2024-2025學(xué)年高中物理第十六章動量守恒定律2動量和動量定理課堂演練含解析新人教版選修3-5

PAGE6-動量和動量定理1．關(guān)于動量，下列說法中正確的是()A．做勻速圓周運(yùn)動的物體，動量不變B．做勻變速直線運(yùn)動的物體，它的動量肯定在變更C．物體的動量變更，動能也肯定變更D.甲物體動量p1＝5kg·m/s，乙物體動量p2＝－10kg·m/s，所以p1>p2解析：動量是矢量，勻速圓周運(yùn)動的物體的速度方向時(shí)刻在變更，故動量時(shí)刻在變更，A錯(cuò)誤；勻變速直線運(yùn)動的物體的速度大小時(shí)刻在變更，所以動量肯定在變更，B正確；速度方向變更，但大小不變，則動量變更，而動能不變，C錯(cuò)誤；動量的負(fù)號只表示方向，不參加大小的比較，故p1＜p2，D錯(cuò)誤．答案：B2.如圖所示，籃球運(yùn)動員接傳來的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球快速引至胸前.這樣做可以（）A.減小球?qū)κ譀_量的大小B.減小球?qū)κ肿饔昧Φ拇笮.減小球的動量變更量的大小D.減小球?qū)κ值淖饔脮r(shí)間解析：先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球引至胸前，這樣可以增加球與手接觸的時(shí)間，依據(jù)動量定理得：－Ft＝0－mv，得F＝eq\f(mv,t)，當(dāng)時(shí)間增大時(shí)，沖量和動量的變更量都不變，減小動量的變更率，即球?qū)κ值淖饔昧?，所以B正確.答案：B3.(多選)如圖所示，一個(gè)物體在與水平方向成θ角的拉力F的作用下勻速前進(jìn)了時(shí)間t，則()A．拉力F對物體的沖量大小為FtB．拉力對物體的沖量大小為FtsinθC．摩擦力對物體的沖量大小為FtcosθD．合外力對物體的沖量大小為零解析：求沖量時(shí)，必需明確是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量．本題中，作用的時(shí)間都是一樣的，求力F對物體的沖量就是Ft，所以A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；物體受到的摩擦力Ff＝Fcosθ，所以摩擦力對物體的沖量大小為Fft＝Fcosθt，C項(xiàng)正確；物體做勻速運(yùn)動，合外力為零，所以合外力對物體的沖量大小為零，D對．故正確選項(xiàng)為A、C、D.答案：ACD4．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定在墻上，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊以速度v0從右側(cè)沿光滑水平面對左運(yùn)動并與彈簧發(fā)生相互作用．設(shè)相互作用的過程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，那么，在整個(gè)相互作用的過程中彈簧對木塊沖量I的大小和彈簧對木塊做的功W分別是()A．I＝0，W＝mveq\o\al(2,0) B．I＝mv0，W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)C．I＝2mv0，W＝0 D．I＝2mv0，W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解析：在木塊與彈簧接觸到將彈簧壓縮為最短的過程中，彈簧對木塊做負(fù)功，在彈簧將木塊彈出的過程中，彈簧對木塊做正功，且正功與負(fù)功的肯定值相等，故在整個(gè)相互作用的過程中彈簧對木塊做的總功W＝0.從而，木塊將以－v0的速度被彈回，由動量定理可得，在整個(gè)相互作用的過程中彈簧對木塊沖量I的大小I＝2mv0，故C正確．答案：C[A級抓基礎(chǔ)]1.對于力的沖量的說法，正確的是（）A.作用在物體上的力越大，力的沖量就越大B.作用在物體上的力越大，力的沖量不肯定大C.力F1與作用時(shí)間t1的乘積F1t1等于F2與作用時(shí)間t2的乘積F2t2，則這兩個(gè)沖量相同D.