2022-2023學(xué)年高中物理第十六章第2節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理課時(shí)作業(yè)新人教版選修3-5

PAGEPAGE6第2節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理1．物體的質(zhì)量與________的乘積稱為物體的動(dòng)量，用字母p表示為p＝______，在國際單位制中，動(dòng)量的單位是________，符號為________．動(dòng)量是______，其方向與物體的__________相同．2．動(dòng)量的變化量是指物體在某段時(shí)間內(nèi)末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差(也是矢量)，Δp＝________(矢量式)．若動(dòng)量始終保持在一條直線上時(shí)：選定一個(gè)正方向，動(dòng)量、動(dòng)量的變化量用帶正、負(fù)號的數(shù)值表示，從而將矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算(此時(shí)的正、負(fù)號僅代表方向，不代表大小)．若初、末動(dòng)量不在一條直線上，其運(yùn)算遵循平行四邊形定則．3．物理學(xué)中把力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的______，用字母I表示，則I＝________，物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受力的______，這個(gè)關(guān)系叫動(dòng)量定理，其表達(dá)式為__________．4．下列關(guān)于動(dòng)量及其變化說法正確的是()A．兩物體的動(dòng)量相等，動(dòng)能也一定相等B．物體動(dòng)能發(fā)生變化，動(dòng)量也一定發(fā)生變化C．動(dòng)量變化的方向一定與初、末動(dòng)量的方向都不同D．動(dòng)量變化的大小，不可能等于初、末狀態(tài)動(dòng)量大小之和5．質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時(shí)間極短，離地的速率為v2.在碰撞過程中，鋼球受到的沖量的方向和大小為()A．向下，m(v1－v2)B．向下，m(v1＋v2)C．向上，m(v1－v2)D．向上，m(v1＋v2)【概念規(guī)律練】知識點(diǎn)一動(dòng)量的概念1．關(guān)于動(dòng)量的概念，下列說法正確的是()A．動(dòng)量大的物體慣性一定大B．動(dòng)量大的物體運(yùn)動(dòng)一定快C．動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同D．動(dòng)量相同的物體速度小的慣性大2．下列關(guān)于動(dòng)量的說法，正確的是()A．質(zhì)量大的物體，動(dòng)量一定大B．質(zhì)量和速率都相同的物體，動(dòng)量一定相同C．一個(gè)物體的速率改變，它的動(dòng)量一定改變D．一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，它的動(dòng)量一定改變知識點(diǎn)二動(dòng)量的變化3．關(guān)于動(dòng)量的變化，下列說法正確的是()A．在直線運(yùn)動(dòng)中，物體的速度增大時(shí)，動(dòng)量的增量Δp的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同B．在直線運(yùn)動(dòng)中，物體的速度減小時(shí)，動(dòng)量的增量Δp的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反C．物體的速度大小不變時(shí)，動(dòng)量的增量Δp為零D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)量的增量一定不為零4．質(zhì)量為0.1kg的彈性小球從高1.25m處自由下落至一光滑而堅(jiān)硬的水平板上，碰撞后彈回到0.8m高處，求：(1)小球與水平板碰撞前后的動(dòng)量；(2)小球與水平板碰撞前后的動(dòng)量變化；(3)小球與水平板碰撞前后的速度變化和動(dòng)能變化各是多少？(g取10m/s2)知識點(diǎn)三動(dòng)量定理5．下列關(guān)于物體動(dòng)量和沖量的說法正確的是()A．物體所受合外力沖量越大，它的動(dòng)量也越大B．物體所受合外力沖量不為零，它的動(dòng)量一定要改變C．物體動(dòng)量增量的方向，就是它所受沖量的方向D．物體所受合外力越大，它的動(dòng)量變化就越快6．