2024-2025年新教材高中物理第一章動量守恒定律2動量定理練習含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE5-動量定理eq\f(基礎鞏固練,25分鐘·滿分60分)一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共36分)1．關于沖量，下列說法正確的是(A)A．合力的沖量是物體動量改變的緣由B．作用在靜止的物體上的力的沖量肯定為零C．動量越大的物體受到的沖量越大D．沖量的方向與物體運動的方向相同解析：力作用一段時間便有了沖量，而合力作用一段時間后，物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，物體的動量也發(fā)生了改變，因此說合力的沖量使物體的動量發(fā)生了改變，選項A正確；只要有力作用在物體上，經驗一段時間，這個力便有了沖量，與物體處于什么狀態(tài)無關，選項B錯誤；物體所受沖量I＝FΔt與物體動量的大小p＝mw無關，選項C錯誤；沖量是矢量，其方向與力的方向相同，與物體運動方向無關，D錯誤。2．如圖所示，小明在演示慣性現(xiàn)象時，將一杯水放在桌邊，杯下壓一張紙條。若緩慢拉動紙條，發(fā)覺杯子會滑落；當他快速拉動紙條時，發(fā)覺杯子并沒有滑落，對于這個試驗，下列說法正確的是(D)A．緩慢拉動紙條時，摩擦力對杯子的沖量較小B．快速拉動紙條時，摩擦力對杯子的沖量較大C．為使杯子不滑落，杯子與紙條間的動摩擦因數(shù)應盡量大一些D．為使杯子不滑落，杯子與桌面間的動摩擦因數(shù)應盡量大一些解析：在緩慢拉動和快速拉動紙條的過程中，杯子受到的摩擦力均為滑動摩擦力，大小相等，但快速拉動時，紙條與杯子作用時間短，此時摩擦力對杯子的沖量小，由I＝Δp可知，杯子增加的動量較小，因此杯子沒有滑落，緩慢拉動時，摩擦力對杯子的沖量大，杯子增加的動量大，杯子會滑落，故A、B錯誤；為使杯子不滑落，杯子與紙條間的摩擦力對杯子的沖量應盡量小一些，杯子與紙條間的動摩擦因數(shù)應盡量小一些，選項C錯誤；杯子與桌面間的動摩擦因數(shù)較大時，杯子在桌面上做減速運動的加速度較大，則滑動的距離較小，杯子不簡單滑落，選項D正確。3．(2024·江蘇省新沂市潤新學校高三下學期3月第3次線上考試)地動儀是世界上最早的感知地震裝置，由我國杰出的科學家張衡在洛陽制成，早于歐洲1700多年。如圖所示，為一現(xiàn)代仿制的地動儀，龍口中的銅珠到蟾蜍口的距離為h，當感知到地震時，質量為m的銅珠(初速度為零)離開龍口，落入蟾蜍口中，與蟾蜍口碰撞的時間約為t，則銅珠對蟾蜍口產生的沖擊力大小約為(A)A．eq\f(m\r(2gh),t)＋mg B．eq\f(m\r(2gh),t)C．eq\f(m\r(gh),t) D．eq\f(m\r(gh),t)－mg解析：銅珠做自由落體運動，落到蟾蜍口的速度為：v＝eq\r(2gh)，以豎直向上為正方向，依據動量定理可知：FΔt－mgΔt＝0－(－mv)，解得：F＝eq\f(m\r(2gh),Δt)＋mg，故選項A正確。4．如圖所示甲、乙兩種狀況中，人用相同大小的恒定拉力拉繩子，使人和船A均向右運動。經過相同的時間t，圖甲中船A沒有到岸，圖乙中船A沒有與船B相碰，則經過時間t(C)A．圖甲中人對繩子拉力的沖量比圖乙中人對繩子拉力的沖量小B．圖甲中人對繩子拉力的沖量比圖乙中人對繩子拉力的沖量大C．圖甲中人對繩子拉力的沖量與圖乙中人對繩子拉力的沖量一樣大D．以上三種狀況都有可能解析：甲、乙兩種狀況下人對繩子的拉力相等，作用時間相同，由沖量的定義式I＝FΔt可知，兩沖量大小相等，只有選項C正確。5．(多選)下列運動過程中，在隨意相等時間內，物體動量改變相等的是(ABD)A．平拋運動B．自由落體運動C．勻速圓周運動D．勻減速直線運動解析：依據動量定理Δp＝FΔt，F(xiàn)是合力且為恒力才能符合題意。平拋運動中物體受到的合力是重力；自由落體運動物體受到的合力是重力；做勻速圓周運動物體受到的合力指向圓心是變力；勻減速直線運動物體受到的合力是恒力。6．(多選)古時有《守株待兔》的寓言，設兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時即可致死。若兔子與樹樁發(fā)生碰撞，作用時間為0.2s，則被撞死的兔子的奔跑的速度可能是(CD)A．1m/s B．1.5m/sC．2m/s D．