高中物理 1.2 動 量規(guī)范訓(xùn)練 教科版選修3-5

2動量知識點基礎(chǔ)中檔稍難動量1、32沖量4動量原理5、6、87、9、10、11綜合提升1213、14知識點一動量1．對于任何一個質(zhì)量不變的物體，下列說法正確的是()．A．物體的動量發(fā)生變化，其動能一定變化B．物體的動量發(fā)生變化，其動能不一定變化C．物體的動能不變，其動量不變D．物體的動能發(fā)生變化，其動量不一定變化解析動量p＝mv，是矢量，速度v的大小或方向發(fā)生變化，動量就變化；而動能只在速率改變時才發(fā)生變化，故選項B正確，A、C、D均錯．答案B2．一質(zhì)量為m的物體做勻速圓周運(yùn)動，線速度大小為v，當(dāng)物體從某位置轉(zhuǎn)過eq\f(1,4)周期，動量改變量的大小為()．A．0B．mvC.eq\r(2)mvD．2mv解析物體做勻速圓周運(yùn)動時，動量大小不變，但方向在發(fā)生變化，故計算動量變化Δp時應(yīng)使用平行四邊形定則，如圖所示，設(shè)p為初動量，p′為末動量，而由于p、p′大小均為mv，且p′與p垂直，則Δp大小為eq\r(2)mv.選項C正確．答案C3．下列說法中正確的是()．A．物體的動量改變，一定是物體的速率改變B．運(yùn)動物體在任一時刻的動量方向，一定是該時刻的速度方向C．物體的運(yùn)動速度改變，其動量一定改變D．物體的加速度不變(不為0)，其動量一定不變解析A中物體的速率變化了是指物體速度大小的變化，是標(biāo)量，而動量變化是矢量，可能是速度方向改變，故A錯誤；據(jù)動量p＝mv知，動量的方向與速度的方向相同，所以B正確；據(jù)定義式知，速度改變，則動量必改變，故C正確．物體的加速度不變，則物體做勻變速運(yùn)動，速度一定要變化，因而動量要變化，所以動量一定不變是錯誤的．答案BC知識點二沖量4．用水平力F拉靜止在地面上的桌子，作用了t時間，但桌子未動．則力F對桌子所做的功及在時間t內(nèi)的沖量分別為()．A．0，F(xiàn)t B．0,0C．均不為零 D．無法確定解析由功的定義知，在力F的方向上無位移，故做功為零；由沖量的定義知，力F不為零，作用時間為t，故力F的沖量為Ft.應(yīng)選A.答案A知識點三動量定理5．如圖1-2-7所示，一鐵塊壓著一紙條放在光滑水平桌面上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點，若以2v的速度抽出紙條，則鐵塊落地點為()．圖1-2-7A．仍在P點B．在P點左邊C．在P點右邊不遠(yuǎn)處D．在P點右邊原水平位移的兩倍處解析紙條抽出的過程，鐵塊所受的滑動摩擦力一定，以v的速度抽出紙條，鐵塊所受滑動摩擦力的作用時間較長，鐵塊獲得速度較大，平拋運(yùn)動的水平位移較大．以2v的速度抽出紙條的過程，鐵塊受滑動摩擦力作用時間較短，鐵塊獲得速度較小，平拋運(yùn)動的位移較?。鸢窧6．對任何運(yùn)動的物體，用一不變的力制動使它停止下來，所需的時間決定于物體的()．A．速度 B．加速度C．動量 D．質(zhì)量解析由動量定理Ft＝Δp得t＝eq\f(Δp,F)＝eq\f(0－mv,F).當(dāng)力不變化時，制動時間決定于物體的動量．答案C7．某物體受到一個－6N·s的沖量作用，則()．A．物體的動量一定減少B．物體的末動量一定是負(fù)值C．物體動量增量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D.物體原來動量的方向一定與這個沖量方向相反解析動量定理是矢量方程，注意規(guī)定正方向解題．沖量、動量都是矢量，對在一條直線上運(yùn)動的物體，規(guī)定正方向后，可用“＋”、“－”號表示矢量的方向，－6N·s的沖量說明物體所受沖量的大小為6N·s.方向與規(guī)定的正方向相反，由動量定理可知答案為C.而初、末動量的方向、大小由題設(shè)均不能確定．答案C8．有一則“守株待兔”的古代寓言，兔子的頭部受到大小等于自身重力的打擊力時，即可致死．如圖1-2-8所示，假設(shè)兔子與樹木撞擊時的作用時間大約為0.2s，則若要兔子被撞死，兔子奔跑的速度至少為()．圖1-2-8A．1m/s B．1.5m/sC．2m/s D．2.5m/s解析設(shè)兔子的質(zhì)量為m，規(guī)定兔子奔跑的速度方向為正方向，根據(jù)動量定理：－mgt＝0－mv，v＝gt＝10×0.2m/s＝2m/s，故C正確．答案C9．下列說法不正確的是()．A．根據(jù)F＝eq\f(Δp,Δt)可把牛頓第二定律表述為：物體動量的變化率等于它受的力B．力與力的作用時間的乘積叫做力的沖量，它反映了力的作用對時間的累積效應(yīng)，是一個標(biāo)量C．動量定理的物理實質(zhì)與牛頓第二定律是相同的，但有時用起來更方便D．易碎品運(yùn)輸時要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力解析A選項是牛頓第二定律的另一種表達(dá)方式，沖量是矢量，B錯．