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1、課時分層作業(yè)(一)
(建議用時:45分鐘)
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]
1.(多選)下面關(guān)于物體動量和沖量的說法正確的是( )
A.物體所受合外力沖量越大,它的動量也越大
B.物體所受合外力沖量不為零,它的動量一定要改變
C.物體動量增量的方向,就是它所受沖量的方向
D.物體所受合外力越大,它的動量變化就越快
解析:由Ft=Δp知,F(xiàn)t≠0,Δp≠0,即動量一定變化,F(xiàn)t越大,Δp越大,但動量不一定大,它還與初態(tài)的動量有關(guān),故A錯誤,B正確;沖量不僅與Δp大小相等,而且方向相同,所以C正確;由F=知,物體所受合外力越大,動量的變化率越大,即動量變化越快,D正確.
答案:BCD
2.
2、(多選)在任何相等時間內(nèi),物體動量的變化量總是相等的運(yùn)動可能是( )
A.勻速圓周運(yùn)動 B.勻變速直線運(yùn)動
C.自由落體運(yùn)動 D.平拋運(yùn)動
解析:物體做勻變速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動、平拋運(yùn)動所受的合外力恒定不變.由動量定理可知,它們在任何相等時間內(nèi)的動量變化量總相等,而物體做勻速圓周運(yùn)動合外力是變力,故B、C、D均正確,A錯誤.
答案:BCD
3.(多選)如圖所示,鐵塊壓著一張紙條放在水平桌面上,第一次以速度v抽出紙條后,鐵塊落在水平地面上的P點(diǎn),第二次以速度2v抽出紙條,則 ( )
A.鐵塊落地點(diǎn)在P點(diǎn)左邊
B.鐵塊落地點(diǎn)在P點(diǎn)右邊
C.第二次紙條與鐵塊的作用
3、時間比第一次短
D.第二次紙條與鐵塊的作用時間比第一次長
解析:以不同的速度抽出紙條時,鐵塊所受摩擦力相同,抽出紙條的速度越大,鐵塊與紙條相互作用的時間越短,鐵塊受到合力的沖量越小,故鐵塊獲得的速度越小,鐵塊平拋的水平位移越小,所以選項(xiàng)A、C正確.
答案:AC
4.(多選)對于一個質(zhì)量不變的物體,下列說法正確的是( )
A.物體的動量發(fā)生變化,其動能一定變化
B.物體的動量發(fā)生變化,其動能不一定變化
C.物體的動能發(fā)生變化,其動量一定變化
D.物體的動能發(fā)生變化,其動量不一定變化
解析:當(dāng)質(zhì)量不變的物體的動量發(fā)生變化時,可以是速度的大小發(fā)生變化,也可以是速度的方向發(fā)生變化,
4、還可以是速度的大小和方向都發(fā)生變化.當(dāng)物體的速度方向發(fā)生變化而速度的大小不變時,物體的動量(矢量)發(fā)生變化,但動能(標(biāo)量)并不發(fā)生變化,選項(xiàng)A錯誤、B正確.當(dāng)質(zhì)量不變的物體的動能發(fā)生變化時,必定是其速度的大小發(fā)生了變化,而無論其速度方向是否變化,物體的動量必定發(fā)生變化,選項(xiàng)C正確、D錯誤.
答案:BC
5.(多選)關(guān)于沖量,下列說法正確的是( )
A.沖量是物體動量變化的原因
B.作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零
C.動量越大的物體受到的沖量越大
D.沖量的方向與力的方向相同
解析:力作用一段時間便有了沖量,而力作用一段時間后,物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化,物體的動量也發(fā)生了變
5、化,因此說沖量使物體的動量發(fā)生了變化,選項(xiàng)A正確.只要有力作用在物體上,經(jīng)歷一段時間,這個力便有了沖量,與物體處于什么狀態(tài)無關(guān),選項(xiàng)B錯誤.物體所受沖量I=Ft與物體動量的大小p=mv無關(guān),選項(xiàng)C不正確.沖量是矢量,其方向與力的方向相同,D正確.
