新教材2022-2023学年人教版选择性必修第一册第一章2动量定理作业

2动量定理课时作业

基础巩固练知识点一冲量.如图所示,一恒力F与水平方向夹角为0，作用在置于光滑水平面上质量为m的物体上，作用时间为3则力F的冲量为（A）A.FtB.mgtFtcos。D.（mg-Fsin。）t解析:根据冲量的定义式I=Ft,得力F的冲量为Ft,A正确,B、C、D错误。2.下列说法正确的是（B）A.质量一定的物体,若动量发生变化,则动能一定变化B.冲量的大小一定和动量变化量的大小相同C.冲量的方向一定和动量的方向相同一个力对物体有冲量,则该力一定会对物体做功解析:质量一定的物体,若动量发生变化，则可能是速度大小变化，也可能是速度方向变化,因此动能不一定变化,A错误;根据动量定理,物体所受合力的冲量等于物体动量的变化,B正确;冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同,与动量的方向不一定相同,C错误;一个力对物体有了冲量，则物体的速度可能只有方向改变，如匀速圆周运动,此时该力对物体不做功,D错误。.（多选）下面关于物体动量和冲量的说法正确的是（BCD）A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向,就是它所受冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快解析：由Ft二Ap知,FtWO,ApWO,即动量一定变化,Ft越大，Ap越大,但动量不一定大，它还与初态的动量有关,故A错误,B正确;冲量不仅与△P大小相等,而且方向相同，故C正确；由F二翌知,物体所受合外At力越大,动量的变化率T越大，即动量变化越快,故D正确。At.（多选）如图所示,质量为m、2m的甲、乙两个同种材质的物体静止在粗糙水平面上,某时刻,它们同时受到水平恒力F,经过时间t,同时撤掉力F。下列叙述中，正确的是（BC）A.在力F作用的时间内，两物体动量变化△p水△p乙B.在力F作用的时间内，两物体动量变化△p甲＞△p乙C.在力F作用的时间内，两物体摩擦力的冲量I甲〈I乙D.在力F作用的时间内，两物体摩擦力的冲量I甲＞1乙解析：由I二Ft可知,两物体的恒力的冲量相同；由于两物体的质量不同，故在相同时间内乙物体所受到的摩擦力大于甲物体受到的摩擦力,摩擦力的冲量Ih.＜I乙;乙物体受到的合外力的冲量小于甲的冲量，由动量定理可知,两物体动量变化△p甲＞△P乙，故B、C正确,A、D错误。知识点二动量定理及其应用.如图所示,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条。若缓慢拉动纸条（此过程中杯子相对纸条滑动），发现杯子会滑落；当快速拉动纸条时，发现杯子并没有滑落。对于这个实验，下列说法正确的是（D）A.缓慢拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较小B.快速拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较大C.为使杯子不滑落,杯子与纸条间的动摩擦因数应尽量大一些D.为使杯子不滑落,杯子与桌面间的动摩擦因数应尽量大一些解析:在缓慢拉动和快速拉动纸条的过程也杯子受到的摩擦力均为滑动摩擦力，大小相等，但快速拉动时,纸条与杯子作用时间短,此时摩擦力对杯子的冲量小，由I=Ap可知,杯子增加的动量较小，因此杯子没有滑落;缓慢拉动时,摩擦力对杯子的冲量大,杯子增加的动量大,杯子会滑落,选项A、B错误;为使杯子不滑落,摩擦力对杯子的冲量应尽量小一些,杯子与纸条间的动摩擦因数应尽量小一些,选项C错误；杯子与桌面间的动摩擦因数较大时，杯子在桌面上做减速运动的加速度较大,则滑动的距离较小,杯子不容易滑落,选项D正确。.一个质量为0.1kg的小球从20m高处落下，与地面碰撞后反弹，上升的最大高度为12.8叫小球从开始下落到上升到最高点所用时间为4s,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则小球对地面的平均作用力大小为（B）A.8NB.10NC.12ND.15N解析：小球下落的时间3二J管二2s,小球反弹后上升的时间t2=后=1.6s,因此小球与地面作用的时间为At=0.4s,从小球下落到上升到最高点，设向上为正方向，根据动量定理FAt-mgt=0,解得F=10N,故B正确,A、C、D错误。7.古时有“守株待兔”的寓言，倘若兔子受到的冲击力大小为自身重力的2倍时即可导致死亡。如果兔子与树桩的作用时间为0.2s,则被撞死的兔子其奔跑速度可能是(g取10m/s2)(D)A.1.5m/sB.2.5m/sC.3.5m/sD.4.5m/s解析:根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F,兔子撞击后速度为零，根据动量定量有Ft=mv,若兔子恰好撞死，则F=2mg,生丝=2gt=4m/s,则被撞死的兔子的奔跑速度是大于或等于4m/s的,m故选D。8.(多选)一细绳系着小球,在光滑水平面上做匀速圆周运动，小球的质量为叫速度大小为v,做匀速圆周运动的周期为T,则以下说法中正确的是(BCD)A.