廣東省廣州市樂而思中心2018-2019學年高二物理人教版選修3-5專題專測：動量和動量定理(word解析版)

動量和動量定理一、選擇題：共10小題。1.甲、乙兩物體分別在恒力F「F2的作用下，沿同一直線運動。它們的動量隨時間變化的圖象如圖所示。設(shè)甲在11時間內(nèi)所受的沖量為/1，乙在12時間內(nèi)所受的沖量為/2,則F、I的大小關(guān)系是A.F1>F2，I1=I2B.F1<F2,I1<I2C.F1>F2,I1>I2D.F1=F2,I1=I2.質(zhì)量為1kg的物體做直線運動，其速度圖象如圖所示。則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是10N-s,10N-s10N-s,-10N-s0,10N-s0,-10N-s.關(guān)于物體的動量,下列說法中正確的是A.運動物體在任一時刻的動量方向，一定是該時刻的速度方向B.物體的動能不變，其動量一定不變C.動量越大的物體，其速度一定越大D.物體的動量越大，其慣性也越大．如圖所示，兩個質(zhì)量相等的小球從同一高度沿傾角不同的兩個光滑斜面由靜止自由滑下，下滑到達斜面底端的過程中A.兩物體所受重力做功相同B.兩物體所受合外力沖量相同C.兩物體到達斜面底端時時間相同D.兩物體到達斜面底端時動能不同.如圖所示，一輛小車靜止在光滑水平面上，A、B兩人分別站在車的兩端。當兩人同時相向運動時A.若小車不動，兩人速率一定相等B.若小車向左運動，A的速率一定比B的小C.若小車向左運動，A的動量一定比B的大D.若小車向左運動，A的動量一定比B的小6.如圖所示，一物體分別沿三個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C、D、E處，三個過程中重力的沖量依次為11、12、13,動量變化量的大小依次為AP1、AP2、AP3，則有A.三個過程中，合力的沖量相等，動量的變化量相等B.三個過程中，合力做的功相等，動能的變化量相等C.I1VI2<I3,竹AP2=AP3D.I1<I2<I3,AP1<AP2<AP3.質(zhì)量為m的物體在外力F的作用下（F的方向與運動方向一致），經(jīng)過At后，物體動量由根匕增加到mv2，如果力作用時間不同,下列哪一個結(jié)論是正確的是A.在2F作用下經(jīng)2At，物體的動量增加4mv2.在2F作用下經(jīng)2At，物體的動量增加4mv1C.在2F作用下經(jīng)At，物體的動量增加m(2v2-v1)D.在F作用下經(jīng)2At，物體的動量增加2m(v2-v1)質(zhì)量為0.5kg的物體，運動速度為3m/5,它在一個變力作用下速度變?yōu)?:^$,方向和原來方向相反，則這段時間內(nèi)動量的變化量為5卜8?:^5,方向與原運動方向相反5卜8?:^5,方向與原運動方向相同2卜8?:^5,方向與原運動方向相反2卜8?:^5,方向與原運動方向相同如圖所示，一傾角為％高為h的光滑斜面，固定在水平面上，一質(zhì)量為m的小物塊從斜面的頂端由靜止開始滑下，滑到底端時速度的大小為vt，所用時間為t,則物塊滑至斜面的底端時，重力的瞬時功率及重力的沖量分別為“丁一…mgh、0mgvt、mgtsinamgvssina、mgtD.mgvtsina、mgt如圖所示，單擺擺球的質(zhì)量為m，擺球從最大位移A處由靜止釋放，擺球運動到最低點B時的速度大小為v。重力加速度為g，不計空氣阻力。則擺球從A運動到B的過程中A.重力做的功為1mv228.繩拉力的沖量為0C.合力的沖量為0口.合力的沖量大小為mv二、非選擇題：共5小題。在水平力F=30N的作用下，質(zhì)量m=5kg的物體由靜止開始沿水平面運動。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=0.2,若F作用6s后撤去，撤去F后物體向前運動的時間為so(g取10m/s2)質(zhì)量為0.5kg的小球沿光滑水平面以5m/s的速度沖向墻壁后又以4m/s的速度反向彈回，如圖所示，若球與墻的作用時間為0.05s,則小球所受到的平均力大小為No將質(zhì)量為m=1kg的小球，從距水平地面高h=5m處，以v0=10m/s的水平速度拋出，不計空氣阻力，g取10m/s2。