新教科版課時(shí)33動(dòng)量和動(dòng)量定理作業(yè)

課時(shí)規(guī)范練33動(dòng)量和動(dòng)量定理基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練1.(動(dòng)量)(2023江蘇南通調(diào)研)關(guān)于動(dòng)量,下列說(shuō)法正確的是()A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其動(dòng)量不隨時(shí)間發(fā)生變化B.臺(tái)球在粗糙的臺(tái)面上碰撞時(shí)不遵從動(dòng)量守恒定律C.在船舷和碼頭懸掛舊輪胎是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間,以減小船與碼頭的作用力D.體操運(yùn)動(dòng)員在落地時(shí)總要屈腿是為了減小動(dòng)量的變化量,使運(yùn)動(dòng)員避免受傷答案C解析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其速度方向隨時(shí)間變化,因動(dòng)量是矢量,故動(dòng)量的方向會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化,故A錯(cuò)誤;臺(tái)球在粗糙的臺(tái)面上碰撞瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,故此時(shí)遵從動(dòng)量守恒定律,故B錯(cuò)誤;在船舷和碼頭懸掛舊輪胎是為了在動(dòng)量變化相同的情況下延長(zhǎng)作用時(shí)間,以減小船與碼頭的作用力,故C正確;體操運(yùn)動(dòng)員在落地時(shí)總要屈腿是為了在動(dòng)量的變化量相同的情況下增加作用時(shí)間,減小作用力,使運(yùn)動(dòng)員避免受傷,故D錯(cuò)誤。2.(動(dòng)量定理)(人教版教材選擇性必修第一冊(cè)P29習(xí)題改編)在離地面同一高度有質(zhì)量相同的三個(gè)小球a、b、c,a球以速率v0豎直上拋,b球以相同速率v0豎直下拋,c球做自由落體運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是()A.a球與b球落地時(shí)動(dòng)量不同B.a球與b球落地時(shí)動(dòng)量的改變量相同C.三球中動(dòng)量改變量最大的是a球,最小的是b球D.只有b、c兩球的動(dòng)量改變量方向是向下的答案C解析由動(dòng)能定理可得mgh=12mv2-12mv02,則a球與b球落地時(shí)動(dòng)能相同,速度方向都是豎直向下,所以a球與b球落地時(shí)動(dòng)量相同,所以A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)量定理可得Δp=mgΔt,由于a球與b球落地時(shí)間不同,所以a球與b球落地時(shí)動(dòng)量的改變量不相同,所以B錯(cuò)誤;三球中a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),b球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,則三球中動(dòng)量改變量最大的是a球,最小的是b球,所以C正確;根據(jù)動(dòng)量定理,可知?jiǎng)恿扛淖兞康姆较蚺c合力的沖量方向相同3.(動(dòng)量定理)(2023江西南昌模擬)如圖所示,一個(gè)物塊放在水平圓盤上,隨圓盤一起繞圓盤中心軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)半圈過(guò)程中,摩擦力對(duì)物塊的沖量大小為I1;轉(zhuǎn)一圈過(guò)程中,摩擦力對(duì)物塊的沖量大小為I2,則()A.I1>I2B.I1=I2C.I1<I2D.無(wú)法比較I1、I2的大小答案A解析設(shè)物塊的質(zhì)量為m,轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小為v,根據(jù)動(dòng)量定理,轉(zhuǎn)過(guò)半圈有I1=2mv,轉(zhuǎn)過(guò)一圈有I2=0,即I1>I2,故選A。4.(沖量、動(dòng)量定理)一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示,則()A.0~2s內(nèi)合外力F的沖量為4N·sB.t=2s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為2kg·m/sC.0~4s內(nèi)合外力F的沖量為0D.t=4s時(shí)物塊的速度為0答案A解析根據(jù)沖量的定義有I=Ft,結(jié)合圖像可知,圖線與時(shí)間軸所圍面積表示合外力的沖量,上側(cè)的面積表示沖量方向?yàn)檎?下側(cè)的面積表示沖量方向?yàn)樨?fù),則0~2s內(nèi)合外力F的沖量I1=2×2N·s=4N·s,0~4s內(nèi)合外力F的沖量I2=(2×2-1×2)N·s=2N·s,A正確,C錯(cuò)誤;0~2s內(nèi)根據(jù)動(dòng)量定理有I1=mv1-0解得p1=mv1=4kg·m/s,0~4s內(nèi)根據(jù)動(dòng)量定理有I2=mv2-0,解得v2=1m/s,B、D錯(cuò)誤。5.(動(dòng)量定理的應(yīng)用)科研人員在太空中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用質(zhì)量為m1的宇宙飛船去對(duì)接前方的火箭組,對(duì)接后保持勻速運(yùn)動(dòng),然后開動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速。若推進(jìn)器開動(dòng)的時(shí)間為Δt,平均推力為F,測(cè)出飛船和火箭的速度變化為Δv,則下列說(shuō)法正確的是()A.飛船和火箭組的機(jī)械能守恒B.火箭組的質(zhì)量m2=FΔtC.飛船對(duì)火箭組的彈力大小為FD.飛船對(duì)火箭組的彈力大小為F+ΔvΔ答案B解析飛船和火箭組受推力作用而加速運(yùn)動(dòng),則機(jī)械能增加,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對(duì)飛船和火箭組,由動(dòng)量定理得FΔt=(m2+m1)Δv,解得火箭組的質(zhì)量m2=FΔtΔv-m1,選項(xiàng)B正確;對(duì)火箭組,由牛頓第二定律得F1=m2a=m2ΔvΔt=F-m1Δ6.