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2019-2020年高中物理 第16章 第2節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理同步練習(xí) 新人教版選修3-5 一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題) 1．關(guān)于動(dòng)量的概念，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．動(dòng)量大的物體慣性一定大 B．動(dòng)量大的物體運(yùn)動(dòng)一定快 C．動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同 D．物體的動(dòng)量發(fā)生變化，其動(dòng)能一定變化 答案：C 解析：物體的動(dòng)量是由速度和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)因素決定的。動(dòng)量大的物體質(zhì)量不一定大，慣性也不一定大，A錯(cuò)；同樣，動(dòng)量大的物體速度也不一定大，B也錯(cuò)；動(dòng)量相同指動(dòng)量的大小和方向均相同，而動(dòng)量的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向，故動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同，C對(duì)；當(dāng)質(zhì)量不變的物體的動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)可以只是速度的方向發(fā)生變化，其動(dòng)能不一定變化，D錯(cuò)。 2.如圖所示，質(zhì)量為m的小滑塊沿傾角為θ的粗糙斜面從底端向上滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1速度減為零，然后又沿斜面下滑，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2回到斜面底端，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力的沖量大小為(　　) A．mgsinθ(t1＋t2) B．mgsinθ(t1－t2) C．mg(t1＋t2) D．0 答案：C 解析：解題的關(guān)鍵是弄清兩個(gè)過(guò)程中重力的沖量方向相同，其總沖量應(yīng)是兩段時(shí)間內(nèi)沖量的代數(shù)和。由沖量的定義得：上滑過(guò)程中，重力的沖量I1＝mgt1，方向豎直向下。下滑過(guò)程中，重力的沖量I2＝mgt2，方向豎直向下，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力的沖量大小為I＝I1＋I(xiàn)2＝mg(t1＋t2)。 3．(長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校xx～xx學(xué)年高二下期期中)跳高比賽中，必須在運(yùn)動(dòng)員著地處鋪上很厚的海綿墊子，這是因?yàn)?　　) A．減小運(yùn)動(dòng)員著地過(guò)程中受到的沖量作用 B．減小運(yùn)動(dòng)員著地過(guò)程中動(dòng)量的變化量 C．減小運(yùn)動(dòng)員著地過(guò)程中受到的平均沖力 D．以上說(shuō)法均不正確 答案：C 解析：跳高運(yùn)動(dòng)員在落地的過(guò)程中，動(dòng)量變化一定，由動(dòng)量定理可知，運(yùn)動(dòng)員受到的沖量I一定，跳高運(yùn)動(dòng)員在跳高時(shí)跳到沙坑里或跳到海綿墊上可以延長(zhǎng)著地過(guò)程的作用時(shí)間t，由I＝Ft可知，延長(zhǎng)時(shí)間t可以減小運(yùn)動(dòng)員所受到的平均沖力F，故ABD錯(cuò)誤，C正確。 4.質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖所示。則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是(　　) A．10Ns,10Ns B．10Ns，－10Ns C．0,10Ns D．0，－10Ns 答案：D 解析：由圖象可知，在前10s內(nèi)初、末狀態(tài)的動(dòng)量相同，p1＝p2＝5kgm/s，由動(dòng)量定理知I1＝0；在后10s內(nèi)末狀態(tài)的動(dòng)量p3＝－5kgm/s，由動(dòng)量定理得I2＝p3－p2＝－10Ns，故正確答案為D。 5．下面關(guān)于物體動(dòng)量和沖量的說(shuō)法，正確的是(　　) A．物體所受合外力沖量越大，它的動(dòng)量也越大 B．物體所受合外力沖量不為零，它的動(dòng)量一定要改變 C．物體動(dòng)量增量的方向，就是它所受合外力的沖量方向 D．物體所受合外力沖量越大，它的動(dòng)量變化就越大 答案：BCD 解析：由動(dòng)量定理可知，物體所受合外力的沖量，其大小等于動(dòng)量的變化量的大小，方向與動(dòng)量增量的方向相同，故A項(xiàng)錯(cuò)，B、C、D項(xiàng)正確。 二、非選擇題 6．在水平力F＝30N的作用下，質(zhì)量m＝5kg的物體由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng)。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才停止？(g取10m/s2) 答案：12s 解析：用動(dòng)量定理求解，研究全過(guò)程。選物體作為研究對(duì)象，研究整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程的始、終狀態(tài)的物體速度都等于零。 取水平力F的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量定理得 (F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0 解得t2＝t1＝6s＝12s。 7.一個(gè)質(zhì)量為m＝0.4kg的足球以10m/s的速度水平飛向球門(mén)。守門(mén)員躍起用雙拳將足球以12m/s的速度反方向擊出，守門(mén)員觸球時(shí)間約為0.1s，問(wèn)足球受到的平均作用力為多大？方向如何？ 答案：88N，方向與原來(lái)速度方向相反 解析：選定足球原運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?。根?jù)動(dòng)量定理Δt＝p′－p，這里為足球在水平方向受到的平均作用力，Δt為擊球的時(shí)間，p′為擊球后足球的動(dòng)量，p為足球原來(lái)的動(dòng)量。設(shè)足球的質(zhì)量為m，擊球先、后的速度分別為v和v′，于是可得到＝＝＝＝N＝－88N。 可見(jiàn)，足球受到的平均作用力為88N，方向與原來(lái)速度方向相反。 能力提升 一、選擇題(1、2題為單選題，3～5題為多選題) 1．質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，幸好彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛起來(lái)。