2025版新教材高中物理课时分层作业1动量动量定理含解析新人教版必修第一册

PAGE5-课时分层作业(一)(建议用时：45分钟)[基础达标练]1．(多选)下面关于物体动量和冲量的说法正确的是()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，它的动量肯定要变更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，它的动量变更就越快解析：由Ft＝Δp知，Ft≠0，Δp≠0，即动量肯定变更，Ft越大，Δp越大，但动量不肯定大，它还与初态的动量有关，故A错误，B正确；冲量不仅与Δp大小相等，而且方向相同，所以C正确；由F＝eq\f(Δp,Δt)知，物体所受合外力越大，动量的变更率eq\f(Δp,Δt)越大，即动量变更越快，D正确．答案：BCD2．(多选)在任何相等时间内，物体动量的变更量总是相等的运动可能是()A．匀速圆周运动 B．匀变速直线运动C．自由落体运动 D．平抛运动解析：物体做匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动所受的合外力恒定不变．由动量定理可知，它们在任何相等时间内的动量变更量总相等，而物体做匀速圆周运动合外力是变力，故B、C、D均正确，A错误．答案：BCD3．(多选)如图所示，铁块压着一张纸条放在水平桌面上，第一次以速度v抽出纸条后，铁块落在水平地面上的P点，其次次以速度2v抽出纸条，则()A．铁块落地点在P点左边B．铁块落地点在P点右边C．其次次纸条与铁块的作用时间比第一次短D．其次次纸条与铁块的作用时间比第一次长解析：以不同的速度抽出纸条时，铁块所受摩擦力相同，抽出纸条的速度越大，铁块与纸条相互作用的时间越短，铁块受到合力的冲量越小，故铁块获得的速度越小，铁块平抛的水平位移越小，所以选项A、C正确．答案：AC4．(多选)对于一个质量不变的物体，下列说法正确的是()A．物体的动量发生变更，其动能肯定变更B．物体的动量发生变更，其动能不肯定变更C．物体的动能发生变更，其动量肯定变更D．物体的动能发生变更，其动量不肯定变更解析：当质量不变的物体的动量发生变更时，可以是速度的大小发生变更，也可以是速度的方向发生变更，还可以是速度的大小和方向都发生变更．当物体的速度方向发生变更而速度的大小不变时，物体的动量(矢量)发生变更，但动能(标量)并不发生变更，选项A错误、B正确．当质量不变的物体的动能发生变更时，必定是其速度的大小发生了变更，而无论其速度方向是否变更，物体的动量必定发生变更，选项C正确、D错误．答案：BC5．(多选)关于冲量，下列说法正确的是()A．冲量是物体动量变更的缘由B．作用在静止的物体上的力的冲量肯定为零C．动量越大的物体受到的冲量越大D．冲量的方向与力的方向相同解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变更，物体的动量也发生了变更，因此说冲量使物体的动量发生了变更，选项A正确．只要有力作用在物体上，经验一段时间，这个力便有了冲量，与物体处于什么状态无关，选项B错误．物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝mv无关，选项C不正确．冲量是矢量，其方向与力的方向相同，D正确．答案：AD6．将质量为m＝1kg的小球，从距水平地面高h＝5m处，以v0＝10m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10m/s2(1)抛出后0.4s内重力对小球的冲量；(2)平抛运动过程中小球动量的增量Δp；(3)小球落地时的动量p′.解析：(1)重力是恒力，0.4s内重力对小球的冲量I＝mgt＝1×10×0.4N·s＝4N·s方向竖直向下．(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故h＝eq\f(1,2)gt2落地时间t＝eq\r(\f(2h,g))＝1s小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为I＝mgt＝1×10×1N·s＝10N·s方向竖直向下由动量定理得Δp＝I＝10N·s，方向竖直向下．(3)小球落地时竖直分速度为vy＝gt＝10m/s.由速度合成知，落地速度v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))＝eq\r(102＋102)m/s＝10eq\r(2)m/s所以小球落地时的动量大小为p′＝mv＝10eq\r(2)方向与水平方向的夹角为45°.答案：(1)4N·s方向竖直向下(2)10N·s方向竖直向下(3)10eq\r(2)kg·m/s方向与水平方向的夹角为45°[实力提升练]7．(多选)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是()A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D．人在最低点时，绳对人的拉力大于人所受的重力解析：从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，绳对人的拉力大于人所受的重力．绳的拉力方向始终向上与运动方向相反，故绳对人的冲量方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功．故选项A、B、D正确，选项C错误．答案：ABD8．(多选)如图所示，放在水平地面上的物体受到的合外力随时间变更的关系，若物体起先时是静止的，则前3s内()A．物体的位移为0B．物体的动量变更量为0C．物体的动能变更量为0D．物体的机械能变更量为0解析：第1s内F＝20N，第2、3s内F＝－10N，物体先加速、后减速，在第3s末速度为零，物体的位移不为零，A错误；依据动量定理I＝Δp，前3s内，动量的变更量为零，B正确；由于初速度和末速度都为零，因此动能变更量也为零，C正确；但物体的重力势能是否变更不能推断，因此物体的机械能是否变更不能确定，D错误．答案：BC9．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粘合在一起，共同在F的作用下接着运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到vt＝2m/s(1)A起先运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小．解析：(1)以A为探讨对象，由牛顿其次定律有F＝mAa ①代入数据解得a＝2.5m/s2. (2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6s的过程，由动量定理得Ft＝(mA＋mB)vt－(mA＋mB)v ③代入数据解得v＝1m/s. 答案：(1)2.5m/s2(2)110．一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示，物块以v0＝9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止，g取10m(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ.(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F.(3)求物块在反向运动过