2)(mA＋mB)v2＋mBgH＝mAgH代入數(shù)據(jù)解得：H＝0.6m。答案：(1)0.6s(2)2m/s(3)0.6m【加固訓(xùn)練】某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周?/p>