靜置于地面的物體受水平推力F的作用，經(jīng)時(shí)間t仍靜止，則此推力的沖量為零解析：由沖量公式I＝Ft，作用在物體上的力大，時(shí)間不肯定相等，故沖量不肯定大，故A錯(cuò)誤，B正確；沖量是矢量，F(xiàn)1與作用時(shí)間t1的乘積F1t1等于F2與作用時(shí)間t2的乘積F2t2，則這兩個(gè)沖量大小相等，但方向不肯定相同，所以沖量不肯定相同，故C錯(cuò)誤；靜置于地面的物體受水平推力F的作用，經(jīng)時(shí)間t仍靜止，則此推力的沖量為Ft，與物體的速度無關(guān)，故D錯(cuò)誤.答案：B2.下列關(guān)于力的沖量和動量的說法中，正確的是（）A.物體所受的合力為零，它的動量肯定為零B.物體所受的合外力的沖量為零，它的動量變更肯定為零C.物體所受的合力外的做的功為零，它的動量變更肯定為零D.物體所受的合外力不變，它的動量肯定不變解析：物體受到的合外力為零，則沖量為零，動量變更量為零，動量不會發(fā)生變更，但是它的動量不肯定為零，A錯(cuò)誤，B正確；合外力做功為零動能不變，但合外力的沖量不肯定為零，則動量的變更不肯定為零，如勻速圓周運(yùn)動，其合力做功為零，但其動量始終在變更，故C錯(cuò)誤；物體受到的合外力不變，則由動量定理可知，動量的肯定變更，D錯(cuò)誤.答案：B3．(多選)從塔頂以相同速率拋出A、B、C三小球，A球豎直上拋、B球平拋、C球豎直下拋．另有D球從塔頂自由下落，四個(gè)小球質(zhì)量相同，落到同一水平面上．不計(jì)空氣阻力，則()A．落地時(shí)動能相同的小球是A、B、CB．落地時(shí)動量相同的小球是A、B、CC．從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動能增量相同的小球只有A、B、CD．從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動量增量相同的小球是B、D解析：小球從拋出至落地過程中只有重力做功，且重力做功相同，A、B、C三個(gè)小球的初動能相同，故小球落地時(shí)的動能相同，所以A正確；A、B、D落地速度方向相同，都是豎直向下，但是C落地速度方向不是豎直向下，故A、B、C落地的動量不相同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動能增量等于合力做功，即等于重力做的功，由于從相同高度拋出，故重力做的功相同，故四個(gè)小球落地過程中動能增量相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動量增量等于合力的沖量，合力為重力，但是時(shí)間相同的只有B、D，故合力的沖量相同的是B、D，故選項(xiàng)D正確．答案：AD4.轎車發(fā)生碰撞時(shí)關(guān)于平安氣囊對駕駛員愛護(hù)作用的說法正確的是（）A.減小了駕駛員的動量變更量B.減小了駕駛員的動量變更率C.減小了駕駛員受到撞擊力的沖量D.延長了撞擊力的作用時(shí)間，從而使得駕駛員的動量變更量更大解析：在碰撞過程中，人的動量的變更量是肯定的，而用平安氣囊后增加了作用的時(shí)間，依據(jù)動量定理Ft＝Δp可知，可以減小駕駛員受到的沖擊力，即減小了駕駛員的動量變更率，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.答案：B5.(多選)如圖所示，箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一質(zhì)量為m的鐵球以速度v向左壁碰去，來回碰幾次后停下來，而箱子始終靜止，則整個(gè)過程中()A．鐵球?qū)ο渥拥臎_量為零B．鐵球和箱子受到的沖量大小相等C．箱子對鐵球的沖量為mv，向右D．摩擦力對箱子的沖量為mv，向右解析：箱子在水平方向上受到兩個(gè)力作用，球?qū)ο渥拥淖饔昧偷孛鎸ο渥拥哪Σ亮?，二力始終等值反向，其合力始終為零，故箱子始終靜止．因此，鐵球?qū)ο渥拥臎_量與摩擦力對箱子的沖量等值反向，合沖量為零，故A錯(cuò)誤；依據(jù)動量定理，鐵球受到的沖量為I＝0－mv＝－mv，而箱子受到的沖量始終為零．故B錯(cuò)誤；依據(jù)動量定理，箱子對鐵球的沖量為I＝0－mv＝－mv，負(fù)號表示方向向右．故C正確；箱子對鐵球的沖量mv，向右，依據(jù)牛頓第三定律，鐵球?qū)ο渥拥臎_量為mv，向左．