经过时间小球动量变化量为0B.经过时间小球动量变化量大小为V^mv4C.经过时间t=|,细绳对小球的冲量大小为2mvD.经过时间重力对小球的冲量大小为竽44解析:经过时间小球转过了180。，速度方向正好反向，若规定开始计时时的速度方向为正，则动量变化量为△p=-mv-mv=-2mv,细绳对小球的冲量为I=△p=-2mv,故大小为2mv,A错误,C正确;经时间t三,小球转过了90。，根据矢量合成法可得，动量变化量大小为Ap，=V2mv,重力对小球的冲量大小为芸<1，则Kb；图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，h芸<1，则Kb；图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，h尸2•4105则在件、R作用下,A、B的位移之比为1V°4所以察二#$1,23•%・4片2W2F2X25则古攵选Bo4能力提升练9.质量相等的A、B两个物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力件、R的作用，从静止开始做匀加速直线运动，经过时间和4t。"、B的速度分别达到2V。和V。时,分别撤去F.和F2,以后物体继续做匀减速直线运动直至停止,两个物体速度随时间变化的图像如图所示，设F.和F2对A、B的冲量分别为L和L件和F2对A、B做的功分别为W,和则下列结论正确的是（B）A.11>12,"\>附B.IKl2,M>W2C.L<I2,Wi<W2D.l!>I2,WXW2解析：由图像可知,两物体匀减速运动的加速度大小都为多根据牛顿第二定律,匀减速运动中有Ff=ma',则摩擦力大小都为口白。根据图像知,匀加速运动的加速度分别为竽,詈,根据牛顿第二定律，匀加速运%4to动中有F-Ff=ma,则F尸等,R名”,日和F2的大小之比为12：5,所以to4%10.（多选）一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。设该物体在t。和2t。时刻相对于出发点的位移分别是X1和X2,速度分别是w和v2,合外力从开始至to时刻做的功是瓦，从to至2to时刻做的功是临,则（AC）A.x2=5xi,v2=3viB.Xi=9x2,v2=5viC.x2=5xbW2=8WjD.v2=3vbW2=9W1解析:根据动量定理,0〜to过程有Foto=mvi,册〜2to过程有2Foto=mv2-mvb解得V2=3v］；应用位移公式可知x.^to,X2二等1。+会。,解得X2二5xbB错误,A正确；由W=Fx,得W2=8WbD错误,C正确。11.（2020•天津测试）有一种乒乓球陪练机器人，该机器人能够根据发球人的身体动作和来球信息,及时调整球拍将球击回。若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回，球在空中运动一段时间后落到对方的台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转。下列说法正确的是（A）A.击球过程合外力对乒乓球做功为零B.击球过程合外力对乒乓球的冲量为零C.击球过程乒乓球的动量变化量为零D.在下落过程中，乒乓球处于超重状态解析:击球过程乒乓球以原速率返回，动能不变,根据动能定理,合外力对乒乓球做功为零,故A正确;击球过程乒乓球以原速率返回,速度方向改变,速度变化量不为零，即动量变化量不为零,根据动量定理,合外力对乒乓球的冲量不为零,故B、C错误;在下降过程中，乒乓球只受到重力作用，加速度方向竖直向下,处于失重状态,故D错误。12.如图所示,长为L的轻绳一端系于固定点0,另一端系质量为m的小球,将小球从（）点正下方;处以一定初速度水平向右抛此经过一段时间后绳被拉直，以后小球将以0为圆心在竖直平面内摆动。已知绳刚被拉直时与竖直方向成60°角，求：⑴小球被水平抛出时的速度；⑵在绳被拉直的瞬间，固定点0受到的冲量。解析：（1）设球抛出后经过时间t绳刚被拉直,则由平抛运动规律,得Lsin60°=votLeos60°--=-gt2,42联立得t二J1，16gL。⑵绳刚被拉直瞬间，小球的瞬时速度为+（gt）2=y[2^L设v与竖直方向夹角为8,则tan0=^gt所以0=60°,即此时速度方向与绳的方向一致,小球在该时刻的动量即为初动量，p=mv=mJ2gL设绳拉直的方向为正方向，根据动量定理有1=△p=0-mv=-mA/2<gL所以固定点0受到绳子拉力冲量大小为e网,方向沿绳向下。答案：（1）：历I（2）mJ须,方向沿绳向下13.如图所示,一质量为m=lkg的物块静止放置在长L=3.0111、高11=1.5m的固定斜面的底端,物块与斜面间的动摩擦因数U=噂。短时间内给JL口物块一个沿斜面向上的恒力使物块滑向斜面顶端，已知该恒力对物块的冲量1=10N•s,g取10m/s2o求：(1)物块到达斜面顶端的速度随恒力作用时间变化的规律；⑵物块到达斜面顶端时速度的最大值。解析：(D设斜面的倾角为0,恒力F作用的时间为t,物块获得的速度为V.,通过的位移为x,撤去恒力后物块在斜