2024年新教材高中物理第一章动量守恒定律2动量定理作业含解析新人教版选择性必修第一册.docx
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动量定理
【基础巩固】
1.(多选)下列关于物体动量和冲量的说法正确的是 ()
A.物体所受合力冲量越大,它的动量也越大
B.物体所受合力冲量不为0,它的动量肯定变更
C.物体动量变更量的方向,就是它所受合力的冲量方向
D.物体所受合力冲量越大,它的动量变更量就越大
解析:由动量定理可知,物体所受合力的冲量的大小等于动量的变更量的大小,方向与动量变更量的方向相同,选项A错误,选项B、C、D正确.
答案:BCD
2.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球,两臂随球快速收缩至胸前,这样做可以 ()
A.减小球对手的冲量
B.减小球对人的冲击力
C.减小球的动量变更量
D.减小球的动能变更量
解析:篮球运动员接球的过程中,手对球的冲量等于球的动量的变更量,大小等于球与手接触时的动量.接球过程中,两臂随球快速收缩至胸前,并没有减小球的动量变更量,也没有减小手对球的冲量,更没有减小球的动能变更量.依据力的作用的相互性可知,也没有减小球对手的冲量,而是延长了手与球的作用时间,从而减小了球对人的冲击力,选项B正确.
答案:B
3.对于力的冲量,下列说法正确的是 ()
A.力越大,力的冲量就越大
B.作用在物体上的力大,力的冲量不肯定大
C.竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,重力在整个过程中的冲量等于0
D.竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,上升和下降过程中重力的冲量等大、反向
解析:由冲量公式I=Ft可知,作用在物体上的力大,时间不确定,冲量不肯定大,选项A错误,选项B正确.冲量是矢量,竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,受力相同,所以上升和下降过程中重力的冲量相同,选项C、D错误.
答案:B
4.质量为m的钢球自高处落下,以速度大小v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速度大小为v2,不计空气阻力.在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为()
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:钢球以大小为v1的竖直速度与地面碰撞后以大小为v2的速度反弹.物体在与地面碰撞过程的初、末状态动量皆已确定.依据动量定理便可以求出碰撞过程中钢球受到的冲量.设竖直向上的方向为正方向,对钢球应用动量定理得Ft-mgt=mv2-(-mv1)=mv2+mv1.由于碰撞时间极短,t趋于0,所以mgt趋于0,所以Ft=m(v2+v1),即弹力的冲量方向向上,大小为m(v2+v1).
答案:D
5.从高处跳到低处时,为了平安,一般都是先让脚尖着地,这样做是为了()
A.减小冲量
B.减小动量的变更量
C.增大与地面的冲击时间,从而减小冲力
D.增大人对地面的压强,起到平安作用
解析:脚尖先着地,接着渐渐到整只脚着地,延长了人落地时动量变更所用的时间,由动量定理可知,动量变更量肯定,这样就减小了地面对人的冲力,选项C正确.
答案:C
6.质量为0.5kg的小球沿光滑水平面以v1=5m/s的速度冲向墙壁后又以v2=
4m/s的速度反向弹回,如图所示.若球跟墙的作用时间为0.05s,则小球所受到的平均作用力大小为N.?
解析:选定小球与墙碰撞的过程,取v1的方向为正方向,对小球应用动量定理得Ft=-mv2-mv1,所以F=-mv2-mv1
答案:90
7.人们常说“滴水穿石”,请你依据下面所供应的信息,估算水对石头的冲击力的大小.一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=0.10m3/s,水的密度ρ=1.0×
103kg/m3,水在最高点时和落至石头上时的速度都认为是0.落在石头上的水马上流走,在探讨石头对水的作用时可以不考虑水的重力,g取10m/s2,整个过程不考虑空气阻力.
解析:设水滴与石头碰前速度为v,则有
mgh=12mv2
设时间Δt内有质量为Δm的水冲到石头上,石头对水的作用力为F,由动量定理得-FΔt=0-Δmv,
Δm=ρQΔt,
联立得F=ρQv=2×103N,
由牛顿第三定律知,水对石头的作用力F=F=2×103N,方向竖直向下.
答案:2×103N
【拓展提高】
8.在短道速滑接力竞赛中,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且起先向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出(如图所示),在乙推甲的过程中,忽视运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则 ()
A.甲对乙作用力的冲量肯定等于乙对甲作用力的冲量
B.甲、乙的动量变更量肯定大小相等,方向相反
C.甲的动能增加量肯定等于乙的动能削减量
D.甲对乙做多少负功,乙对甲就肯定做多少正功
解析:运动员乙推甲的过程中,甲和乙间的相互作用力等大反向,作用时间相等,甲对乙作用力的冲