從同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土上易碎，是因?yàn)榈粼谒嗟厣蠒r(shí)，杯子()A．受到的沖量大B．受到的作用力大C．動(dòng)量的變化量大D．動(dòng)量大【方法技巧練】應(yīng)用動(dòng)量定理解決問題的方法7．質(zhì)量為m的物體在力F作用下做初速度為v1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間ts，物體的動(dòng)量由mv1增到mv2，則()A．若該物體在2F力作用下經(jīng)2ts，則物體的動(dòng)量變化量為4mv2－4mv1B．若該物體在2F力作用下經(jīng)2ts，則物體的動(dòng)量變化量為4mv2－3mv1C．在2F力作用下經(jīng)ts，物體的動(dòng)量變化量為2mv2D．在2F力作用下經(jīng)ts，物體的動(dòng)量變化量為2mv2－mv18．水平面上的物體M，在水平恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t后，撤去水平恒力F，又經(jīng)時(shí)間t后停止運(yùn)動(dòng)，則物體所受的摩擦力大小為()A．F B.eq\f(F,2) C.eq\f(F,3) D.eq\f(F,4)1．下列關(guān)于動(dòng)量的說法正確的是()A．質(zhì)量大的物體的動(dòng)量一定大B．質(zhì)量和速率都相同的物體的動(dòng)量一定相同C．一個(gè)物體的速率改變，它的動(dòng)量一定改變D．一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，它的動(dòng)量一定改變2．若物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到的合外力不為零，則()A．物體的動(dòng)能不可能總是不變的B．物體的動(dòng)量不可能總是不變的C．物體的加速度一定變化D．物體的速度方向一定變化3．物體受到的沖量越大，則()A．它的動(dòng)量一定越大B．它的動(dòng)量變化一定越快C．它的動(dòng)量的變化量一定越大D．它所受到的作用力一定越大4．一個(gè)筆帽豎立在桌面上平放的紙條上，要求把紙條從筆帽下抽出，如果緩慢拉動(dòng)紙條，筆帽必倒；若快速拉紙條，筆帽可能不倒．這是因?yàn)?)A．緩慢拉動(dòng)紙條時(shí)，筆帽受到?jīng)_量小B．緩慢拉動(dòng)紙條時(shí)，紙條對筆帽的水平作用力小C．快速拉動(dòng)紙條時(shí)，筆帽受到?jīng)_量小D．快速拉動(dòng)紙條時(shí)，紙條對筆帽的水平作用力小5．下列對幾種物理現(xiàn)象的解釋中，錯(cuò)誤的是()A．砸釘子時(shí)不用橡皮錘，只是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B．跳遠(yuǎn)時(shí)的沙坑里填沙，是為了減小沖量C．在推車時(shí)推不動(dòng)是因?yàn)橥屏Φ臎_量為零D．動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受到相同的制動(dòng)力的作用，兩個(gè)物體將同時(shí)停下來6．古時(shí)有“守株待兔”的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時(shí)即可致死．若兔子與樹樁發(fā)生碰撞，作用時(shí)間為0.2s，則被撞死的免子的奔跑的速度可能是()A．1m/s B．1.5m/s C．2m/s D．2.5m/s7．動(dòng)量相等的甲、乙兩車，剎車后沿兩條水平路面滑行．若兩車質(zhì)量之比為eq\f(m甲,m乙)＝eq\f(1,2)，路面對兩車的阻力相同，則兩車的滑行時(shí)間之比為()A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶48．質(zhì)量為m的物體，以v0的初速度沿斜面上滑，到達(dá)最高點(diǎn)后又返回原處時(shí)的速度為v1，且v1＝0.5v0，則()A．上滑過程中重力的沖量比下滑時(shí)大B．上滑和下滑的過程中支持力的沖量都等于零C．在整個(gè)過程中合力的沖量大小為eq\f(3mv0,2)D．整個(gè)過程中物體動(dòng)量的變化量為eq\f(mv0,2)圖19．恒力F作用在質(zhì)量為m的物體上，如圖1所示，由于地面對物體的摩擦力較大，物體沒有被拉動(dòng)，則經(jīng)時(shí)間t，下列說法正確的是()A．拉力F對物體的沖量大小為零B．拉力F對物體的沖量大小為FtC．拉力F對物體的沖量大小是FtcosθD．合力對物體的沖量大小為零題號123456789答案10.質(zhì)量為150g的皮球從離地高5m處自由落下，觸地后反彈到離地3.2m高處速度減為零，皮球在與地面碰撞過程中的動(dòng)量變化大小為________，方向?yàn)開_______．(g取10m/s2)11．