求:(1)拋出后0.4s內(nèi)重力對小球的沖量；(2)平拋運動過程中小球動量的增加量Ap;(3)小球落地時的動量p'o質(zhì)量m=70kg的撐竿跳高運動員從h=5.0m高處落到海綿墊上，經(jīng)A11=1s后停止，則該運動員身體受到的平均沖力約為多少？如果是落到普通沙坑中，經(jīng)A12=0.1s停下，則沙坑對運動員的平均沖力約為多少？(g取10m/s2)光滑水平面上放著質(zhì)量mA=1kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊B,A與B均可視為質(zhì)點，A靠在豎直墻壁上，AB間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與AB均不拴接)，用手擋住B不動，此時彈簧彈性勢能Ep=49J;在AB間系一輕質(zhì)細繩，細繩長度大于彈簧的自然長度，如圖所示，放手后B向右運動，繩在短暫時間內(nèi)被拉斷，之后B沖上與水平面相切的豎直半圓形光滑導軌，半徑為R=0.5moB恰能完成半圓周運動到達C點。求：(1)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大小;(2)繩拉斷過程繩對B的沖量I的大小;(3)繩拉斷過程繩對A所做的功Wo…一h1，…一h1， 1 1速直線運動則有x - at2 gsin012，運動時間t sin0 2 2 sin0參考答案A【解析】沖量I=Ap，從題圖上看，甲、乙兩物體動量變化的大小11=12，又因為11=F111，12=F212，12>t〃所以F1>F2。D【解析】由圖象可知，在前10s內(nèi)初、末狀態(tài)的動量相同，p1=p2=5kg?m/s，由動量定理知11=0；在后10s內(nèi)末狀態(tài)的動量p3=-5kg?m/s,由動量定理得12=p3-p2=-10N-s,故正確答案為D。A【解析】動量具有瞬時性，任一時刻物體動量的方向，即為該時刻物體的速度方向，A正確；動能不變，若速度方向變化，動量也發(fā)生了變化，B錯誤；物體動量的大小由物體質(zhì)量及速度大小共同決定，不是由物體的速度唯一決定，故物體的動量大，其速度不一定大，選項C錯誤；慣性由物體質(zhì)量決定，物體的動量越大，其質(zhì)量并不一定越大，慣性也不一定越大，故D錯誤?！久麕燑c睛】此題考查了對動量的理解，解決本題的關(guān)鍵是知道動量是矢量，速度變化，動量一定變化，以及知道動量與動能的關(guān)系。hA【解析】從光滑的斜面下滑，，設(shè)斜面傾角為0，高h，則有加速度a=gsin0，位移x=丁_^，根據(jù)勻變sin0；2h1——，兩個斜面高度相同而傾角不同所以g運動時間不同，選項C錯誤；沿斜面運動合力為mgsin0，所以合力的沖量I=mgsin01=mg:——雖然大小g相等，但是傾角不同合力方向不同，所以合外力沖量不同，選項B錯誤；下滑過程重力做功與路徑無關(guān)與高度有關(guān)，所以重力做功mgh相等，選項A正確；根據(jù)動能定理，下滑過程只有重力做功，而且做功相等，所以到達斜面底端時動能相同，選項D錯誤。C【解析】AB兩人及小車組成的系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律得：mAvA+mBvB+m車v車=0，若小車不動，則mAvA+mBvB=0，由于不知道AB質(zhì)量的關(guān)系，所以兩人速率不一定相等，故A錯誤；若小車向左運動，則AB的動量和必須向右，而A向右運動，B向左運動，所以A的動量一定比B的大，

