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1、
2 動量和動量定理
1.關(guān)于動量,下列說法中正確的是( )
A.做勻速圓周運(yùn)動的物體,動量不變
B.做勻變速直線運(yùn)動的物體,它的動量一定在改變
C.物體的動量變化,動能也一定變化
D.甲物體動量p1=5 kg m/s,乙物體動量p2=-10 kg m/s,所以p1>p2
解析:動量是矢量,勻速圓周運(yùn)動的物體的速度方向時刻在變化,故動量時刻在變化,A錯誤;勻變速直線運(yùn)動的物體的速度大小時刻在變化,所以動量一定在變化,B正確;速度方向變化,但大小不變,則動量變化,而動能不變,C錯誤;動量的負(fù)號只表示方向,不參與大小的比較,故p1<p2,D錯誤.
答案:B
2.籃球運(yùn)
2、動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球.接球時,兩手隨球迅速收縮至胸前.這樣做可以( )
A.減小球?qū)κ值臎_量 B.減小球?qū)θ说臎_擊力
C.減小球的動量變化量 D.減小球的動能變化量
解析:接球過程中,球的初動量和末動量一定,所以球的動量變化量恒定不變,選項C錯誤;根據(jù)動量定理,手對球的沖量等于球動量的改變量,也恒定不變,球?qū)κ值臎_量也不變,選項A錯誤;球的初動能和末動能一定,所以球的動能變化量恒定不變,選項D錯誤;根據(jù)動量定理I=Ft,球?qū)κ值臎_量I不變,接球時兩手隨球迅速收縮至胸前,是通過延長受力時間以減小球?qū)θ说臎_擊力F,所以選項B正確.
答案:B
3.(多選)如圖所示,一個物體在與
3、水平方向成θ角的拉力F的作用下勻速前進(jìn)了時間t,則( )
A.拉力F對物體的沖量大小為Ft
B.拉力對物體的沖量大小為Ftsin θ
C.摩擦力對物體的沖量大小為Ftcos θ
D.合外力對物體的沖量大小為零
解析:求沖量時,必須明確是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量.本題中,作用的時間都是一樣的,求力F對物體的沖量就是Ft,所以A項正確、B項錯誤;物體受到的摩擦力Ff=Fcos θ,所以摩擦力對物體的沖量大小為Fft=Fcos θt,C項正確;物體做勻速運(yùn)動,合外力為零,所以合外力對物體的沖量大小為零,D對.故正確選項為A、C、D.
答案:ACD
4.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧固定
4、在墻上,一個質(zhì)量為m的木塊以速度v0從右側(cè)沿光滑水平面向左運(yùn)動并與彈簧發(fā)生相互作用.設(shè)相互作用的過程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi),那么,在整個相互作用的過程中彈簧對木塊沖量I的大小和彈簧對木塊做的功W分別是( )
A.I=0,W=mv B.I=mv0,W=mv
C.I=2mv0,W=0 D.I=2mv0,W=mv
解析:在木塊與彈簧接觸到將彈簧壓縮為最短的過程中,彈簧對木塊做負(fù)功,在彈簧將木塊彈出的過程中,彈簧對木塊做正功,且正功與負(fù)功的絕對值相等,故在整個相互作用的過程中彈簧對木塊做的總功W=0.從而,木塊將以-v0的速度被彈回,由動量定理可得,在整個相互作用的過程中彈簧對
5、木塊沖量I的大小I=2mv0,故C正確.
答案:C
[A級 抓基礎(chǔ)]
1.以下幾種運(yùn)動形式在任何相等的時間內(nèi),物體動量的變化不相等的運(yùn)動是( )
A.勻變速直線運(yùn)動 B.平拋運(yùn)動
C.自由落體運(yùn)動 D.勻速圓周運(yùn)動
解析:由相等時間內(nèi),物體動量的變化總是相等,由動量定理Ft=Δp知,作用力F一定為恒力,則物體必須做勻變速運(yùn)動,而勻速圓周運(yùn)動是變加速運(yùn)動,故勻速圓周運(yùn)動的物體動量的變化不相等,故D正確,ABC錯誤,故選D.
