2019-2020年高中物理 第16章 第2節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理練習(xí) 新人教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第16章 第2節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理練習(xí) 新人教版選修3-5 1．動(dòng)量． (1)定義：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和它的速度的乘積叫作物體的動(dòng)量． (2)表達(dá)式：p＝mv． (3)單位：千克米每秒，符號(hào)kgm/s. (4)方向：動(dòng)量是矢量，它的方向與速度的方向相同． 2．動(dòng)量定理． (1)沖量(I)． ①定義：物理學(xué)中把力與力作用時(shí)間的乘積叫作力的沖量，常用字母I表示，表達(dá)式為I＝FΔt． ②沖量的單位是牛秒(Ns)． ③沖量是矢量，恒力的沖量方向與恒力方向一致，沖量的運(yùn)算遵守平行四邊形定則． ④沖量是過程量，它是力對(duì)時(shí)間的積累． (2)動(dòng)量定理：物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受力的沖量，其表達(dá)式為I＝p′－p＝Δp，也可寫成FΔt＝Δp＝p′－p＝mv′－mv． 1．下列關(guān)于動(dòng)量的說法中正確的是(D) A．質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大 B．質(zhì)量和速率都相同的物體的動(dòng)量一定相同 C．一個(gè)物體的速率改變，它的動(dòng)量不一定改變 D．一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，它的動(dòng)量一定改變 解析：根據(jù)動(dòng)量的定義p＝mv，它由速度和質(zhì)量共同決定，故A錯(cuò)；又因動(dòng)量是矢量，它的方向與速度方向相同，而質(zhì)量和速率都相同的物體，其動(dòng)量大小一定相同，方向不一定相同，故B錯(cuò)；一個(gè)物體速率改變則它的動(dòng)量大小一定改變，故C錯(cuò)；物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化指速度發(fā)生變化，它的動(dòng)量也就發(fā)生了變化，故D對(duì)． 2．(多選)關(guān)于物體的動(dòng)量，下列說法中正確的是(BD) A．慣性越大的物體，它的動(dòng)量也越大 B．動(dòng)量大的物體，它的速度不一定大 C．物體的速度大小不變，則其動(dòng)量也保持不變 D．運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量的方向一定是該時(shí)刻的速度方向 解析：動(dòng)量的大小由質(zhì)量和速度的大小共同決定，即p＝mv，慣性大則質(zhì)量大，但動(dòng)量不一定大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；動(dòng)量大的物體，可能是速度大，但也有可能是質(zhì)量大，選項(xiàng)B正確；動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同，只有在速度大小、方向均不變時(shí)，其動(dòng)量才保持不變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、選項(xiàng)D正確． 3．(xx西安高二期末)下列說法正確的是(B) A．動(dòng)能為零時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài) B．物體受到恒力的沖量也可能做曲線運(yùn)動(dòng) C．物體所受合外力不變時(shí)，其動(dòng)量一定不變 D．動(dòng)能不變，物體的動(dòng)量一定不變 解析：動(dòng)能為零時(shí)，速度為零，而加速度不一定等于零，物體不一定處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體受恒力，也可能做曲線運(yùn)動(dòng)．如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；合外力不變，加速度不變，速度均勻變化，動(dòng)量一定變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)能不變，若速度的方向變化，動(dòng)量就變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 4．關(guān)于沖量，下列說法正確的是(A) A．沖量是物體動(dòng)量變化的原因 B．作用在靜止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受力的方向 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)量就發(fā)生了變化．因此說沖量是物體動(dòng)量變化的原因，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與物體的動(dòng)量的大小p＝mv無關(guān)，C選項(xiàng)不正確；沖量是一個(gè)過程量，只有在某一過程中力的方向不變時(shí)，沖量的方向才與力的方向相同，故D選項(xiàng)不正確． 5．籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接傳來的籃球．接球時(shí)，兩手隨球迅速收縮至胸前．這樣做可以(B) A．減小球?qū)κ值臎_量 B．減小球?qū)θ说臎_擊力 C．減小球的動(dòng)量變化量 D．減小球的動(dòng)能變化量 解析：接球過程中，球的初動(dòng)量和末動(dòng)量一定，所以球的動(dòng)量變化量恒定不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量定理，手對(duì)球的沖量等于球動(dòng)量的改變量，也恒定不變，球?qū)κ值臎_量也不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；球的初動(dòng)能和末動(dòng)能一定，所以球的動(dòng)能變化量恒定不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量定理I＝Ft，球?qū)κ值臎_量I不變，接球時(shí)兩手隨球迅速收縮至胸前，是通過延長(zhǎng)受力時(shí)間以減小球?qū)θ说臎_擊力F，所以選項(xiàng)B正確． 6．在距地面高為h處，同時(shí)以相等的初速度v0分別平拋、豎直上拋、豎直下拋一質(zhì)量相等的物體m，當(dāng)它們從拋出到落地時(shí)，比較它們的動(dòng)量的增量Δp，有(B) A．平拋過程Δp較大 B．豎直上拋過程Δp較大 C．豎直下拋過程Δp較大 D．三者一樣大 解析：三種運(yùn)動(dòng)中的物體均只受重力，分析他們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，即可求得沖量的大小關(guān)系，再由動(dòng)量定理求出動(dòng)量的增量．