2024年新教材高中物理1.2動(dòng)量定理提升練新人教版選擇性必修第一冊(cè)

.2動(dòng)量定理1．(5分)放在水平地面上的物體質(zhì)量為m，用一水平恒力F推物體，持續(xù)作用時(shí)間為t，物體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么在這段時(shí)間內(nèi)()A．F對(duì)物體的沖量為零B．重力對(duì)物體的沖量為零C．合力對(duì)物體的沖量為零D．摩擦力對(duì)物體的沖量為零【解析】選C。力的大小為F，作用時(shí)間為t，則推力的沖量為Ft，故A錯(cuò)誤；重力為mg，作用時(shí)間為t，故重力的沖量為mgt，故B錯(cuò)誤；物體保持靜止，合力為零，依據(jù)動(dòng)量定理，合力沖量為零，故C正確；物體保持靜止，靜摩擦力f等于推力F，故摩擦力對(duì)物體的沖量為Ft，故D錯(cuò)誤。2．(5分)如圖，下端固定的豎直輕彈簧的上端與質(zhì)量為2kg的物體B連接，質(zhì)量為1kg的物體A放在B上。先用力將彈簧壓縮后釋放，它們向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A、B分別后A又上升了0.2m達(dá)到最高點(diǎn)，這時(shí)B第一次向下運(yùn)動(dòng)且彈簧恰好復(fù)原原長(zhǎng)，則從A、B分別到A達(dá)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)B的沖量大小為(g取10m/s2)()A．4N·sB．6N·sC．8N·sD．12N·s【解析】選A。依據(jù)分別的條件可知，分別后A向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，加速度等于g，所以A、B物體分別時(shí)也是彈簧復(fù)原原長(zhǎng)時(shí)，此時(shí)A、B的速度相同，加速度都是g；這以后A做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由題設(shè)條件可知，豎直上拋的初速度v＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×0.2)m/s＝2m/s；上升到最高點(diǎn)所需的時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))＝0.2s；A到最高點(diǎn)彈簧恰復(fù)原原長(zhǎng)，此時(shí)B的速度恰好又等于2m/s，方向豎直向下，對(duì)B在此過(guò)程內(nèi)用動(dòng)量定理(規(guī)定向下為正方向)mBgt＋I(xiàn)N＝mBv－(－mBv)，解得：IN＝4N·s；故選A。3．(5分)質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時(shí)間極短，離地的速率為v2。在碰撞過(guò)程中，地面對(duì)鋼球沖量的方向和大小為()A．向下，m(v1－v2)B．向下，m(v1＋v2)C．向上，m(v1＋v2)D．向上，m(v1－v2)【解析】選C。選取豎直向下方向?yàn)檎较?，依?jù)動(dòng)量定理得地面對(duì)鋼球的沖量為：I＝－mv2－mv1＝－m(v1＋v2)，則地面對(duì)鋼球的沖量的方向向上，大小為m(v1＋v2)，故選C。4．(5分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點(diǎn)由靜止起先釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到達(dá)距地面深度為h的B點(diǎn)速度減為零。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。關(guān)于小球下落的整個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法中不正確的是()A．小球的機(jī)械能削減了mg(H＋h)B．小球克服阻力做的功為mghC．小球所受阻力的沖量大于meq\r(2gH)D．小球動(dòng)量的變更量等于所受合力的沖量【解析】選B。依據(jù)重力勢(shì)能和動(dòng)能的變更得出小球機(jī)械能的變更；對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出小球克服阻力做功的大??；對(duì)陷入泥潭的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)量定理，分析阻力的沖量大小。在下落過(guò)程中，重力勢(shì)能的減小量為mg(H＋h)，動(dòng)能變更量為零，則機(jī)械能削減了mg(H＋h)，A正確；對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得mg(H＋h)－Wf＝0，解得小球克服阻力做功Wf＝mg(H＋h)，B錯(cuò)誤；小球著地的速度v＝eq\r(2gH)，在陷入泥潭的過(guò)程中，動(dòng)量減小meq\r(2gH)，依據(jù)動(dòng)量定理知IG－If＝0－meq\r(2gH)，解得If＝IG＋meq\r(2gH)，即阻力的沖量大于meq\r(2gH)，C正確；依據(jù)動(dòng)量定理知，小球動(dòng)量的變更量等于合力的沖量，故D正確。5．(20分)質(zhì)量為m＝80kg的鐵錘，從高1.8m處自由下落，錘與工件相碰時(shí)間為t＝0.001s，若錘與工件碰撞后反彈的速度為v′＝2m/s，(g＝10m/s2，相碰時(shí)不計(jì)鐵錘重力)求：(1)鐵錘與工件接觸前瞬間的速度v；(2)鐵錘對(duì)工件的平均作用力F?！窘馕觥?1)由v2＝2gh可得鐵錘接觸工件時(shí)的速度為：v＝eq\r(2×10×1.8)m/s＝6m/s；(2)設(shè)向下為正，對(duì)與工件接觸過(guò)程由動(dòng)量定理可知Ft＝－mv2－mv1解得F＝－6.4×105N，負(fù)號(hào)說(shuō)明方向向上；則依據(jù)牛頓第三定律可知，鐵錘對(duì)工件的平均作用力為6.4×105N，方向向下。答案：(1)6m/s(2)6.4×105N，方向向下【補(bǔ)償訓(xùn)練】一質(zhì)量為0.5kg的物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5m的位置B處是一面墻，如圖所示。物塊以v0＝9m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止。g取10m/s2。(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時(shí)間為0.05s，求碰撞過(guò)程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F；(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功W?！窘馕觥?1)物塊從A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得－μmgsAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(B))－eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(0))代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.32；(2)以向右為正方向，物塊碰撞墻壁過(guò)程，由動(dòng)量定理