高中物理人教版5第十六章动量守恒定律2动量和动量定理 第十六章2动量和动量定理

第十六章动量守恒定律2动量和动量定理1．关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．物体的速度方向改变，其动量一定改变C．物体的动量改变，其动能一定改变D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向解析：物体的动量越大，质量和速度的乘积越大，但是质量不一定大，惯性不一定大，选项A错误；物体的速度方向改变，则速度一定改变，其动量一定改变，选项B正确；物体的动量改变，可能是速度的方向改变，大小不变，则其动能不一定改变，选项C错误；运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向，选项D错误．故选B.答案：B2．篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球．接球时，两手随球迅速收缩至胸前．这样做可以()A．减小球对手的冲量 B．减小球对人的冲击力C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量解析：接球过程中，球的初动量和末动量一定，所以球的动量变化量恒定不变，选项C错误；根据动量定理，手对球的冲量等于球动量的改变量，也恒定不变，球对手的冲量也不变，选项A错误；球的初动能和末动能一定，所以球的动能变化量恒定不变，选项D错误；根据动量定理I＝Ft，球对手的冲量I不变，接球时两手随球迅速收缩至胸前，是通过延长受力时间以减小球对人的冲击力F，所以选项B正确．答案：B3.(多选)如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t，则()A．拉力F对物体的冲量大小为FtB．拉力对物体的冲量大小为FtsinθC．摩擦力对物体的冲量大小为FtcosθD．合外力对物体的冲量大小为零解析：求冲量时，必须明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量．本题中，作用的时间都是一样的，求力F对物体的冲量就是Ft，所以A项正确、B项错误；物体受到的摩擦力Ff＝Fcosθ，所以摩擦力对物体的冲量大小为Fft＝Fcosθt，C项正确；物体做匀速运动，合外力为零，所以合外力对物体的冲量大小为零，D对．故正确选项为A、C、D.答案：ACD4.质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是s，安全带长5m，g取10m/s解析：选取人为研究对象，人下落过程中由v2＝2gh得：v＝eq\r(2gh)＝10m/s，以竖直向上为正方向，缓冲过程由动量定理得：(F－mg)t＝mv，得：F＝eq\f(mv,t)＋mg＝1100N.由牛顿第三定律可知：安全带所受的平均冲力大小为1100N.答案：1100N.1．(多选)若一个物体的动量发生了变化，则物体运动的(质量不变)()A．速度大小一定改变了 B．速度方向一定改变了C．速度一定变化了 D．加速度一定不为零解析：动量是矢量，动量发生变化，若是方向发生变化，则速度方向变化了；若是动量大小发生变化，则速度大小变化了，无论大小和方向哪个变化，都可说速度一定变化了．根据牛顿第二定律，可知速度变化，则加速度一定不为零，故C、D正确．答案：CD2．物体在恒定的合力F作用下做直线运动，在时间Δt1内速度由0增大到v，在时间Δt2内速度由v增大到2v.设F在Δt1内做的功是W1，冲量是I1；在Δt2内做的功是W2，冲量是I2，那么()A．I1<I2，W1＝W2 B．I1<I2，W1<W2C．I1＝I2，W1＝W2 D．I1＝I2，W1<W2解析：在Δt1内，I1＝FΔt1＝mv－0＝mv，在Δt2内，I2＝FΔt2＝2mv－mv＝mv，所以I1＝I2；又因为W1＝eq\f(1,2)mv2，W2＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2，所以W1<W2.故选项D正确．答案：D3．(多选)从塔顶以相同速率抛出A、B、C三小球，A球竖直上抛、B球平抛、C球竖直下抛．另有D球从塔顶自由下落，四个小球质量相同，落到同一水平面上．不计空气阻力，则()A．落地时动能相同的小球是A、B、CB．落地时动量相同的小球是A、B、CC．从离开塔顶到落地过程中，动能增量相同的小球只有A、B、CD．从离开塔顶到落地过程中，动量增量相同的小球是B、D解析：小球从抛出至落地过程中只有重力做功，且重力做功相同，A、B、C三个小球的初动能相同，故小球落地时的动能相同，所以A正确；A、B、D落地速度方向相同，都是竖直向下，但是C落地速度方向不是竖直向下，故A、B、C落地的动量不相同，故选项B错误；从离开塔顶到落地过程中，动能增量等于合力做功，即等于重力做的功，由于从相同高度抛出，故重力做的功相同，故四个小球落地过程中动能增量相同，故选项C错误；从离开塔顶到落地过程中，动量增量等于合力的冲量，合力为重力，但是时间相同的只有B、D，故合力的冲量相同的是B、D，故选项D正确．答案：AD4．(多选)如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓慢拉动纸带，重物跟着一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是()A．在缓慢拉动纸带时，重物和纸带间摩擦力小B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大C．