答案:D
2.如圖所示,甲、乙兩質(zhì)量不同的物體,分別受到恒力作用后,其動量p與時間t的關(guān)系圖象.則甲、乙所受合外力F甲與F乙的關(guān)系是(圖中直線平
6、行)( )
A.F甲<F乙 B.F甲=F乙
C.F甲>F乙 D.無法比較F甲和F乙的大小
解析:根據(jù)動量定理可得Ft=p-p0,即p=Ft+p0,圖象的斜率表示外力F,從圖中可知兩條直線相互平行,即斜率相同,故F甲=F乙,故B正確.
答案:B
3.(多選)從塔頂以相同速率拋出A、B、C三小球,A球豎直上拋、B球平拋、C球豎直下拋.另有D球從塔頂自由下落,四個小球質(zhì)量相同,落到同一水平面上.不計空氣阻力,則( )
A.落地時動能相同的小球是A、B、C
B.落地時動量相同的小球是A、B、C
C.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動能增量相同的小球只有A、B、C
D.從離開塔
7、頂?shù)铰涞剡^程中,動量增量相同的小球是B、D
解析:小球從拋出至落地過程中只有重力做功,且重力做功相同,A、B、C三個小球的初動能相同,故小球落地時的動能相同,所以A正確;A、B、D落地速度方向相同,都是豎直向下,但是C落地速度方向不是豎直向下,故A、B、C落地的動量不相同,故選項B錯誤;從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動能增量等于合力做功,即等于重力做的功,由于從相同高度拋出,故重力做的功相同,故四個小球落地過程中動能增量相同,故選項C錯誤;從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動量增量等于合力的沖量,合力為重力,但是時間相同的只有B、D,故合力的沖量相同的是B、D,故選項D正確.
答案:AD
4.(多選)如
8、圖所示,把重物G壓在紙帶上,用一水平力緩慢拉動紙帶,重物跟著一起運(yùn)動,若迅速拉動紙帶,紙帶將會從重物下抽出,解釋這些現(xiàn)象的正確說法是( )
A.在緩慢拉動紙帶時,重物和紙帶間摩擦力小
B.在迅速拉動紙帶時,紙帶給重物的摩擦力大
C.在緩慢拉動紙帶時,紙帶給重物的沖量大
D.在迅速拉動紙帶時,紙帶給重物的沖量小
解析:在緩慢拉動紙帶時,重物與紙帶之間存在靜摩擦力,在迅速拉動紙帶時,它們之間存在滑動摩擦力,靜摩擦力與滑動摩擦力可認(rèn)為相同,故A、B項錯誤;緩慢拉動紙帶時,作用時間長,摩擦力的沖量大,重物的動量變化大,所以重物跟隨紙帶一起運(yùn)動,C項正確;迅速拉動紙帶時,作用時間短,滑動
9、摩擦力的沖量小,重物的動量變化小,所以重物幾乎不動,D項正確.
答案:CD
5.(多選)如圖所示,箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一質(zhì)量為m的鐵球以速度v向左壁碰去,來回碰幾次后停下來,而箱子始終靜止,則整個過程中( )
A.鐵球?qū)ο渥拥臎_量為零
B.鐵球和箱子受到的沖量大小相等
C.箱子對鐵球的沖量為mv,向右
D.摩擦力對箱子的沖量為mv,向右
解析:箱子在水平方向上受到兩個力作用,球?qū)ο渥拥淖饔昧偷孛鎸ο渥拥哪Σ亮?,二力始終等值反向,其合力始終為零,故箱子始終靜止.因此,鐵球?qū)ο渥拥臎_量與摩擦力對箱子的沖量等值反向,合沖量為零,故A錯誤;
根據(jù)動量定理,鐵球受到的沖量為
10、I=0-mv=-mv,而箱子受到的沖量始終為零.故B錯誤;根據(jù)動量定理,箱子對鐵球的沖量為I=0-mv=-mv,負(fù)號表示方向向右.故C正確;箱子對鐵球的沖量mv,向右,根據(jù)牛頓第三定律,鐵球?qū)ο渥拥臎_量為mv,向左.又因為摩擦力與鐵球?qū)ο渥拥淖饔昧Φ戎捣聪?,所以摩擦力對箱子的沖量為mv,向右.故D正確;故CD正確.