一質(zhì)量為100g的小球從0.80m高處自由下落到一厚軟墊上．若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.2s，則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對小球的沖量大小為________．(g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力)12．一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí)，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，據(jù)測算兩車相撞前速度約為30m/s.則：(1)試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約為60kg(2)若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)間是1s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大？第2節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理課前預(yù)習(xí)練1．速度mv千克米/秒kg·m矢量速度方向2．p′－p3．沖量F(t′－t)沖量p′－p＝I4．B5.D課堂探究練1．CD[物體的動(dòng)量是由速度和質(zhì)量兩個(gè)因素決定的．動(dòng)量大的物體質(zhì)量不一定大，慣性也不一定大，A錯(cuò)；同樣，動(dòng)量大的物體速度也不一定大，B也錯(cuò)；動(dòng)量相同指動(dòng)量的大小和方向均相同，而動(dòng)量的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向，故動(dòng)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)方向一定相同，C對；動(dòng)量相同的物體，速度小的質(zhì)量大，慣性也大，D對．]點(diǎn)評動(dòng)量是狀態(tài)量，求動(dòng)量時(shí)必須明確是哪一物體在哪一狀態(tài)．動(dòng)量是矢量，它的方向與瞬時(shí)速度的方向相同．2．CD[根據(jù)動(dòng)量的定義，它是質(zhì)量和速度的乘積，因此它由質(zhì)量和速度共同決定，故A錯(cuò)；又因?yàn)閯?dòng)量是矢量，它的方向與速度的方向相同，而質(zhì)量和速率都相同的物體，其動(dòng)量大小一定相同，但方向不一定相同，故B錯(cuò)；一個(gè)物體的速率改變，則它的動(dòng)量大小就一定改變，故C對；物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，則它的速度就一定發(fā)生了變化，它的動(dòng)量也就發(fā)生了變化，故D對．正確選項(xiàng)為C、D.]3．ABD[在直線運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)物體的速度增大時(shí)，其末態(tài)動(dòng)量p2大于初態(tài)動(dòng)量p1，由矢量的運(yùn)算法則可知Δp＝p2－p1>0，與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，如圖甲所示，所以A正確；在直線運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)物體速度減小時(shí)，p2<p1.如圖乙所示，Δp與p1或p2方向相反，B正確；當(dāng)物體的速度大小不變時(shí)，其方向可能變化，也可能不變化，動(dòng)量可能不變化，即Δp＝0，也可能動(dòng)量大小不變而方向變化，此種情況Δp≠0，C錯(cuò)誤；當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)量的方向變化，即動(dòng)量一定變化，Δp一定不為零，如圖丙所示，故D正確．]4．(1)0.5kg·m/s方向豎直向下0.4kg·m/s方向豎直向上(2)0.9kg·m/s方向豎直向上(3)9m/s方向豎直向上動(dòng)能減少了0.45J解析(1)設(shè)小球與水平板碰撞前瞬間的速度為v，則根據(jù)自由落體的規(guī)律得v＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×1.25)m/s＝5m/s，方向豎直向下．小球與水平板碰撞前的動(dòng)量p＝mv＝0.5kg·m/s，方向豎直向下．同理小球與水平板碰撞后瞬間的速度可由豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得，v′＝4m/s動(dòng)量p′＝mv′＝0.4kg·m/s，方向豎直向上．