新教材2022-2023學年人教版選擇性必修第一冊第一章2動量定理作業(yè)

2動量定理課時作業(yè)

基礎(chǔ)鞏固練知識點一沖量.如圖所示,一恒力F與水平方向夾角為0，作用在置于光滑水平面上質(zhì)量為m的物體上，作用時間為3則力F的沖量為（A）A.FtB.mgtFtcos。D.（mg-Fsin。）t解析:根據(jù)沖量的定義式I=Ft,得力F的沖量為Ft,A正確,B、C、D錯誤。2.下列說法正確的是（B）A.質(zhì)量一定的物體,若動量發(fā)生變化,則動能一定變化B.沖量的大小一定和動量變化量的大小相同C.沖量的方向一定和動量的方向相同一個力對物體有沖量,則該力一定會對物體做功解析:質(zhì)量一定的物體,若動量發(fā)生變化，則可能是速度大小變化，也可能是速度方向變化,因此動能不一定變化,A錯誤;根據(jù)動量定理,物體所受合力的沖量等于物體動量的變化,B正確;沖量的方向與相應時間內(nèi)物體動量變化量的方向相同,與動量的方向不一定相同,C錯誤;一個力對物體有了沖量，則物體的速度可能只有方向改變，如勻速圓周運動,此時該力對物體不做功,D錯誤。.（多選）下面關(guān)于物體動量和沖量的說法正確的是（BCD）A.物體所受合外力沖量越大,它的動量也越大B.物體所受合外力沖量不為零,它的動量一定要改變C.物體動量增量的方向,就是它所受沖量的方向D.物體所受合外力越大,它的動量變化就越快解析：由Ft二Ap知,FtWO,ApWO,即動量一定變化,Ft越大，Ap越大,但動量不一定大，它還與初態(tài)的動量有關(guān),故A錯誤,B正確;沖量不僅與△P大小相等,而且方向相同，故C正確；由F二翌知,物體所受合外At力越大,動量的變化率T越大，即動量變化越快,故D正確。At.（多選）如圖所示,質(zhì)量為m、2m的甲、乙兩個同種材質(zhì)的物體靜止在粗糙水平面上,某時刻,它們同時受到水平恒力F,經(jīng)過時間t,同時撤掉力F。下列敘述中，正確的是（BC）A.在力F作用的時間內(nèi)，兩物體動量變化△p水△p乙B.在力F作用的時間內(nèi)，兩物體動量變化△p甲＞△p乙C.在力F作用的時間內(nèi)，兩物體摩擦力的沖量I甲〈I乙D.在力F作用的時間內(nèi)，兩物體摩擦力的沖量I甲＞1乙解析：由I二Ft可知,兩物體的恒力的沖量相同；由于兩物體的質(zhì)量不同，故在相同時間內(nèi)乙物體所受到的摩擦力大于甲物體受到的摩擦力,摩擦力的沖量Ih.＜I乙;乙物體受到的合外力的沖量小于甲的沖量，由動量定理可知,兩物體動量變化△p甲＞△P乙，故B、C正確,A、D錯誤。知識點二動量定理及其應用.如圖所示,將一杯水放在桌邊,杯下壓一張紙條。若緩慢拉動紙條（此過程中杯子相對紙條滑動），發(fā)現(xiàn)杯子會滑落；當快速拉動紙條時，發(fā)現(xiàn)杯子并沒有滑落。對于這個實驗，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也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=Ap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,選項A、B錯誤;為使杯子不滑落,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,杯子不容易滑落,選項D正確。.一個質(zhì)量為0.1kg的小球從20m高處落下，與地面碰撞后反彈，上升的最大高度為12.8叫小球從開始下落到上升到最高點所用時間為4s,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力,則小球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧Υ笮椋˙）A.8NB.10NC.12ND.15N解析：小球下落的時間3二J管二2s,小球反彈后上升的時間t2=后=1.6s,因此小球與地面作用的時間為At=0.4s,從小球下落到上升到最高點，設(shè)向上為正方向，根據(jù)動量定理FAt-mgt=0,解得F=10N,故B正確,A、C、D錯誤。7.古時有“守株待兔”的寓言，倘若兔子受到的沖擊力大小為自身重力的2倍時即可導致死亡。如果兔子與樹樁的作用時間為0.2s,則被撞死的兔子其奔跑速度可能是(g取10m/s2)(D)A.1.5m/sB.2.5m/sC.3.5m/sD.4.5m/s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)動量定量有Ft=mv,若兔子恰好撞死，則F=2mg,生絲=2gt=4m/s,則被撞死的兔子的奔跑速度是大于或等于4m/s的,m故選D。8.(多選)一細繩系著小球,在光滑水平面上做勻速圓周運動，小球的質(zhì)量為叫速度大小為v,做勻速圓周運動的周期為T,則以下說法中正確的是(BCD)A.經(jīng)過時間小球動量變化量為0B.經(jīng)過時間小球動量變化量大小為V^mv4C.經(jīng)過時間t=|,細繩對小球的沖量大小為2mvD.經(jīng)過時間重力對小球的沖量大小為竽44解析:經(jīng)過時間小球轉(zhuǎn)過了180。