已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間是1.2s，安全帶長(zhǎng)5m，g取10m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為(　　) A．500N　 B．1100N　 C.600N　 D．100N 答案：B 解析：選取人為研究對(duì)象，人下落過(guò)程中由v2＝2gh，v＝10m/s，緩沖過(guò)程由動(dòng)量定理得(F－mg)t＝mv， F＝＋mg＝1100N。由牛頓第三定律可知，安全帶所受的平均沖力為1100N。 2.如圖所示，一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點(diǎn)，若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點(diǎn)為(　　) A．仍在P點(diǎn) B．在P點(diǎn)左邊 C．在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處 D．在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處 答案：B 解析：以v或2v抽紙條時(shí)，紙條給鐵塊的摩擦力不變，以2v抽紙條時(shí)，紙條對(duì)鐵塊的作用時(shí)間短，對(duì)鐵塊的沖量小，鐵塊獲得的速度小，根據(jù)平拋知識(shí)可知它的水平射程短，所以落點(diǎn)在P點(diǎn)的左邊。 3．(寧廈大學(xué)附中xx～xx學(xué)年高二下期期末)從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是(　　) A．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大，而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小 B．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小 C．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢 D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小 答案：CD 解析：由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和草地上時(shí)的速度相同，動(dòng)量相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)；最后速度減為零，動(dòng)量變化量相同，故選項(xiàng)B錯(cuò)；由動(dòng)量定理可知落在水泥地上作用時(shí)間短，受到的作用力大，故選項(xiàng)C、D對(duì)。 4．(黃岡市xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期末)一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開(kāi)地面，速度為v，在此過(guò)程中(　　) A．地面對(duì)他的沖量為mv＋mgΔt B．地面對(duì)他的沖量為mv－mgΔt C．地面對(duì)他做的功為mv2 D．地面對(duì)他做的功為零 答案：AD 解析：取運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得：(F－mg)Δt＝mv－0，I＝FΔt＝mv＋mgΔt，運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有離開(kāi)地面，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力做功為零，所以A、D選項(xiàng)正確。 5．(江西撫州市xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期四校聯(lián)考)靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力F的作用，拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．0～4s內(nèi)物體的位移為零 B．0～4s內(nèi)拉力對(duì)物體做功為零 C．4s末物體的動(dòng)量為零 D．0～4s內(nèi)拉力對(duì)物體的沖量為零 答案：BCD 解析：由圖象可知物體在4s內(nèi)先做勻加速后做勻減速運(yùn)動(dòng)，4s末的速度為零，位移一直增大，A錯(cuò)；前2s拉力做正功，后2s拉力做負(fù)功，且兩段時(shí)間做功代數(shù)和為零，故B正確；4s末的速度為零，故動(dòng)量為零，故C正確；根據(jù)動(dòng)量定理，0～4秒內(nèi)動(dòng)量的變化量為零，所以拉力對(duì)物體的沖量為零，故D正確，故選B、C、D。 二、非選擇題 6．(吉林長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)一個(gè)質(zhì)量是60kg的人從墻上跳下，以7m/s的速度著地，與地面接觸0.1s停下來(lái)，地面對(duì)他的作用力多大？如果他著地時(shí)彎曲雙腿，用了0.3s鐘停下來(lái)，地面對(duì)他的作用力又是多大？取g＝10m/s2。 答案：4800N　2000N 解析：規(guī)定向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理得： (F－mg)t1＝0－mv 代入數(shù)據(jù)，解得地面對(duì)他的作用力大小為： F＝4800N 若著地時(shí)彎曲雙腿，根據(jù)動(dòng)量定理得： (F′－mg)t2＝0－mv 代入數(shù)據(jù)，解得地面對(duì)他的作用力大小： F′＝2000N。 7.xx年8月在長(zhǎng)深高速公路上，一輛轎車(chē)強(qiáng)行超車(chē)時(shí)，與另一輛迎面駛來(lái)的轎車(chē)相撞，兩車(chē)相撞后，兩車(chē)車(chē)身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，據(jù)測(cè)算兩車(chē)相撞前速度約為30m/s。則： (1)試求車(chē)禍中車(chē)內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力是多大？ (2)若此人系有安全帶，安全帶在車(chē)禍過(guò)程中與人體的作用時(shí)間是1 s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大？ 答案：(1)5.4104N　(2)1.8103N 解析：(1)兩車(chē)相撞時(shí)認(rèn)為人與車(chē)一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，位移為0.5m。設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，根據(jù)s＝t，得t＝＝s。 根據(jù)動(dòng)量定理Ft＝Δp＝mv0， 得F＝＝N＝5.4104N。 (2)若人系有安全帶，則 F′＝＝N＝1.8103N。