故B錯誤，C正確；若小車向右運動，則AB的動量和必須向左，而A向右運動，B向左運動，所以A的動量一定比B的小，故D錯誤。ABC【解析】由機械能守恒定律可知物體下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，動量變化量Ap=mv相等，即Ap1=Ap2=Ap3；根據(jù)動量定理，合力的沖量等于動量的變化率，故合力的沖量也相等，注意不是相同(方向h1不同)；設(shè)斜面的高度為h,從頂端A下滑到底端C,由一片二—gsin012,得物體下滑的時間t=sm02所以0越小，sin2Q越小，t越大，重力的沖量I=mgt就越大，故11V12V13,故AC正確，D錯誤；物體下滑過程中只有重力做功，故合力做的功相等，根據(jù)動能定理，動能的變化量相等，故B正確；故選：ABC。D【解析】由動量定理知：FAt=mv2-mv1=m(v2-丫1),所以2Fx2At=4FAt=4m(v2-v1)，4mv#4mv1,由此知選項AB錯誤；2FAt=F-2At=2m(v2-v1),D正確，C錯誤。A【解析】以原來的方向為正方向，由定義式Ap=mv'-mv得Ap=(-7x0.5-3x0.5)kg?m/s=-5kg?m/s,負號表示Ap的方向與原運動方向相反，故A正確。D【解析】根據(jù)瞬間功率的公式可得物塊滑至斜面的底端時重力的瞬時功率為p=mgvssina,重力的沖量為I=mgt,所以D正確；ABC錯誤。AD【解析】擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，擺球運動到最低點B,根據(jù)動能定理得：1卬=—mv2—0,故a正確；根據(jù)沖量的公式I=Ft得，繩拉力的沖量為I=mgt，不為零，故B錯誤；由動量g2定理，合外力的沖量等于物體動量的改變量，所以擺球從A運動到B的過程中合力的沖量為mv,故C錯誤，D正確。TOC\o"1-5"\h\z. 12【解析】選物體為研究對象，研究整個運動過程，這個過程物體初、末狀態(tài)的速度都等于零。取水平力F的方向為正方向，根據(jù)動量定理得：Ft-.(12+11)=0,其中11=6s,解得12=12s。90【解析】在小球與墻碰撞的過程中，取v1的方向為正方向，對小球應用動量定理得Ft=-mv2-mv1-mv-mv-0.5義4-0.5義5所以，F(xiàn)=——2——1= N=-90N,“-”號說明F的方向向左。t 0.05(1)4N-s方向豎直向下10N-s方向豎直向下10v'2kg?m/s【解析】(1)重力是恒力，0.4s內(nèi)重力對小球的沖量I=mgt=1x10x0.4N?s=4沖$,方向豎直向下1(2)由于平拋運動的豎直分運動為自由落體運動，故h=-gt221落地時間t= =1sg小球飛行過程中只受重力作用，所以合外力的沖量為I=mgt=1x10x1N-s=10K$,方向豎直向下由動量定理得Ap=I=10■$,方向豎直向下(3)小球落地時豎直分速度為,=gt=10m/s。如圖所示，由速度合成可知，落地速度v=Jv2+v2=」02+102m/s=10”m/s所以小球落地時的動量大小為p'=mv=102kkg?m/s14． 1400N7700N【解析】以全過程為研究對象，初、末動量的數(shù)值都是0，所以運動員的動量變化量為零，根據(jù)動量定理，合力的沖量為零，根據(jù)自由落體運動的知識，物體下落到地面上所需要的時間是t=2h-=1sg從開始下落到落到海綿墊上停止時，mg(t+A11)-FA11=0代入數(shù)據(jù)，解得F=1400N下落到沙坑中時，mg(t+A12)-FA12=0代入數(shù)據(jù)，解得F'=7700N(1)5m/s (2)4N.s(3)8J【解析】(1)設(shè)B在繩被拉斷后瞬時的速率為vB，到達。點的速率為vc,v2根據(jù)B恰能到達最高點C有：F=mg=mc-向bBR一 1 1對繩斷后到B運動到最高點C這一■過程應用動能定理：-2mBgR=2mBvc2—]mBvB2聯(lián)立解得：vB=5m/s(2)設(shè)彈簧恢復到自然長度時B的速率為丫1,取向右為正方向彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化給B的