【物理】2020届一轮复习人教版 动量 课时作业
动量课时作业
课时作业(十七) 第17讲 动量 动量定理
时间/40分钟
基础达标
1.下列关于冲量与动量的说法中正确的是 ( )
A.物体所受合外力越大,其动量变化一定越快
B.物体所受合外力越大,其动量变化一定越大
C.物体所受合外力的冲量大,其动量变化可能小
D.物体所受合外力的冲量越大,其动量一定变化越快
2.游乐场里,质量为m的小女孩从滑梯上由静止滑下.空气阻力不计,滑梯可等效为直斜面,与水平面的夹角为θ,已知小女孩与滑梯间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列判断中正确的是 ( )
A.小女孩下滑过程中弹力的冲量为零
B.小女孩下滑过程中受到的摩擦力与其反作用力总冲量为零,总功也为零
C.小女孩下滑过程中动量的变化为mgsinθ·t
D.小女孩下滑至底端时动量的大小为mg(sinθ-μcosθ)t
图K17-1
3.甲、乙两同学做了一个小游戏,如图K17-1所示,用棋子压着纸条,放在水平桌面上接近边缘处.第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的P点.第二次将棋子、纸条放回原来的位置,乙同学快拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的N点.两次现象相比 ( )
A.第二次棋子的惯性更大
B.第二次棋子受到纸带的摩擦力更小
C.第二次棋子受到纸带的冲量更小
D.第二次棋子离开桌面时的动量更大
4.[2018·成都二模]一枚30g的鸡蛋从17楼(离地面人的头部为45m高)落下,能砸破人的头骨.若鸡蛋壳与人头部的作用时间为4.5×10-4s,人的质量为50kg,重力加速度g取10m/s2,
则头骨受到的平均冲击力约为 ( )
A.1700N B.2000N
C.2300N D.2500N
图K17-2
5.质量m=3kg的小物体放在水平地面上,在水平力F=15N的作用下开始运动.在0~2s的时间内,拉力F的功率P随时间变化的关系图像如图K17-2所示,则小物体与水平面间的动摩擦因数为(重力加速度g取10m/s2) ( )
A. B. C. D.
6.如图K17-3所示,a、b、c是三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由滚下,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的是 ( )
图K17-3
A.它们同时到达同一水平面
B.它们动量变化的大小相等
C.它们的末动能相同
D.重力对它们的冲量相等
图K17-4
7.(多选)[2018·常德模拟]如图K17-4所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零.
不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,下列说法正确的是 ( )
A.小球的机械能减少了mg(H+h)
B.小球克服阻力做的功为mgh
C.小球所受阻力的冲量大于m
D.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
8.(多选)如图K17-5所示,斜面除AB段粗糙外,其余部分都是光滑的,物体与AB段间的动摩擦因数处处相等.物体从斜面顶点滑下,经过A点时的速度与经过C点时的速度相等,且AB=BC,则下列说法中正确的是 ( )
图K17-5
A.物体在AB段和BC段的加速度大小相等
B.物体在AB段和BC段的运动时间相等
C.物体在以上两段运动中重力做的功相等
D.物体在以上两段运动中的动量变化量相同
技能提升
9.(多选)[2019·湖北恩施模拟]几个水球可以挡住一颗子弹?CCTV(国家地理频道)的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球.下列判断正确的是 ( )
图K17-6
A.子弹在每个水球中的速度变化相同
B.子弹在每个水球中运动的时间不同
C.每个水球对子弹的冲量不同
D.子弹在毎个水球中的动能变化相同
10.(多选)[2018·辽宁五校模拟]一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间内仅受到力F的作用,F的方向始终在同一直线上,F随时间t的变化关系如图K17-7所示.下列说法中正确的是 ( )
图K17-7
A.在t=0到t=4s这段时间内,质点做往复直线运动
B.在t=1s时,质点的动量大小为1kg·m/s
C.在t=2s时,质点的动能最大
D.在t=1s到t=3s这段时间内,力F的冲量为零
11.(多选)水平面上有质量为ma的物体a和质量为mb的物体b,分别在水平推力Fa和Fb作用下开始运动,运动一段时间后撤去推力,两个物体都将再运动一段时间后停下.两物体运动的v-t图线如图K17-8所示,图中线段AC∥BD.以下说法正确的是 ( )
图K17-8
A.若ma>mb,则Fa