(動(dòng)量定理的應(yīng)用)(2023湖北荊州階段考試)氣墊鞋通過(guò)氣墊的緩沖減小地面對(duì)腳的沖擊力。某同學(xué)的重力為G,穿著平底布鞋時(shí)雙腳豎直著地過(guò)程中與地面的作用時(shí)間為t0,受到地面的平均沖擊力大小為3G。若腳著地前的速度保持不變,該同學(xué)穿上某型號(hào)的氣墊鞋時(shí),雙腳豎直著地過(guò)程中與地面的作用時(shí)間變?yōu)?.5t0,則該同學(xué)受到地面的平均沖擊力大小變?yōu)?)A.1.8G B.1.6G C.1.2G D.0.9G答案A解析設(shè)腳著地瞬間的速度大小為v,取豎直向上為正,穿著平底布鞋時(shí)雙腳豎直著地過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量定理(F-G)·t0=0-(-mv),其中F=3G,穿上氣墊鞋時(shí)雙腳豎直著地過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量定理有(F'-G)·2.5t0=0-(-mv),解得F'=1.8G,故選A。素養(yǎng)綜合練7.一平底煎鍋正在炸豆子。假設(shè)每個(gè)豆子的質(zhì)量均為m,彈起的豆子均垂直撞擊平板鍋蓋,撞擊速度均為v。每次撞擊后速度大小均變?yōu)?3v,撞擊的時(shí)間極短,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為m'的鍋蓋剛好被頂起。重力加速度為g,則單位時(shí)間撞擊鍋蓋的豆子個(gè)數(shù)為(A.3m'gC.2m'g答案A解析設(shè)單位時(shí)間撞擊鍋蓋的豆子個(gè)數(shù)為n,則由動(dòng)量定理得FΔt=Δm·23v-Δm·(-v),其中F=m'g,Δm=nΔt·m,解得n=3m'g8.(多選)一質(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)后返回原處的速度大小為vt,且vt=0.5v0,則()A.上滑過(guò)程中重力的沖量比下滑時(shí)小B.上滑時(shí)和下滑時(shí)支持力的沖量都等于零C.合力的沖量在整個(gè)過(guò)程中大小為32mvD.整個(gè)過(guò)程中物體的動(dòng)量變化量為12mv答案AC解析以v0的初速度沿斜面上滑,返回原處時(shí)速度為vt=0.5v0,說(shuō)明斜面不光滑,設(shè)斜面長(zhǎng)為l,則上滑過(guò)程所需時(shí)間t1=lv02=2lv0,下滑過(guò)程所需時(shí)間t2=lvt2=4lv0,t1<t2,根據(jù)沖量的定義可知,上滑過(guò)程中重力的沖量比下滑時(shí)小,A正確;上滑和下滑時(shí)支持力的沖量都不等于零,B錯(cuò)誤;對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理,則9.(2023廣東韶關(guān)模擬)質(zhì)量為m的物塊在粗糙水平面減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速率為v時(shí),施加與水平方向夾角為θ的恒力F,如圖所示。經(jīng)過(guò)時(shí)間t,物塊恰好以相同速率v向右運(yùn)動(dòng)。在該時(shí)間t內(nèi),下列說(shuō)法正確的是()A.物塊所受拉力F的沖量大小為FtcosθB.物塊所受摩擦力的沖量大小為零C.物塊所受重力的沖量大小為零D.物塊所受合力的沖量大小為2mv答案D解析物塊所受拉力F的沖量大小為IF=Ft,故A錯(cuò)誤;設(shè)整個(gè)過(guò)程中摩擦力大小為Ff,取向右為正方向,當(dāng)物塊向左運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度a1=Fcosθ+Ffm,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=va1=mvFcosθ+Ff,物塊所受摩擦力的沖量IFf1=Fft1=mvFfFcosθ+Ff,同理當(dāng)物塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊所受摩擦力的沖量IFf2=-mvFfFcosθ-Ff,則整個(gè)過(guò)程中,摩擦力沖量IFf10.(2023湖北孝感期中)嚴(yán)冬樹葉結(jié)有冰塊,人在樹下經(jīng)常出現(xiàn)冰塊砸到頭部的情況。若冰塊質(zhì)量為150g,從離人約45cm的高度無(wú)初速度掉落,砸到頭部后冰塊未反彈,頭部受到冰塊的沖擊時(shí)間約為0.2s,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力,下列分析正確的是()A.冰塊接觸頭部之前的速度約為2m/sB.冰塊對(duì)頭部的沖量大小約為0.75N·sC.冰塊對(duì)頭部的平均作用力大小約為2.25ND.冰塊與頭部作用過(guò)程中冰塊的動(dòng)量變化大小約為0.3kg·m/s答案B解析冰塊接觸頭部之前,做自由落體運(yùn)動(dòng),由公式v2=2gh代入數(shù)據(jù),解得v=3m/s2,故A錯(cuò)誤;冰塊撞擊頭部過(guò)程,由動(dòng)量定理,得I-mg·t=mv,代入數(shù)據(jù),得I=0.75N·s,故B正確;由沖量公式I=F·t代入數(shù)據(jù),得F=3.75N,故C錯(cuò)誤;冰塊與頭部作用過(guò)程中冰塊的動(dòng)量變化量大小約為Δp=mv=0.15×3kg·m/s=0.45kg·m/s,故D錯(cuò)誤。11.(2023北京模擬)如圖所示,用一棋子壓著一紙條,放在水平桌面上接近邊緣處,某同學(xué)用較大的力氣將紙條抽出,棋子掉落在水平地面上的P點(diǎn)。已知棋子的質(zhì)量為m,桌子邊緣到地面的高度為h,與P的水平距離為s,設(shè)重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。(1)求棋子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(2)求紙條給棋子的沖量大小。(3)要想使棋子的水平射程比P點(diǎn)更遠(yuǎn)一點(diǎn),抽紙條的力氣應(yīng)該稍微