(2)規(guī)定豎直向下為正方向，則Δp＝p′－p＝(－0.4－0.5)kg·m/s＝－0.9kg·m/s即動(dòng)量變化的大小為0.9kg·m/s，方向豎直向上．(3)小球的速度變化量為：Δv＝v′－v＝－4m/s－5m/s＝－9m/s方向豎直向上小球的初動(dòng)能：Ek′＝eq\f(1,2)mv2＝1.25J小球的末動(dòng)能：Ek′＝eq\f(1,2)mv′2＝0.8J所以ΔEk＝Ek′－Ek＝－0.45J即動(dòng)能減少了0.45J5．BCD[由Ft＝Δp知，F(xiàn)t越大，Δp越大，但動(dòng)量不一定大，它還與初狀態(tài)的動(dòng)量有關(guān)；沖量不僅與Δp大小相等，而且方向相同，由F＝eq\f(p′－p,t)知，物體所受合外力越大，動(dòng)量變化越快．]6．B[由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和泥土上時(shí)，速度相同，動(dòng)量相同，D錯(cuò)；最后速度減為零，動(dòng)量的變化量相同，A錯(cuò)；落在水泥地上時(shí)作用時(shí)間短，受到的作用力大，B對．]7．A方法總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)中，初、末位置的速度方向不在同一直線上，直接求動(dòng)量變化需用平行四邊形定則，比較麻煩，如果是恒力作用，可用動(dòng)量定理，通過求恒力的沖量來求動(dòng)量變化．8．B[對全過程應(yīng)用動(dòng)量定理得Ft－2Fft＝0，所以Ff＝eq\f(1,2)F.]方法總結(jié)應(yīng)用動(dòng)量定理解題的步驟：(1)選取研究對象(單個(gè)物體或可視為單個(gè)物體的系統(tǒng))；(2)確定所研究的物理過程及其初、末狀態(tài)；(3)分析研究對象在所研究的物理過程中的受力情況；(4)建立坐標(biāo)系(即規(guī)定正方向)；(5)根據(jù)動(dòng)量定理列方程；(6)解方程，統(tǒng)一單位，進(jìn)行運(yùn)算，求得結(jié)果．課后鞏固練1．CD[根據(jù)動(dòng)量的定義，它是質(zhì)量和速度的乘積，因此它由質(zhì)量和速度共同決定，故A錯(cuò)；又因?yàn)閯?dòng)量是矢量，它的方向與速度的方向相同，而質(zhì)量和速率都相同的物體，其動(dòng)量大小一定相同，但方向不一定相同，故B錯(cuò)，一個(gè)物體的速率改變，則它的動(dòng)量大小就一定改變，故C對；物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，則它的速度就一定發(fā)生了變化，它的動(dòng)量也就發(fā)生了變化，故D對．]2．B[由“合外力不為零”可知，物體不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其他各種情況皆可能存在．(1)當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能不變，A錯(cuò)．(2)當(dāng)合外力恒定時(shí)，加速度不變，故C錯(cuò)．(3)當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，D錯(cuò)．]3．C[由動(dòng)量定理可知，沖量總是等于物體動(dòng)量的變化量，與物體的動(dòng)量無關(guān)．]4．C[拉動(dòng)紙條時(shí)，筆帽在水平方向受到的滑動(dòng)摩擦力一定(Ff＝μmg)，由動(dòng)量定理知：μmgt＝Δp，緩慢拉動(dòng)紙條時(shí)，作用時(shí)間長，筆帽受到的沖量大，Δp大，易倒，故A、B錯(cuò)；快速拉動(dòng)紙條時(shí)，作用時(shí)間短，筆帽受到的沖量小，Δp小，不易倒，故選項(xiàng)C正確．]5．ABC6．CD[根據(jù)題意建立模型，設(shè)兔子與樹樁的撞擊力為F，兔子撞擊后速度為零，根據(jù)動(dòng)量定理有Ft＝mv，所以，v＝eq\f(Ft,m)＝eq\f(mgt,m)＝gt＝10×0.2m/s＝2m/s，故選C、D.]7．A[兩車滑行時(shí)水平方向僅受阻力f作用，在這個(gè)力作用下使物體的動(dòng)量發(fā)生變化．規(guī)定以車行方向?yàn)檎较蚝?，由?dòng)量定理表述形式F＝eq\f(mv2－mv1,t)得－F＝eq\f(－mv,t)，所以兩車滑行時(shí)間t＝eq\f(mv,f)或t＝eq\f(p,f)，當(dāng)p、f相同時(shí)，滑行時(shí)間t相同，選項(xiàng)A正確．]8．C9．BD[對沖量的計(jì)算一定要分清求的是哪個(gè)力的沖量，是某一個(gè)力的沖量、是合力的沖量、是分力的沖量還是某一方向上力的沖量．這一個(gè)力的沖量與另一個(gè)力的沖量無關(guān)．]10．2.7kg·m/s豎直向上解析皮球在碰撞前的動(dòng)量大小為p＝0.15kg×eq\r(2×10×5)m/s＝1.5kg