答案:AD
6.將質(zhì)量為m=1 kg的小球,從距水平地面高h(yuǎn)=5 m處,以v0=10 m/s的水平速度拋出,不計空氣阻力,g取10 m/s2.求:
(1)拋出后0.4 s內(nèi)重力對小球的沖量;
(2)平拋運(yùn)動過程中小球動量的增量Δp;
(3)小球落地時的動量p′.
解析:(1)重力是恒力,0.4 s內(nèi)重力對小球的沖量I=mgt=1×10×0
6、.4 N·s=4 N·s
方向豎直向下.
(2)由于平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動,故h=gt2
落地時間t==1 s
小球飛行過程中只受重力作用,所以合外力的沖量為I=mgt=1×10×1 N·s=10 N·s
方向豎直向下
由動量定理得Δp=I=10 N·s,方向豎直向下.
(3)小球落地時豎直分速度為vy=gt=10 m/s.由速度合成知,落地速度v== m/s=10 m/s
所以小球落地時的動量大小為p′=mv=10kg·m/s
方向與水平方向的夾角為45°.
答案:(1)4 N·s 方向豎直向下
(2)10 N·s 方向豎直向下
(3)10 kg·m/
7、s 方向與水平方向的夾角為45°
[能力提升練]
7.(多選)“蹦極”運(yùn)動中,長彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人從幾十米高處跳下,將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運(yùn)動,從繩恰好伸直,到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中,下列分析正確的是( )
A.繩對人的沖量始終向上,人的動量先增大后減小
B.繩對人的拉力始終做負(fù)功,人的動能先增大后減小
C.繩恰好伸直時,繩的彈性勢能為零,人的動能最大
D.人在最低點(diǎn)時,繩對人的拉力大于人所受的重力
解析:從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中,人先做加速度減小的加速運(yùn)動,后做加速度增大的減速運(yùn)動,加速度等于零時,速度最大,故人的動量和動能
8、都是先增大后減小,加速度等于零時(即繩對人的拉力等于人所受的重力時)速度最大,動量和動能最大,在最低點(diǎn)時人具有向上的加速度,繩對人的拉力大于人所受的重力.繩的拉力方向始終向上與運(yùn)動方向相反,故繩對人的沖量方向始終向上,繩對人的拉力始終做負(fù)功.故選項(xiàng)A、B、D正確,選項(xiàng)C錯誤.
答案:ABD
8.(多選)如圖所示,放在水平地面上的物體受到的合外力隨時間變化的關(guān)系,若物體開始時是靜止的,則前3 s內(nèi)( )
A.物體的位移為0
B.物體的動量改變量為0
C.物體的動能變化量為0
D.物體的機(jī)械能改變量為0
解析:第1 s內(nèi)F=20 N,第2、3 s內(nèi)F=-10 N,物體先加速、后
9、減速,在第3 s末速度為零,物體的位移不為零,A錯誤;根據(jù)動量定理I=Δp,前3 s內(nèi),動量的變化量為零,B正確;由于初速度和末速度都為零,因此動能變化量也為零,C正確;但物體的重力勢能是否改變不能判斷,因此物體的機(jī)械能是否改變不能確定,D錯誤.
答案:BC
9.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)
10、時間t=0.6 s,二者的速度達(dá)到vt=2 m/s.求:
(1)A開始運(yùn)動時加速度a的大??;
(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,由牛頓第二定律有
F=mAa ①
代入數(shù)據(jù)解得
a=2.5 m/s2. ②
(2)對A、B碰撞后共同運(yùn)動t=0.6 s的過程,由動量定理得
Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v ③
代入數(shù)據(jù)解得
v=1 m/s. ④
答案:(1)2.5 m/s2 (2)1 m/s
10.一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn),距離A點(diǎn)5 m的位置B處是一面墻,如圖所示,物塊以v0=9 m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動,在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向運(yùn)動直至靜止,g取10 m/s2.
(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)若碰撞時間為0.05 s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F.
(3)求物塊在反向運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功W.
解析:(1)由動能定理,有-μmgs=mv2-mv
可得μ=0.32.
(2)由動量定理:有FΔt=mv′-mv
可得F=130 N.
(3)W= mv′2=9 J.
答案:(1)0.32 (2)130 N (3)9 J
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