F＝eq\f(Δp,Δt)是牛頓第二定律的最初表達(dá)方式，實質(zhì)是一樣的，C對．柔軟材料起緩沖作用，延長作用時間，D對．答案B10．如圖1-2-9所示跳遠(yuǎn)時，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，這是由于()．圖1-2-9A．人跳在沙坑的動量比跳在水泥地上小B．人跳在沙坑的動量變化比跳在水泥地上小C．人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上小D．人跳在沙坑受到的沖力比跳在水泥地上小解析人跳遠(yuǎn)從一定高度落下，落地前的速度(v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gh))一定，則初動量相同；落地后靜止，末動量一定，所以人無論落到沙坑里還是落到水泥地上，落地過程的動量變化量Δp一樣，但因落在沙坑上作用時間長，落在水泥地上作用的時間短，根據(jù)動量定理Ft＝Δp，Δp一定，t長，則F小，故正確答案為D.答案D11．“神舟”七號飛船的成功著陸，標(biāo)志著我國成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術(shù)并能夠進(jìn)行太空行走的國家．如圖1-2-10所示，為了保證航天員的安全，飛船上使用了降落傘、反推火箭、緩沖座椅三大法寶，在距離地面大約1m時，返回艙的4個反推火箭點火工作，返回艙速度一下子降到了2m/s以內(nèi)．隨后又漸漸降到1m/s.最終安全著陸．把返回艙離地1m開始到完全著陸稱為著地過程，則關(guān)于反推火箭的作用，下列說法正確的是()．圖1-2-10A．減小著地過程中返回艙和航天員的動量變化B．減小著地過程中返回艙和航天員所受的沖量C．延長著地過程的作用時間D．減小著地過程返回艙和航天員所受的平均沖力解析反推火箭并沒有改變返回艙的動量變化，所以由動量定理，返回艙所受沖量不變，只是作用時間延長，平均沖力減?。鸢窩D12．在水平力F＝30N的作用力下，質(zhì)量m＝5kg的物體由靜止開始沿水平面運(yùn)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(yùn)動多長時間才停止？(g取10m/s2)解析法一用動量定理解，分段處理．選物體為研究對象，對于撤去F前物體做勻加速運(yùn)動的過程，始態(tài)速度為零，終態(tài)速度為v.取水平力F的方向為正方向，根據(jù)動量定理有：(F－μmg)t1＝mv－0，對于撤去F后，物體做勻減速運(yùn)動的過程，始態(tài)速度為v，終態(tài)速度為零．根據(jù)動量定理有：－μmgt2＝0－mv.以上兩式聯(lián)立解得：t2＝eq\f(F－μmg,μmg)t1＝eq\f(30－0.2×5×10,0.2×5×10)×6s＝12s.法二用動量定理解，研究全過程．選物體作為研究對象，研究整個運(yùn)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，根據(jù)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.答案12s13．質(zhì)量均為m的兩個小球A、B中間用一輕質(zhì)彈簧相連，通過細(xì)線懸掛于O點，如圖1-2-11所示，剪斷細(xì)線兩球從靜止開始下落，不計空氣阻力，經(jīng)過時間t小球A的速度達(dá)到v1此時B球還未落地，試求此時B球的速度v2等于多少？圖1-2-11解析取A、B及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，在下落過程中系統(tǒng)受到的外力是F外＝(mA＋mB)g＝2mg.系統(tǒng)初始狀態(tài)的動量p1＝0，末狀態(tài)的動量p2＝mv1＋mv2.由動量定理得2mgt＝mv1＋mv2，故此時B球的速度v2＝2gt－v1.答案2gt－v114．如圖1-2-12所示，一輛轎車強(qiáng)行超車時，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后連為一體，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，據(jù)測算兩車相撞前速度約為30m/s.則：圖1-2-12(1)車內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力是多大？(2)若此人系有安全帶，安全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？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)動的時間為t，根據(jù)x＝