三個(gè)小球中豎直上拋的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，而豎直下拋的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，故它們重力的沖量，豎直上拋的物體最大，則由動(dòng)量定理I＝Δp可得，豎直上拋的物體動(dòng)量的增量最大，故B正確． 7．一位質(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(B) A．地面對(duì)他的沖量為mv＋mgΔt，地面對(duì)他做的功為 B．地面對(duì)他的沖量為mv＋mgΔt，地面對(duì)他做的功為零 C．地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為 D．地面對(duì)他的沖量為mv－mgΔt，地面對(duì)他做的功為零 解析：首先，由動(dòng)量定理可知，合外力的沖量等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的改變量，有表達(dá)式IG＋I(xiàn)F＝Δp，即－mgΔt＋I(xiàn)F＝mv－0，IF＝mv＋mgΔt，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力只有支持力，所以地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量為mv＋mgΔt，排除C、D選項(xiàng)；另外，由于地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力的作用點(diǎn)未發(fā)生位移，所以支持力對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功，故該題正確選項(xiàng)為B. 8．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(D) A．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量小，而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量大 B．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變小，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變大 C．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 D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)作用力大，而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)作用力小 解析：玻璃杯從同樣高度落下，到達(dá)地面時(shí)具有相同的速度，即具有相同的動(dòng)量，與地面相互作用后都靜止．所以兩種地面的情況中玻璃杯動(dòng)量的改變量相同，故A、B、C錯(cuò)誤；落在水泥地上時(shí)，作用時(shí)間短，故作用力大，落在草地上時(shí)，作用時(shí)間長(zhǎng)，故作用力小，故D正確． 9．豎直上拋一個(gè)物體，不計(jì)阻力，取向上為正方向，則物體在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，動(dòng)量變化Δp隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的(C) 解析：本題中圖線的斜率代表重力，故斜率為定值．重力的方向豎直向下，與規(guī)定的正方向相反，因此斜率為負(fù)，故正確選項(xiàng)為C. 10．(xx上海卷)動(dòng)能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vA∶vB＝2∶1，則動(dòng)量大小之比pA∶pB＝________；兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與A原來動(dòng)量大小之比p∶pA＝____________． 解析：動(dòng)能Ek＝，則m＝， 兩物體質(zhì)量之比：； 物體的動(dòng)量為：p＝， 兩物體動(dòng)量之比：＝＝＝＝； 以B的初動(dòng)量方向?yàn)檎较?，A、B碰撞過程動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得： pB－pA＝p， 解得：p＝pA， A、B碰撞后總動(dòng)量與A原來動(dòng)量大小之比為p∶pA＝pA∶pA＝1∶1. 答案：1∶2　1∶1 11．在水平力F＝30 N的作用下，質(zhì)量m＝5 kg的物體由靜止開始沿水平面運(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6 s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10 m/s2) 解析：選物體為研究對(duì)象，研究整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，這個(gè)過程物體初、末狀態(tài)的速度都等于零． 取水平力F的方向?yàn)檎较颍? 根據(jù)動(dòng)量定理得： (F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0， 解得：t2＝t1＝6 s＝12 s. 答案：12 s 12．中國(guó)女子冰壺隊(duì)獲得了世界錦標(biāo)賽冠軍后，引起了人們對(duì)冰壺運(yùn)動(dòng)的關(guān)注．冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡(jiǎn)化為如下過程：如圖所示，運(yùn)動(dòng)員將靜止于O點(diǎn)的冰壺(視為質(zhì)點(diǎn))沿直線OO′推到A點(diǎn)放手，此后冰壺沿AO′滑行，最后停于C點(diǎn)．已知冰面和冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，冰壺質(zhì)量為m，AC＝l，CO′＝r，重力加速度為g. (1)求冰壺在A點(diǎn)的速率； (2)求冰壺從O點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中受到的沖量大小； (3)若將BO′段冰面與冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小為0.8μ，原只能滑到C點(diǎn)的冰壺能停于O′點(diǎn)，求A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離． 解析：(1)對(duì)冰壺，設(shè)在A點(diǎn)時(shí)的速度為v1，從A點(diǎn)放手到停止于C點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有： －μmgL＝，解得：v1＝. (2)對(duì)冰壺，從O到A，設(shè)冰壺受到的沖量為I，應(yīng)用動(dòng)量定理有： I＝mv1－0，解得：I＝m. (3)設(shè)AB之間距離為s，對(duì)冰壺，從A到O′的過程，應(yīng)用動(dòng)能定理， －μmgs－0.8μmg(L＋r－s)＝0－，解得：s＝L－4r. 答案：(1)v1＝　(2)I＝m　(3)s＝L－4r