2024-2025學(xué)年新教材高中物理第1章動量及其守恒定律第1節(jié)動量和動量定理課時分層作業(yè)含解析魯科版選擇性必修第一冊

PAGE5-動量和動量定理(建議用時：25分鐘)⊙考點(diǎn)一沖量1．(多選)關(guān)于沖量和動量，下列說法中正確的是()A．動量是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量B．沖量是物體動量變更的緣由C．沖量方向與動量方向一樣D．沖量方向與物體末動量方向肯定相同AB[動量p＝mv，v為物體在某時刻的瞬時速度，故動量是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量，選項(xiàng)A正確；依據(jù)動量定理I＝Δp，動量的變更是沖量作用的結(jié)果，選項(xiàng)B正確；沖量的方向始終與動量變更的方向相同，與物體的初動量或末動量的方向關(guān)系不確定，故C、D錯誤．]2．水平推力F1和F2別作用在靜止于水平面上等質(zhì)量的a、b兩物體上，F(xiàn)1>F2，作用相同距離，兩物體與水平面的動摩擦因數(shù)相同，則這個過程中兩個力的沖量I1、I2的大小關(guān)系正確的是()A．I1肯定大于I2 B．I1肯定小于I2C．I1肯定等于I2 D．I1可能小于I2D[I＝Ft，x＝eq\f(1,2)at2，ma＝F－μmg，則I＝Feq\r(\f(2mx,F－μmg))＝eq\r(\f(2mx,\f(1,F)－\f(μmg,F2)))，當(dāng)F＝2μmg時，沖量最小.I1可能大于I2，I1也可能小于I2，故D正確，A、B、C錯誤．故選D.]3．恒力F作用在質(zhì)量為m的物體上，如圖所示，由于地面對物體的摩擦力較大，物體沒有被拉動，則經(jīng)時間t，下列說法正確的是()A．拉力F對物體的沖量大小為零B．拉力F對物體的沖量大小為FtC．拉力F對物體的沖量大小是FtcosθD．合力對物體的沖量大小不為零B[拉力F對物體的沖量：IF＝Ft，與物體是否被拉動無關(guān)，故A、C錯誤，B正確；由于地面對物體的摩擦力較大，物體沒有被拉動，說明物體仍舊處于平衡狀態(tài)，受到的合外力為0，所以合力對物體的沖量大小為0，故D錯誤．]⊙考點(diǎn)二動量4．下列關(guān)于動量的說法中，正確的是()A．質(zhì)量大的物體動量肯定大B．速度大的物體動量肯定大C．兩物體動能相等，動量不肯定相同D．兩物體動能相等，動量肯定相等C[動量等于運(yùn)動物體質(zhì)量和速度的乘積，動量大小與物體質(zhì)量、速度兩個因素有關(guān)，A、B錯；由動量大小和動能的表達(dá)式可得出p＝eq\r(2mEk)，兩物體動能相同，質(zhì)量關(guān)系不明確，并且動量是矢量，動能是標(biāo)量，故動量不肯定相同，故D錯，C對．]5．下列說法正確的是()A．質(zhì)量肯定的物體，若動量發(fā)生變更，則動能肯定變更B．質(zhì)量肯定的物體，若動能發(fā)生變更，則動量肯定變更C．做勻速圓周運(yùn)動的物體，其動能和動量都保持不變D．一個力對物體有沖量，則該力肯定會對物體做功B[質(zhì)量肯定的物體，若動量發(fā)生變更，則可能只是速度方向變更，因此動能不肯定變更；若質(zhì)量肯定的物體動能發(fā)生變更，則速度的大小肯定發(fā)生變更，因此動量肯定變更，A錯誤，B正確；做勻速圓周運(yùn)動的物體，速度的大小不變，但速度的方向時刻在變更，因此物體的動能不變，但動量肯定變更，C錯誤；一個力對物體有了沖量，但物體不肯定運(yùn)動，此時該力對物體不做功，D錯誤．]6.如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊沿光滑的水平面以速度v0運(yùn)動．遇到豎直的墻壁被反彈回來，返回的速度變?yōu)閑q\f(1,2)v0，則以下說法正確的是()A．滑塊的動量變更量的大小為eq\f(1,2)mv0B．滑塊的動量變更量的大小為eq\f(3,2)mv0C．滑塊的動量變更量的方向與v0的方向相同D．重力對滑塊的沖量為零B[以初速度方向?yàn)檎?，有：Δp＝p2－p1＝mv2－mv1＝－eq\f(1,2)mv0－mv0＝－eq\f(3,2)mv0，所以滑塊的動量變更量的大小為eq\f(3,2)mv0，方向與v0的方向相反，故A、C錯誤，B正確；依據(jù)I＝Ft得重力的沖量為I＝mgt，不為零，故D錯誤．]⊙考點(diǎn)三動量定理7．下列對幾種物理現(xiàn)象的說明中，正確的是()A．擊釘時不用橡皮錘，是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B．跳遠(yuǎn)時，在沙坑里填沙，是為了減小沖量C．推車時推不動，是因?yàn)楹贤饬_量為零D．動量相同的兩個物體受相同的制動力的作用，質(zhì)量小的先停下來C[依據(jù)Ft＝Δp，可知A項(xiàng)中橡皮錘與釘作用時間長，作用力?。籅項(xiàng)中沖量相同，減小的是沖力而不是沖量；C項(xiàng)中車不動，其動量變更量為零，則合外力沖量為零；D項(xiàng)中兩物體Δp、F相同，故t應(yīng)相同．故C正確．]8.甲、乙兩物體分別在恒力F1、F2的作用下沿同始終線運(yùn)動．它們的動量隨時間變更的關(guān)系如圖所示．設(shè)甲在t1時間內(nèi)所受的沖量為I1，乙在t2時間內(nèi)所受的沖量為I2，則F1與F2，I1與I2的大小關(guān)系是()A．F1>F2，I1＝I2 B．F1<F2，I1<I2C．F1>F2，I1>I2 D．