，速度方向正好反向，若規(guī)定開始計時時的速度方向為正，則動量變化量為△p=-mv-mv=-2mv,細繩對小球的沖量為I=△p=-2mv,故大小為2mv,A錯誤,C正確;經(jīng)時間t三,小球轉(zhuǎn)過了90。，根據(jù)矢量合成法可得，動量變化量大小為Ap，=V2mv,重力對小球的沖量大小為蕓<1，則Kb；圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移，h蕓<1，則Kb；圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移，h尸2?4105則在件、R作用下,A、B的位移之比為1V°4所以察二#$1,23?%?4片2W2F2X25則古攵選Bo4能力提升練9.質(zhì)量相等的A、B兩個物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力件、R的作用，從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時間和4t。"、B的速度分別達到2V。和V。時,分別撤去F.和F2,以后物體繼續(xù)做勻減速直線運動直至停止,兩個物體速度隨時間變化的圖像如圖所示，設(shè)F.和F2對A、B的沖量分別為L和L件和F2對A、B做的功分別為W,和則下列結(jié)論正確的是（B）A.11>12,"\>附B.IKl2,M>W2C.L<I2,Wi<W2D.l!>I2,WXW2解析：由圖像可知,兩物體勻減速運動的加速度大小都為多根據(jù)牛頓第二定律,勻減速運動中有Ff=ma',則摩擦力大小都為口白。根據(jù)圖像知,勻加速運動的加速度分別為竽,詈,根據(jù)牛頓第二定律，勻加速運%4to動中有F-Ff=ma,則F尸等,R名”,日和F2的大小之比為12：5,所以to4%10.（多選）一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動,合外力方向不變,大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在t。和2t。時刻相對于出發(fā)點的位移分別是X1和X2,速度分別是w和v2,合外力從開始至to時刻做的功是瓦，從to至2to時刻做的功是臨,則（AC）A.x2=5xi,v2=3viB.Xi=9x2,v2=5viC.x2=5xbW2=8WjD.v2=3vbW2=9W1解析:根據(jù)動量定理,0?to過程有Foto=mvi,冊?2to過程有2Foto=mv2-mvb解得V2=3v］；應用位移公式可知x.^to,X2二等1。+會。,解得X2二5xbB錯誤,A正確；由W=Fx,得W2=8WbD錯誤,C正確。11.（2020?天津測試）有一種乒乓球陪練機器人，該機器人能夠根據(jù)發(fā)球人的身體動作和來球信息,及時調(diào)整球拍將球擊回。若機器人將乒乓球以原速率斜向上擊回，球在空中運動一段時間后落到對方的臺面上，忽略空氣阻力和乒乓球的旋轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（A）A.擊球過程合外力對乒乓球做功為零B.擊球過程合外力對乒乓球的沖量為零C.擊球過程乒乓球的動量變化量為零D.在下落過程中，乒乓球處于超重狀態(tài)解析:擊球過程乒乓球以原速率返回，動能不變,根據(jù)動能定理,合外力對乒乓球做功為零,故A正確;擊球過程乒乓球以原速率返回,速度方向改變,速度變化量不為零，即動量變化量不為零,根據(jù)動量定理,合外力對乒乓球的沖量不為零,故B、C錯誤;在下降過程中，乒乓球只受到重力作用，加速度方向豎直向下,處于失重狀態(tài),故D錯誤。12.如圖所示,長為L的輕繩一端系于固定點0,另一端系質(zhì)量為m的小球,將小球從（）點正下方;處以一定初速度水平向右拋此經(jīng)過一段時間后繩被拉直，以后小球?qū)⒁?為圓心在豎直平面內(nèi)擺動。已知繩剛被拉直時與豎直方向成60°角，求：⑴小球被水平拋出時的速度；⑵在繩被拉直的瞬間，固定點0受到的沖量。解析：（1）設(shè)球拋出后經(jīng)過時間t繩剛被拉直,則由平拋運動規(guī)律,得Lsin60°=votLeos60°--=-gt2,42聯(lián)立得t二J1，16gL。⑵繩剛被拉直瞬間，小球的瞬時速度為+（gt）2=y[2^L設(shè)v與豎直方向夾角為8,則tan0=^gt所以0=60°,即此時速度方向與繩的方向一致,小球在該時刻的動量即為初動量，p=mv=mJ2gL設(shè)繩拉直的方向為正方向，根據(jù)動量定理有1=△p=0-mv=-mA/2<gL所以固定點0受到繩子拉力沖量大小為e網(wǎng),方向沿繩向下。答案：（1）：歷I（2）mJ須,方向沿繩向下13.如圖所示,一質(zhì)量為m=lkg的物塊靜止放置在長L=3.0111、高11=1.5m的固定斜面的底端,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)U=噂。短時間內(nèi)給JL口物塊一個沿斜面向上的恒力使物塊滑向斜面頂端，已知該恒力對物塊的沖量1=10N?s,g取10m/s2o求：(1)物塊到達斜面頂端的速度隨恒力作用時間變化的規(guī)律；⑵物塊到達斜面頂端時速度的最大值。解析：(D設(shè)斜面的傾角為0,恒力F作用的時間為t,物塊獲得的速度為V.,通過的位移為x,撤去恒力后物塊在斜