又因?yàn)槟Σ亮εc鐵球?qū)ο渥拥淖饔昧Φ戎捣聪颍阅Σ亮ο渥拥臎_量為mv，向右．故D正確；故CD正確．答案：CD6.質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)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()A．10N·s，10N·sB．10N·s，－10N·sC．0，10N·sD．0，－10N·s解析：由題圖可知，在前10s內(nèi)物體初、末狀態(tài)的動量相等，p1＝p2＝5kg·m/s，由動量定理知I1＝0；在后10s內(nèi)p3＝－5kg·m/s，I2＝p3－p2＝－10N·s.故選D.答案：D7．(多選)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體A、B從同一高度沿傾角不同的兩光滑斜面由靜止自由滑下，在到達(dá)斜面底端的過程中，下列說法正確的是()A．兩物體所受重力的沖量相同B．兩物體所受合外力的沖量相同C．兩物體動量的變更量不同D．兩物體動能的變更量相同解析：設(shè)高度為h，依據(jù)牛頓其次定律得，加速度為：a＝gsinα，由eq\f(h,sinα)＝eq\f(1,2)at2，得t＝eq\r(\f(2h,gsin2α))，由于斜面的傾角不同，則運(yùn)動時(shí)間不同，依據(jù)I＝mgt知，重力的沖量不同，故A錯(cuò)誤．依據(jù)動能定理知：mgh＝eq\f(1,2)mv2，解得：v＝eq\r(2gh)，到達(dá)底端時(shí)動能變更量相同，由于斜面傾角不同，故速度大小相等、方向不同，依據(jù)動量定理知，動量的變更量大小相等、方向不同，故合力的沖量大小相等、方向不同，故合力的沖量不相同，動量的變更量也不相同，故B錯(cuò)誤，CD正確．故選CD.答案：CD8.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小鋼球豎直下落，落地時(shí)速度大小為1m/s，與地面作用0.1s后以等大的動量被反彈.小鋼球在與地面碰撞的過程中，下列說法中正確的是（）A.小鋼球重力的沖量是0.1kg·m/sB.若選向上為正方向，則小鋼球的動量變更是1kg·m/sC.若選向上為正方向，則小鋼球受到的合力沖量是－1N·sD.若選向上為正方向，則小鋼球的受到的合力為5N解析：依據(jù)沖量定義可知：I＝mgt＝0.5×10×0.1＝0.5kg·m/s，故A錯(cuò)誤；若選向上為正方向，則小鋼球的動量變更量為Δp＝mv－（－mv）＝2mv＝2×0.5×1＝1kg·m/s，故B正確；依據(jù)動量定理，合力沖量等于動量的變更量，所以若選向上為正方向，則小鋼球受到的合力沖量是1kgm/s＝1N·s，故C錯(cuò)誤；已知合力的沖量為1kg·m/s＝1N·s，所以合力的大小為F＝eq\f(1,t)＝eq\f(1,0.1)＝10N，故D錯(cuò)誤.答案：B9．質(zhì)量為1kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4.有一大小為5N的水平恒力F作用于物體上，使之加速前進(jìn)，經(jīng)3s后撤去F.求物體運(yùn)動的總時(shí)間(g取10m/s2)．解析：物體由起先運(yùn)動到停止運(yùn)動的全過程中，F(xiàn)的沖量為Ft1，摩擦力的沖量為Fft.選水平恒力F的方向?yàn)檎较颍罁?jù)動量定理有Ft1－Fft＝0，①又Ff＝μmg.②聯(lián)立①②式解得t＝eq\f(Ft1,μmg)，代入數(shù)據(jù)解得t＝3.75s.答案：3.75s10．如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA＝4kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力微小，可以忽視不計(jì)．可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB＝2kg.現(xiàn)對A施加一個(gè)水平向右的恒力F＝10N，A運(yùn)動一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘合在一