高中物理1.1动量定理每课一练鲁科版选修3-5

1、1.1动量定理每课一练1.如图1所示，固定的光滑斜面倾角为0 .质量为m的物体由静止开始，从斜面顶端滑到底端，所用时间为t.在这一过程中()a.物体所受支持力的冲量为0b.物体所受支持力的冲量大小为mgcos 0 - tc.物体所受重力白冲量大小为mg- t： id.物体动量的变化量大小为mgsin 0 - t解析：根据冲量的定义i = ft可得，物体所受支持力的冲量大小为mgos。 t,物体所受重力的冲量大小为 mcg- t,选项a错误，选项b、c正确；由v=at得t秒时的速 度为 v = gsin 0 t ,故 a p= mv- 0= mgin 0 - t,故选项 d也正确.答案：bcd2

2、.以初速度v。竖直向上抛出一个质量为m的物体，空气阻力不可忽略.关于物体受到的冲量，以下说法错误的是()a.物体上升和下降两个阶段受到重力的冲量方向相反b.物体上升和下降两个阶段受到空气阻力的冲量方向相反c.物体在下降阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量d.物体从抛出到返回抛出点，所受各力冲量的总和方向向下解析：无论物体是上升还是下降，物体所受重力的方向都是向下的，故重力对物体的冲量也都是向下的，因此选项a是错误的.物体向上运动时，空气阻力方向向下，因此阻力的冲量方向也向下；而当物体下落时，空气阻力方向向上，因此阻力的冲量方向也就向上，所以上升和下落这两个阶段中阻力的冲量方向相反，因此

3、选项b是正确的.在有阻力的情况下，由于上升阶段的加速度比下降时的大，且两次位移相等，故上升阶段所用时间t1比下降阶段t2短，则物体在下落阶段重力的冲量mgt2大于上升阶段重力的冲量 mgl,因此选项 c是正确的.由于物体在整个运动过程中，重力的方向都向下，阻力的方向在上升、下降两个阶 段分别向下、向上，但是阻力都比重力小.所以在整个运动过程中，合力的冲量方 向总是向下，因此选项 d是正确的.答案：a2f3.如图2所示，物体在粗糙的水平面上向右做直线运动.从 a 777777777777777777777777：a点开始受到一个水平向左的恒力f的作用，经过一段时间后又回到a点，则物体在这一往返运

4、动的过程中，下列说法中正确的是a.恒力f对物体做的功为零b.摩擦力对物体做的功为零c.恒力f的冲量为零d.摩擦力的冲量为零用心爱心专心图42解析：在恒力f作用的方向上，位移为零，故f做的功为零，a正确.摩擦力的方向始终与物体运动速度方向相反，故摩擦力对物体做负功,b错误.i =ft可知,恒力f与摩擦力均不为零，两力的冲量一定不为零,c、d均错误.答案：a 14.如图3所小，pq%固定于竖直平面内的光滑的 4圆周轨道，圆心o在s点的正上方.在 o和p两点各有一质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑.以下说法正确的a.a比b先到达s,它们在s点的动量不相等b.a与b同时到

5、达s,它们在s点的动量不相等c.a比b先到达s,它们在s点的动量相等d.b比a先到达s,它们在s点的动量相等解析：a自由下落，b沿圆弧下滑，a比b先到达s,两者下落高度相同，由机械能守恒定律可知，两者到达 s时速度大小相同，但方向不同，故动量不同,a项正确.答案：a5.水平地面上有一木块，质量为 m,它与地面间的动摩擦因数为科，在水平恒力f作用下由静止开始运动，经过时间 t撤去此力，木块又向前滑行一段时间2t才停下,此恒力f的大小为a. mgb. 2(1 mgc. 3mgd. 4mg解析：从木块开始运动，到木块停止运动的整个过程用动量定理（取水平恒力f的方向为正方向）得：ft mgx3t =0

6、.所以f= 3科mg只有c正确.答案：c拉力f随时间t的变化如图4所示，则24 t/s6.静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力a. 4 s内物体的位移为零-1b. 4 s内拉力对物体做功不为零c. 4 s末物体的速度为零d. 4 s内拉力对物体冲量不为零解析：前2 s物体做匀加速直线运动，后 2 s是加速度大小相等的匀减速直线运动,一直向前运动，位移不为零，a错.拉力先做正功，后做负功，前2 s与后2 s的位移相同，所以拉力做功为零，b错，c对.由冲量是矢量知:前 2 s与后2 s冲量等值反向，所以4 s内冲量为零，d错.答案：c7. 一个静止的质点，04 s时间内受到力f的作用，力的方向始