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小解析：在缓慢拉动纸带时，重物与纸带之间存在静摩擦力，在迅速拉动纸带时，它们之间存在滑动摩擦力，静摩擦力与滑动摩擦力可认为相同，故A、B项错误；缓慢拉动纸带时，作用时间长，摩擦力的冲量大，重物的动量变化大，所以重物跟随纸带一起运动，C项正确；迅速拉动纸带时，作用时间短，滑动摩擦力的冲量小，重物的动量变化小，所以重物几乎不动，D项正确．答案：CD5．“神舟七号”飞船的成功着陆，标志着我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术并能够进行太空行走的国家．为了保证航天员的安全，飞船上使用了降落伞、反推火箭，缓冲座椅三大法宝．在距离地面大约1m时，返回舱的4个反推火箭点火工作，返回舱速度一下子降到了2m/s以内，随后又渐渐降到1m/s，最终安全着陆．把返回舱离地1m开始到完全着陆称为着地过程．则关于反推火箭的作用A．减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化B．减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C．减小着地过程的作用时间D．减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力解析：反推火箭并没有改变返回舱的动量变化，所以由动量定理，返回舱所受冲量不变，只是作用时间延长，平均冲力减小．故选D.答案：D6.质量为1kg的物体做直线运动，其速度图象如图所示．则物体在前10s内和后10sA．10N·s，10N·sB．10N·s，－10N·sC．0，10N·sD．0，－10N·s解析：由题图可知，在前10s内物体初、末状态的动量相等，p1＝p2＝5kg·m/s，由动量定理知I1＝0；在后10s内p3＝－5kg·m/s，I2＝p3－p2＝－10N·s.答案：D7．运动员挥拍将质量为m的网球击出．如果网球被拍子击出前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2，v1与v2方向相反，且v2>v1.忽略网球的重力，则此过程中拍子对网球作用力的冲量()A．大小为m(v2－v1)，方向与v1方向相同B．大小为m(v2＋v1)，方向与v1方向相同C．大小为m(v2－v1)，方向与v2方向相同D．大小为m(v2＋v1)，方向与v2方向相同解析：在球拍拍打网球的过程中，选取v2方向为正方向，对网球运用动量定理有I＝mv2－(－mv1)＝m(v2＋v1)，即拍子对网球作用力的冲量大小为m(v2＋v1)，方向与v2方向相同．故选D.答案：D8．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v.在此过程中，()A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为eq\f(1,2)mv2B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为eq\f(1,2)mv2D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零解析：人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理，可得I－mgΔt＝Δmv＝mv，故地面对人的冲量为mv＋mgΔt，而人在跳起时，人受到的支持力没有产生位移，故支持力不做功，故选项B正确．答案：B9．为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水位上升了45mm.查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为12m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/mA．Pa B．PaC．Pa D．Pa解析：下雨天，雨滴对睡莲叶面持续的作用力可以看作是恒力，取单位面积的睡莲叶面，t＝1h＝3600s时间内，打到该叶面的雨水质量为m＝ρSh.根据动量定理，得mv＝Ft，其中F就是单位面积上的压力，即F＝eq\f(mv,t)＝eq\f(ρShv,t)＝eq\f(1×103×1××12,3600)N＝N，所以p＝eq\f(F,S)＝Pa.故选A.答案：A10．质量为1kg的物体静止放在足够大的水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ＝.有一大小为5N的水平恒力F作用于物体上，使之加速前进，经3s后撤去F.求物体运动的总时间(g取10m/s解析：物体由开始运动到停止运动的全过程中，F的冲量为Ft1，摩擦力的冲量为Fft.选水平恒力F的方向为正方向，根据动量定理有Ft1－Fft＝0，①又Ff＝μmg.②联立①②式解得t＝eq\f(Ft1,μmg)，代入数据解得t＝s.答案：s11．一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5m，据测算两车相撞前速度约为30(1)试求车祸中车内质量约60kg(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1s，求这时人体受到的平均冲力．解析：(1)两车相撞时认为人