高中物理 第16章 第2節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理檢測(cè)試題 新人教版選修3-5

"【成才之路】-學(xué)年高中物理第16章第2節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理檢測(cè)試題新人教版選修3-5"基礎(chǔ)夯實(shí)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．關(guān)于沖量，下列說法正確的是()A．沖量是物體動(dòng)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(dòng)量越大的物體受到的沖量越大D．沖量的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向答案：A解析：力作用一段時(shí)間便有了沖量，而力作用一段時(shí)間后，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，物體的動(dòng)量也發(fā)生了變化，因此說沖量使物體的動(dòng)量發(fā)生了變化，A選項(xiàng)正確；只要有力作用在物體上，經(jīng)歷一段時(shí)間，這個(gè)力便有了沖量I＝Ft，與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況，是所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果，所以B選項(xiàng)不正確；物體所受沖量I＝Ft與物體動(dòng)量的大小p＝mv無關(guān)，C選項(xiàng)不正確；沖量的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向無關(guān)，故D選項(xiàng)不正確。3.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)過時(shí)間t1速度減為零，然后又沿斜面下滑，經(jīng)過時(shí)間t2回到斜面底端，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，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：上滑過程中，重力的沖量I1＝mgt1，方向豎直向下。下滑過程中，重力的沖量I2＝mgt2，方向豎直向下，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，重力的沖量大小為I＝I1＋I(xiàn)2＝mg(t1＋t2)。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．10N·s,10N·sB．10N·s，－10N·sC．0,10N·sD．0，－10N·s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＝5kg·m/s，由動(dòng)量定理知I1＝0；在后10s內(nèi)末狀態(tài)的動(dòng)量p3＝－5kg·m/s，由動(dòng)量定理得I2＝p3－p2＝－10N·s，故正確答案為D。5．古時(shí)有“守株待兔”的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時(shí)即可致死。若兔子與樹樁發(fā)生碰撞，作用時(shí)間為0.2s，則被撞死的兔子的奔跑的速度可能是()A．1m/s B．1.5m/sC．2m/s D．2.5m/s答案：CD解析：根據(jù)題意建立模型，設(shè)兔子與樹樁的撞擊力為F，兔子撞擊后速度為零，根據(jù)動(dòng)量定理有Ft＝mv，所以v＝eq\f(Ft,m)＝eq\f(mgt,m)＝gt＝10×0.2m/s＝2m/s。6．下列幾種物理現(xiàn)象的解釋中，錯(cuò)誤的是()A．砸釘子時(shí)不用橡皮錘，只是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B．跳遠(yuǎn)時(shí)在沙坑里填沙，是為了減小沖量C．在推車時(shí)推不動(dòng)是因?yàn)橥屏Φ臎_量為零D．動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受到相同的制動(dòng)力的作用，兩個(gè)物體將同時(shí)停下來答案：ABC解析：砸釘子若用橡皮錘，由于作用時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)生的沖力??；跳遠(yuǎn)時(shí)在沙坑里填沙，是為了減小沖力；推車時(shí)推不動(dòng)說明合力的沖量為零，A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題7．如圖所示，在年倫敦奧運(yùn)會(huì)的足球賽場(chǎng)上，一足球運(yùn)動(dòng)員踢一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的足球。(1)若開始時(shí)足球的速度是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度為10m/s，方向仍向右(如圖甲)，求足球的初動(dòng)量、末動(dòng)量以及踢球過程中動(dòng)量的改變量。(2)若足球以10m/s的速度撞向球門門柱，然后以3m/s速度反向彈回(如圖乙)，求這一過程中足球的動(dòng)量改變量。答案：(1)1.6kg·m/s方向向右；4kg·m/s方向向右；2.4kg·m/s方向向右。(2)5.2kg·m/s方向向左。解析：(1)取向右為正方向，初、末動(dòng)量分別為p＝mv＝0.4×4kg·m/s＝1.6kg·m/s，方向向右p′＝mv′＝0.4×10kg·m/s＝4kg·m/s，方向向右動(dòng)量的改變量為Δp＝p′－p＝2.4kg·m/s，方向向右。(2)取向右為正方向，初、末動(dòng)量分別為p1＝mv′＝0.4×10kg·m/s＝4kg·m/s，方向向右p2＝mv″＝0.4×(－3)kg·m/s＝－1.2kg·m/s，方向向左，動(dòng)量的改變量為Δp′＝p2－p1＝－5.2kg·m/s，方向向左。能力提升一、選擇題(1、2題為單選題，3、4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。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．1100NC．600N D．100N答案：B解析：選取人為研究對(duì)象，人下落過程中由v2＝2gh，v＝10m/s，緩沖過程由動(dòng)量定理得(F－mg)t＝mv，F(xiàn)＝eq\f(mv,t)＋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～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～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地面，速度為v，在此過程中()A．地面對(duì)他的沖量為mv＋mgΔtB．地面對(duì)他的沖量為mv－mgΔtC．地面對(duì)他做的功為eq\f(1,2)mv2D．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)員沒有離開地面，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。二、非選擇題5．質(zhì)量m＝2.5kg的物體靜止在粗糙的水平面上，在如圖所示的水平拉力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，則6s末物體的速度大小為________m/s。(已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2)答案：12解析：滑動(dòng)摩擦力Ff＝μmg＝5N，在0～2s內(nèi)拉力F＝4N<Ff，故物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，物體在2s末開始運(yùn)動(dòng)，對(duì)全過程應(yīng)用動(dòng)量定理，有F2Δt2＋F3Δt3－μmg(Δt2＋Δt3)＝mv，代入數(shù)據(jù)得v＝12m/s。二、非選擇題6.一個(gè)質(zhì)量為m＝0.4kg的足球以10m/s的速度水平飛向球門。守門員躍起用雙拳將足球以12m/s的速度反方向擊出，守門員觸球時(shí)間約為0.1s，問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eq\x\to(F)·Δt＝p′－p，這里eq\x\to(F)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eq\x\to(F)＝eq\f(p′－p,t)＝eq\f(mv′－mv,t)＝eq\f(mv′－v,t)＝eq\f(0.4×－12－10,0.1)N＝－88N。可見，足球受到的平均作用力為88N，方向與原來速度方向相反。7．年10月在濟(jì)青高速公路上，一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí)，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，據(jù)測(cè)算兩車相撞前速度約為30m/s。則：(1)試求車禍中車內(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，安全帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)間是1s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大？答案：(1)5.4×104N(2)1.8×103N解析：(1)兩車相撞時(shí)認(rèn)