高中物理 1.2 动 量规范训练 教科版选修3-5

2动量知识点基础中档稍难动量1、32冲量4动量原理5、6、87、9、10、11综合提升1213、14知识点一动量1．对于任何一个质量不变的物体，下列说法正确的是()．A．物体的动量发生变化，其动能一定变化B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化C．物体的动能不变，其动量不变D．物体的动能发生变化，其动量不一定变化解析动量p＝mv，是矢量，速度v的大小或方向发生变化，动量就变化；而动能只在速率改变时才发生变化，故选项B正确，A、C、D均错．答案B2．一质量为m的物体做匀速圆周运动，线速度大小为v，当物体从某位置转过eq\f(1,4)周期，动量改变量的大小为()．A．0B．mvC.eq\r(2)mvD．2mv解析物体做匀速圆周运动时，动量大小不变，但方向在发生变化，故计算动量变化Δp时应使用平行四边形定则，如图所示，设p为初动量，p′为末动量，而由于p、p′大小均为mv，且p′与p垂直，则Δp大小为eq\r(2)mv.选项C正确．答案C3．下列说法中正确的是()．A．物体的动量改变，一定是物体的速率改变B．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C．物体的运动速度改变，其动量一定改变D．物体的加速度不变(不为0)，其动量一定不变解析A中物体的速率变化了是指物体速度大小的变化，是标量，而动量变化是矢量，可能是速度方向改变，故A错误；据动量p＝mv知，动量的方向与速度的方向相同，所以B正确；据定义式知，速度改变，则动量必改变，故C正确．物体的加速度不变，则物体做匀变速运动，速度一定要变化，因而动量要变化，所以动量一定不变是错误的．答案BC知识点二冲量4．用水平力F拉静止在地面上的桌子，作用了t时间，但桌子未动．则力F对桌子所做的功及在时间t内的冲量分别为()．A．0，Ft B．0,0C．均不为零 D．无法确定解析由功的定义知，在力F的方向上无位移，故做功为零；由冲量的定义知，力F不为零，作用时间为t，故力F的冲量为Ft.应选A.答案A知识点三动量定理5．如图1-2-7所示，一铁块压着一纸条放在光滑水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v的速度抽出纸条，则铁块落地点为()．图1-2-7A．仍在P点B．在P点左边C．在P点右边不远处D．在P点右边原水平位移的两倍处解析纸条抽出的过程，铁块所受的滑动摩擦力一定，以v的速度抽出纸条，铁块所受滑动摩擦力的作用时间较长，铁块获得速度较大，平抛运动的水平位移较大．以2v的速度抽出纸条的过程，铁块受滑动摩擦力作用时间较短，铁块获得速度较小，平抛运动的位移较小．答案B6．对任何运动的物体，用一不变的力制动使它停止下来，所需的时间决定于物体的()．A．速度 B．加速度C．动量 D．质量解析由动量定理Ft＝Δp得t＝eq\f(Δp,F)＝eq\f(0－mv,F).当力不变化时，制动时间决定于物体的动量．答案C7．某物体受到一个－6N·s的冲量作用，则()．A．物体的动量一定减少B．物体的末动量一定是负值C．物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反D.物体原来动量的方向一定与这个冲量方向相反解析动量定理是矢量方程，注意规定正方向解题．冲量、动量都是矢量，对在一条直线上运动的物体，规定正方向后，可用“＋”、“－”号表示矢量的方向，－6N·s的冲量说明物体所受冲量的大小为6N·s.方向与规定的正方向相反，由动量定理可知答案为C.而初、末动量的方向、大小由题设均不能确定．答案C8．有一则“守株待兔”的古代寓言，兔子的头部受到大小等于自身重力的打击力时，即可致死．如图1-2-8所示，假设兔子与树木撞击时的作用时间大约为0.2s，则若要兔子被撞死，兔子奔跑的速度至少为()．图1-2-8A．1m/s B．1.5m/sC．2m/s D．2.5m/s解析设兔子的质量为m，规定兔子奔跑的速度方向为正方向，根据动量定理：－mgt＝0－mv，v＝gt＝10×0.2m/s＝2m/s，故C正确．答案C9．下列说法不正确的是()．A．根据F＝eq\f(Δp,Δt)可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的力B．力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量C．动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便D．易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力解析A选项是牛顿第二定律的另一种表达方式，冲量是矢量，B错．F＝eq\f(Δp,Δt)是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是一样的，C对．柔软材料起缓冲作用，延长作用时间，D对．答案B10．如图1-2-9所示跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于()．图1-2-9A．人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小B．人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小C．人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小D．人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小解析人跳远从一定高度落下，落地前的速度(v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gh))一定，则初动量相同；落地后静止，末动量一定，所以人无论落到沙坑里还是落到水泥地上，落地过程的动量变化量Δp一样，但因落在沙坑上作用时间长，落在水泥地上作用的时间短，根据动量定理Ft＝Δp，Δp一定，t长，则F小，故正确答案为D.答案D11．“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．如图1-2-10所示，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，下列说法正确的是()．图1-2-10A．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．延长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．答案CD12．在水平力F＝30N的作用力下，质量m＝5kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10m/s2)解析法一用动量定理解，分段处理．选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速运动的过程，始态速度为零，终态速度为v.取水平力F的方向为正方向，根据动量定理有：(F－μmg)t1＝mv－0，对于撤去F后，物体做匀减速运动的过程，始态速度为v，终态速度为零．根据动量定理有：－μmgt2＝0－mv.以上两式联立解得：t2＝eq\f(F－μmg,μmg)t1＝eq\f(30－0.2×5×10,0.2×5×10)×6s＝12s.法二用动量定理解，研究全过程．选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、终状态的物体速度都等于零．取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得(F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0解得t2＝eq\f(F－μmg,μmg)t1＝eq\f(30－0.2×5×10,0.2×5×10)×6s＝12s.答案12s13．质量均为m的两个小球A、B中间用一轻质弹簧相连，通过细线悬挂于O点，如图1-2-11所示，剪断细线两球从静止开始下落，不计空气阻力，经过时间t小球A的速度达到v1此时B球还未落地，试求此时B球的速度v2等于多少？图1-2-11解析取A、B及弹簧组成的系统为研究对象，在下落过程中系统受到的外力是F外＝(mA＋mB)g＝2mg.系统初始状态的动量p1＝0，末状态的动量p2＝mv1＋mv2.由动量定理得2mgt＝mv1＋mv2，故此时B球的速度v2＝2gt－v1.答案2gt－v114．如图1-2-12所示，一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，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30m/s.则：图1-2-12(1)车内质量约60kg的人受到的平均冲力是多大？(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为多大？解析(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.5m．设运动的时间为t，根据x＝