答案:CD
6.質(zhì)量為1 kg的物體做直線運(yùn)動,其速度圖象如圖所示.則物體在前10 s內(nèi)和后10 s內(nèi)所受外力的沖量分別是( )
A.10 Ns,10 Ns
B.10 Ns,-10 Ns
C.0,10 Ns
D.0,-10 Ns
解析:由題圖可知,在前10 s內(nèi)
11、物體初、末狀態(tài)的動量相等,p1=p2=5 kgm/s,由動量定理知I1=0;在后10 s內(nèi)p3=-5 kgm/s,I2=p3-p2=-10 Ns.故選D.
答案:D
7.(多選)如圖所示,兩個質(zhì)量相等的物體A、B從同一高度沿傾角不同的兩光滑斜面由靜止自由滑下,在到達(dá)斜面底端的過程中,下列說法正確的是( )
A.兩物體所受重力的沖量相同
B.兩物體所受合外力的沖量相同
C.兩物體動量的變化量不同
D.兩物體動能的變化量相同
解析:設(shè)高度為h,根據(jù)牛頓第二定律得,加速度為: a=gsin α,由=at2,得t=,由于斜面的傾角不同,則運(yùn)動時間不同,根據(jù)I=mgt知,重力的沖量不
12、同,故A錯誤.根據(jù)動能定理知: mgh=mv2,解得:v=,到達(dá)底端時動能變化量相同,由于斜面傾角不同,故速度大小相等、方向不同,根據(jù)動量定理知,動量的變化量大小相等、方向不同,故合力的沖量大小相等、方向不同,故合力的沖量不相同,動量的變化量也不相同,故B錯誤,CD正確.故選CD.
答案:CD
8.為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng),小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺,測得1小時內(nèi)杯中水位上升了45 mm.查詢得知,當(dāng)時雨滴豎直下落的速度約為12 m/s.據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無反彈,不計雨滴重力,雨水的密度為1103 kg/m3)( )
A.0.15 Pa
13、B.0.54 Pa
C.1.5 Pa D.5.4 Pa
解析:下雨天,雨滴對睡蓮葉面持續(xù)的作用力可以看作是恒力,取單位面積的睡蓮葉面,t=1 h=3 600 s時間內(nèi),打到該葉面的雨水質(zhì)量為m=ρSh.根據(jù)動量定理,得mv=Ft,其中F就是單位面積上的壓力,
即F=== N=0.15 N,
所以p==0.15 Pa.故選A.
答案:A
9.質(zhì)量為1 kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上,物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.有一大小為5 N的水平恒力F作用于物體上,使之加速前進(jìn),經(jīng)3 s后撤去F.求物體運(yùn)動的總時間(g取10 m/s2).
解析:物體由開始運(yùn)動到停止運(yùn)動的全
14、過程中,F(xiàn)的沖量為Ft1,摩擦力的沖量為Fft.選水平恒力F的方向為正方向,根據(jù)動量定理有
Ft1-Fft=0,①
又Ff=μmg.②
聯(lián)立①②式解得t=,代入數(shù)據(jù)解得t=3.75 s.
答案:3.75 s
10.如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4 kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計.可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2 kg.現(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F=10 N,A運(yùn)動一段時間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動,碰撞后經(jīng)時間t=0.6 s,二者的速度達(dá)到vt=2
15、m/s.求:
(1)A開始運(yùn)動時加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大?。?
解析:(1)以A為研究對象,由牛頓第二定律得:
F=mAa,
代入數(shù)據(jù)得:a=2.5 m/s2.
(2)A、B碰撞后共同運(yùn)動過程中,選向右的方向為正,由動量定理得:
Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v,
代入數(shù)據(jù)解得:v=1 m/s.
答案:(1)2.5 m/s2 (2)1 m/s
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375