2024-2025学年高中物理第十六章动量守恒定律2动量和动量定理课堂演练含解析新人教版选修3-5

PAGE6-动量和动量定理1．关于动量，下列说法中正确的是()A．做匀速圆周运动的物体，动量不变B．做匀变速直线运动的物体，它的动量肯定在变更C．物体的动量变更，动能也肯定变更D.甲物体动量p1＝5kg·m/s，乙物体动量p2＝－10kg·m/s，所以p1>p2解析：动量是矢量，匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变更，故动量时刻在变更，A错误；匀变速直线运动的物体的速度大小时刻在变更，所以动量肯定在变更，B正确；速度方向变更，但大小不变，则动量变更，而动能不变，C错误；动量的负号只表示方向，不参加大小的比较，故p1＜p2，D错误．答案：B2.如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球快速引至胸前.这样做可以（）A.减小球对手冲量的大小B.减小球对手作用力的大小C.减小球的动量变更量的大小D.减小球对手的作用时间解析：先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，依据动量定理得：－Ft＝0－mv，得F＝eq\f(mv,t)，当时间增大时，冲量和动量的变更量都不变，减小动量的变更率，即球对手的作用力，所以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，必需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．如图所示，一轻质弹簧固定在墙上，一个质量为m的木块以速度v0从右侧沿光滑水平面对左运动并与弹簧发生相互作用．设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是()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：在木块与弹簧接触到将弹簧压缩为最短的过程中，弹簧对木块做负功，在弹簧将木块弹出的过程中，弹簧对木块做正功，且正功与负功的肯定值相等，故在整个相互作用的过程中弹簧对木块做的总功W＝0.从而，木块将以－v0的速度被弹回，由动量定理可得，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量I的大小I＝2mv0，故C正确．答案：C[A级抓基础]1.对于力的冲量的说法，正确的是（）A.作用在物体上的力越大，力的冲量就越大B.作用在物体上的力越大，力的冲量不肯定大C.力F1与作用时间t1的乘积F1t1等于F2与作用时间t2的乘积F2t2，则这两个冲量相同D.静置于地面的物体受水平推力F的作用，经时间t仍静止，则此推力的冲量为零解析：由冲量公式I＝Ft，作用在物体上的力大，时间不肯定相等，故冲量不肯定大，故A错误，B正确；冲量是矢量，F1与作用时间t1的乘积F1t1等于F2与作用时间t2的乘积F2t2，则这两个冲量大小相等，但方向不肯定相同，所以冲量不肯定相同，故C错误；静置于地面的物体受水平推力F的作用，经时间t仍静止，则此推力的冲量为Ft，与物体的速度无关，故D错误.答案：B2.下列关于力的冲量和动量的说法中，正确的是（）A.物体所受的合力为零，它的动量肯定为零B.物体所受的合外力的冲量为零，它的动量变更肯定为零C.物体所受的合力外的做的功为零，它的动量变更肯定为零D.物体所受的合外力不变，它的动量肯定不变解析：物体受到的合外力为零，则冲量为零，动量变更量为零，动量不会发生变更，但是它的动量不肯定为零，A错误，B正确；合外力做功为零动能不变，但合外力的冲量不肯定为零，则动量的变更不肯定为零，如匀速圆周运动，其合力做功为零，但其动量始终在变更，故C错误；物体受到的合外力不变，则由动量定理可知，动量的肯定变更，D错误.答案：B3．(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.轿车发生碰撞时关于平安气囊对驾驶员爱护作用的说法正确的是（）A.减小了驾驶员的动量变更量B.减小了驾驶员的动量变更率C.减小了驾驶员受到撞击力的冲量D.延长了撞击力的作用时间，从而使得驾驶员的动量变更量更大解析：在碰撞过程中，人的动量的变更量是肯定的，而用平安气囊后增加了作用的时间，依据动量定理Ft＝Δp可知，可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变更率，故B正确，A、C、D错误.答案：B5.(多选)如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中()A．铁球对箱子的冲量为零B．铁球和箱子受到的冲量大小相等C．箱子对铁球的冲量为mv，向右D．摩擦力对箱子的冲量为mv，向右解析：箱子在水平方向上受到两个力作用，球对箱子的作用力和地面对箱子的摩擦力，二力始终等值反向，其合力始终为零，故箱子始终静止．因此，铁球对箱子的冲量与摩擦力对箱子的冲量等值反向，合冲量为零，故A错误；依据动量定理，铁球受到的冲量为I＝0－mv＝－mv，而箱子受到的冲量始终为零．故B错误；依据动量定理，箱子对铁球的冲量为I＝0－mv＝－mv，负号表示方向向右．故C正确；箱子对铁球的冲量mv，向右，依据牛顿第三定律，铁球对箱子的冲量为mv，向左．又因为摩擦力与铁球对箱子的作用力等值反向，所以摩擦力对箱子的冲量为mv，向右．故D正确；故CD正确．答案：CD6.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10s内所受外力的冲量分别是()A．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.故选D.答案：D7．(多选)如图所示，两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是()A．两物体所受重力的冲量相同B．两物体所受合外力的冲量相同C．两物体动量的变更量不同D．两物体动能的变更量相同解析：设高度为h，依据牛顿其次定律得，加速度为：a＝gsinα，由eq\f(h,sinα)＝eq\f(1,2)at2，得t＝eq\r(\f(2h,gsin2α))，由于斜面的倾角不同，则运动时间不同，依据I＝mgt知，重力的冲量不同，故A错误．依据动能定理知：mgh＝eq\f(1,2)mv2，解得：v＝eq\r(2gh)，到达底端时动能变更量相同，由于斜面倾角不同，故速度大小相等、方向不同，依据动量定理知，动量的变更量大小相等、方向不同，故合力的冲量大小相等、方向不同，故合力的冲量不相同，动量的变更量也不相同，故B错误，CD正确．故选CD.答案：CD8.一个质量为0.5kg的小钢球竖直下落，落地时速度大小为1m/s，与地面作用0.1s后以等大的动量被反弹.小钢球在与地面碰撞的过程中，下列说法中正确的是（）A.小钢球重力的冲量是0.1kg·m/sB.若选向上为正方向，则小钢球的动量变更是1kg·m/sC.若选向上为正方向，则小钢球受到的合力冲量是－1N·sD.若选向上为正方向，则小钢球的受到的合力为5N解析：依据冲量定义可知：I＝mgt＝0.5×10×0.1＝0.5kg·m/s，故A错误；若选向上为正方向，则小钢球的动量变更量为Δp＝mv－（－mv）＝2mv＝2×0.5×1＝1kg·m/s，故B正确；依据动量定理，合力冲量等于动量的变更量，所以若选向上为正方向，则小钢球受到的合力冲量是1kgm/s＝1N·s，故C错误；已知合力的冲量为1kg·m/s＝1N·s，所以合力的大小为F＝eq\f(1,t)＝eq\f(1,0.1)＝10N，故D错误.答案：B9．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＝0.4.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/s2)．解析：物体由起先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，依据动量定理有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＝3.75s.答案：3.75s10．如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力微小，可以忽视不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB＝2kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一