F1＝F2，I1＝I2A[因?yàn)闆_量I＝Δp，從圖上可以看出甲、乙兩物體所受的沖量的大小I1＝I2，又因?yàn)镮1＝F1t1，I2＝F2t2，t2>t1，所以F1>F2，故選項(xiàng)A正確．]9．一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以15m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01s．下列說法正確的是()A．球棒對壘球的平均作用力大小為360NB．球棒對壘球的平均作用力大小為900NC．球棒對壘球做的功為900JD．球棒對壘球做的功為110.25JB[取壘球飛向球棒的方向?yàn)檎较颍罁?jù)動量定理有FΔt＝mv2－mv1，解得F＝eq\f(mv2－mv1,Δt)＝eq\f(－0.18×35－0.18×15,0.01)N＝－900N，即球棒對壘球的平均作用力大小為900N，A錯誤，B正確；依據(jù)動能定理可得球棒對壘球做的功為W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝90J，C、D錯誤．](建議用時：15分鐘)10．(多選)人們對手機(jī)的依靠性越來越強(qiáng)，有些人喜愛躺著看手機(jī)，常常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的狀況．若手機(jī)質(zhì)量為150g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后手機(jī)未反彈，眼睛受到手機(jī)的沖擊時間約為0.1s，取重力加速度g＝10m/s2，下列分析正確的是()A．手機(jī)與眼睛作用過程中手機(jī)動量變更約為0.45kg·m/sB．手機(jī)對眼睛的沖量大小約為0.15N·sC．手機(jī)對眼睛的沖量大小約為0.45N·sD．手機(jī)對眼睛的作用力大小約為4.5NCD[20cm＝0.20m；150g＝0.15kg；依據(jù)自由落體速度v＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×0.2)m/s＝2m/s，手機(jī)與眼睛作用后手機(jī)的速度變成0，選取向上為正方向，所以手機(jī)與眼睛作用過程中動量變更為：Δp＝0－mv＝－0.15×(－2)kg·m/s＝0.30kg·m/s.故A錯誤；手機(jī)與眼接觸的過程中受到重力與眼睛的作用力，選取向上為正方向，則：Iy－mgt＝Δp，代入數(shù)據(jù)可得：Iy＝0.45N·s，手機(jī)對眼睛的作用力與眼睛對手機(jī)的作用力大小相等，方向相反，作用的時間相等，所以手機(jī)對眼睛的沖量大小約為0.45N·s.故B錯誤，C正確；由沖量的定義：Iy＝Ft，代入數(shù)據(jù)可得：F＝eq\f(Iy,t)＝eq\f(0.45,0.1)＝4.5N，故D正確．]11．(多選)原來靜止的物體受合外力作用時間為2t0，作用力隨時間的變更狀況如圖所示，則()A．0～t0時間內(nèi)物體的動量變更與t0～2t0時間內(nèi)動量變更相等B．0～t0時間內(nèi)物體的平均速率與t0～2t0時間內(nèi)平均速率相等C．t＝2t0時物體的速度為零，外力在2t0時間內(nèi)對物體的沖量為零D．2t0時間內(nèi)物體的位移為零，外力對物體做功為零BC[0～t0與t0～2t0時間內(nèi)作用力方向不同，動量變更量不相等，選項(xiàng)A錯；t＝t0時，物體速度最大，t＝2t0時，物體速度為零，由動量定理Ft＝m·Δv可得，I＝F0t0－F0t0＝0，在0～t0與t0～2t0時間內(nèi)物體平均速率相等，選項(xiàng)B、C均正確；物體先加速后減速，位移不為零，動能變更量為零，外力對物體做功為零，選項(xiàng)D錯．]12．如圖所示為某運(yùn)動員用頭顛球，若足球用頭頂起，每次上上升度為80cm，足球的重量為400g，與頭頂作用時間Δt為0.1s，空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2，求：(1)足球一次在空中的運(yùn)動時間t；(2)足球?qū)︻^部的作用力FN.[解析](1)足球自由下落時有h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，解得t1＝eq\r(\f(2h,g))＝0.4s，豎直向上運(yùn)動的時間等于自由下落運(yùn)動的時間，所以t＝2t1＝0.8s.(2)設(shè)豎直向上為正方向，頭部對足球的作用力為FN′，因空氣阻力不計(jì)，所以頂球前后速度大小相同，由動量定理得(FN′－mg)Δt＝mv－(－mv)，又v＝gt1＝4m/s，聯(lián)立解得FN′＝36N，由牛頓第三定律知足球?qū)︻^部的作用力FN＝36N，方向豎直向下．[答案](1)0.8s(2)36N，豎直向下13．一輛轎車強(qiáng)行超車時，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后，車身因相互擠壓皆縮短了0.5m，依據(jù)測算，兩車相撞前速度約為30m/s.(1)車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力是多大？(2)若此人系有平安帶，平安帶在車碰撞過程中與人體的作用時間是1s，這時人體受到的平均沖力為多大？[解析](1)兩車相撞時認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動直到停止，位移為0.5m.設(shè)運(yùn)