2.5m/s解析：依據題意建立模型，設兔子與樹樁的撞擊力為F，兔子撞擊后速度為零，依據動量定理有FΔt＝mv，所以v＝eq\f(FΔt,m)＝eq\f(mgΔt,m)＝gΔt＝10×0.2m/s＝2m/s。故選CD。二、非選擇題(共24分)7．(12分)在水平力F＝30N的作用下，質量m＝5kg的物體由靜止起先沿水平面運動。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物體還能向前運動多長時間才停止？(g取10m/s2)答案：12s解析：用動量定理求解，探討全過程。選物體作為探討對象，探討整個運動過程，這個過程的始、終狀態(tài)的物體速度都等于零。取水平力F的方向為正方向，依據動量定理得(F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0解得t2＝eq\f(F－μmg,μmg)t1＝eq\f(30－0.2×5×10,0.2×5×10)×6s＝12s。8．(12分)一物體放在水平地面上，如圖甲所示，已知物體所受水平拉力F隨時間t的改變狀況如圖乙所示，物體相應的速度v隨時間t的改變關系如圖丙所示。求：(1)0～8s時間內拉力的沖量。(2)0～8s時間內物體的動量的改變量。答案：(1)18N·s(2)4kg·m/s解析：(1)由圖乙知IF＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3＝18N·s(2)由圖丙可知：前2s內物體處于靜止狀態(tài)，2～6s物體勻加速運動；6～8s物體做勻速直線運動，在此過程中物體拉力與摩擦力相等，即f＝2N。物體在0～8s時間內動量的改變量為合外力的沖量Δp＝IF－If＝18N·s－1×2N·s－2×6N·S＝4N·s＝4kg·m/seq\f(素能等級練,15分鐘·滿分40分)一、選擇題(本題共2小題，每題7分，共14分)1．(2024·天津一中高二下學期模塊檢測)物體A和B用輕繩相連，掛在輕彈簧下靜止不動，如圖(a)所示，A的質量為m，B的質量為M，當連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升經某一位置時的速度大小為v，這時物體B的下落速度大小為u，如圖(b)所示，在這段時間里，彈簧的彈力對物體A的沖量為(D)A．mv B．MuC．mv＋Mu D．mv＋mu解析：對B由動量定理得：MgΔt＝Mu－0，對A由動量定理得，設彈簧沖量為I：I－mgΔt＝mv－0，聯(lián)立解得：I＝mv＋mu，ABC錯誤，D正確。2．(多選)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隨時間t改變的圖像如圖所示，則下列說法中正確的是(BCD)A．0～4s內物體的位移為零B．0～4s內拉力對物體做功為零C．4s末物體的動量為零D．0～4s內拉力對物體的沖量為零解析：由圖像可知物體在4s內先做勻加速后做勻減速運動，4s末的速度為零，位移始終增大，A錯；前2s拉力做正功，后2s拉力做負功，且兩段時間做功代數(shù)和為零，故B正確；4s末的速度為零，故動量為零，故C正確；依據動量定理，0～4秒內動量的改變量為零，所以拉力對物體的沖量為零，故D正確，故選B、C、D。二、非選擇題(共26分)3．(12分)(2024·廣州高校附中高二下學期期末)一輛轎車強行超車時，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，據測算兩車相撞前速度約為30m/s。則：(1)試求車禍中車內質量約為60kg的人受到的平均沖力是多大？(2)若此人系有平安帶，平安帶在車禍過程中與人體的作用時間是1s，求這時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)兩車相撞時認為人與車一起做勻減速運動直到停止，位移為0.5m。設運動的時間為t，依據x＝eq\f(v0,2)t，得t＝eq\f(2x,v0)＝eq\f(1,30)s。依據動量定理F·t＝Δp＝mv0，得F＝eq\f(mv0,t)＝eq\f(60×30,\f(1,30))N＝5.4×104N。(2)若人系有平安帶，則F′＝eq\f(mv0,t′)＝eq\f(60×30,1)N＝1.8×103N。4．(14分)2010年1月4日，828米高的全球最高樓——哈里發(fā)大樓(此前稱為“迪拜塔”)實行了落成啟用典禮，如圖所示。風速曾是修建的關鍵，一旦風速超過每秒70米，就必需停止施工，假設風速以v＝70m/s的速度推動，空氣的密度ρ＝1.3kg/m3，建筑工人的高