7、终在同一直线上，力f随时间t的变化如图5所示，则质点在a.末速度改变方向8.末位移改变方向c.末回到原出发点d.末运动速度为零解析:。2 s时间内，力f大于零，质点做加速运动,2 s末速度达到最大；在 2s4 s时间内，力f小于零，质点做减速运动，第 2 s末力f方向改变,加速度方改变，速度、位移方向不变，a、b错误；第4 s末，质点离出发点最远,c错误;由f-t图象与横轴所夹面积的物理意义是力f的冲量，由动量定理可知第4 s末物体动量为零，运动速度为零，d正确.答案：d8.在课外活动中，甲、乙两同学站在旱冰场的水平面上，开始时都是静止的.两人互推后，甲、乙反向做直线运动，甲的速率为 0.1

8、m/s,乙的速率为0.2 m/s.已知甲的量为60 kg,乙的质量为30 kg,假设互推的时间为0.01 s,忽略摩擦力及空气阻力,则下列说法中正确的是a.甲、乙所受的平均推力均为600 n,方向相反b.甲、乙所受的平均推力均为500 n,方向相反c.甲受的平均推力为 600 n,乙受的平均推力为500 n,方向相反d.甲受的平均推力为 500 n,乙受的平均推力为600 n,方向相反解析：以甲为研究对象，根据动量定理ft = m甲v甲一0,可得甲受到的平均推力为= 600 n,据牛顿第三定律可得乙受到的平均推力也为600 n,答案：a9.如图6所示，在倾角为30。的足够长的斜面上有一质量为m

9、的物体，它受到沿斜面方向的力f的作用.力f可按图7中(a)(b)(c)(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是 f与mg的比值，力沿斜面向上为正).(a)(b)(c)(d)用心爱心专心6图7已知此物体在t=0时的速度为零，若用 vi、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是()a. vib. v2c. v3d. v4解析：设物体所受重力为mg规定沿斜面向上为正方向，由动量定理得a. a pi= 11 = - 0.5 mgx 2+ 0.5 mgx 1 - mgin30 x3=2mgb. a p2= 12= 0.5 mgx 10.5 mgx 1 mg

10、,in30 x3=-1.5 mgc. a p3= 13 = - 0.5 mgx 2- mgin30 x3= 2.5 mgd. a p4= 14= - 0.5 mgx 2+ mgx 1mgin30 x3=-1.5 mg因为(c)中，a p3绝对值最大，且t=0时速度为零，所以 c中物体速率最大，即 c正 确.答案：c10.质量为m的物体在光滑水平面上以速度v1匀速运动，受到一个跟水平方向成“角斜向上的拉力f作用后，经一段时间t速度变为v2,如图8所示.求这段时间t内拉力的冲量.图8解析：在时间t内物体受力如图所示，物体所受的合外力为由动量定理有 fcos a t = mvmv拉力f的冲量mv-

11、mvi = ft =cos5答案:mv mvcos a11. 一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力f随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图9所示，不计空气阻力，取重力加速度g= 10m/s2,试结合图象，分析：2：三匚口叫 3bm式疝 山8.7 9.6 111512.3vs图9(1)试分析图象中前 3 s和6.7 s8.7 s,9.5 s 11.5 s的运动情况和受力情况，能 得到什么结论？(2)试求在11.5 s12.3 s时间内，运动员对弹簧床的平均作用力？解析：(1)前3 s ,弹簧床的弹力没变，说明运动员静止在床上，即fn= mg= 500 n故运动员的质

12、量 m= 50 kg在6.7 s8.7 s和9.5 s11.5 s内，弹力为零，说明运动员已在空中且有2 s的时间.(2)由运动员在空中时间t=2 s得运动员与床接触前后的速度大小vo = vt = g ：= 10 m/s2以运动员为研究对象，由动量定理:(f mg - a t = mv m vo)+ mgm v0+vt所以f =；一at50x200.8n +500 n = 1750 n.由牛顿第三定律，运动员对弹簧床的平均作用力为1750 n,方向竖直向下.答案：(1)见解析 (2)1750 n 方向竖直向下索12.如图10所示，质量为1 kg的小物块m以5 m/s的初速度m滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板m质量为图104 kg ,木板与水平面间的动摩擦因数为0.02 ,经时间2 s2.后，小物块从木板另一端以1 m/s相对于地的速度滑出，g=10 m/s ,求:(1)小物块与木板间的动摩擦因数.(2)这一过程中木板的位移.(3)此过程中因摩擦增加的内能.解析：(