mb,则Fa>Fb,且物体a克服摩擦力做功大于物体b克服摩擦力做功
C.若maFb,且物体a所受摩擦力的冲量小于物体b所受摩擦力的冲量
12.(多选)[2018·南宁期末]如图K17-9甲所示,一质量为m的物块在t=0时刻以初速度v0从倾角为θ的足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图像如图乙所示.t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.重力加速度为g.下列说法正确的是 ( )
图K17-9
A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小为3mgt0sinθ
B.物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量变化量大小为mv0
C.斜面倾角θ的正弦值为
D.不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功
13.某同学研究重物与地面撞击的过程,利用传感器记录重物与地面的接触时间.他让质量为m=9kg的重物(包括传感器)从高H=0.45m处自由下落撞击地面,重物反弹高度h=0.20m,重物与地面接触时间t=0.1s.若重物与地面的形变很小,可忽略不计.g取10m/s2,求:
(1)重物受到地面的平均冲击力大小.
(2)重物与地面撞击过程中损失的机械能.
挑战自我
14.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s,据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲叶后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103kg/m3) ( )
A.0.15Pa B.0.54Pa
C.1.5Pa D.5.4Pa
课时作业(十八)A 第18讲 动量守恒定律及其应用
时间/40分钟
基础达标
1.如图K18-1所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,槽底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始下滑,则小球下滑过程中 ( )
图K18-1
A.小球和槽组成的系统动量守恒
B.槽对小球的支持力不做功
C.重力对小球做功的瞬时功率一直增大
D.地球、小球和槽组成的系统机械能守恒
2.如图K18-2甲所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,如图乙所示,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为 ( )
图K18-2
A.v0-v2 B.v0+v2
C.v0-v2 D.v0+(v0-v2)
图K18-3
3.如图K18-3所示,光滑水平桌面上有两个大小相同的小球,质量之比m1∶m2=2∶1,球1以3m/s的速度与静止的球2发生正碰并粘在一起,已知桌面距离地面的高度h=1.25m,g取10m/s2,则落地点到桌面边沿的水平距离为 ( )
A.0.5m B.1.0m
C.1.5m D.2.0m
图K18-4
4.如图K18-4所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端,当两人同时相向运动时,下列说法正确的是 ( )
A.若小车不动,则两人速率一定相等
B.若小车向左运动,则A的动量一定比B的小
C.若小车向左运动,则A的动量一定比B的大
D.若小车向右运动,则A的动量一定比B的大
图K18-5
5.(多选)A、B两球沿同一条直线运动,如图K18-5所示的x-t图像记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B两球碰撞前的x-t图像,c为碰撞后它们的x-t图像.若A球质量为1kg,则B球质量及碰后它们的速度大小分别为 ( )
A.2kg B.kg
C.4m/s D.1m/s
技能提升
图K18-6
6.(多选)质量分别为M和m0的两滑块甲、乙用轻弹簧连接,以恒定的速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止滑块丙发生碰撞,如图K18-6所示,碰撞时间极短.在此过程中,下列情况可能发生的是 ( )
A.甲、乙、丙的速度均发生变化,分别为v1、v2、v3,而且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2+mv3
B.乙的速度不变,甲和丙的速度变为v1和v2,而且满足Mv=Mv1+mv2
C.乙的速度不变,甲和丙的速度都变为v',且满足Mv=(M+m)v'
D.甲、乙、丙速度均发生变化,甲、乙的速度都变为v1,丙的速度变为v2,且满足(M+m)v0=(M+m)v1+mv2
7.(多选)质量为M的某机车拉着一辆质量与它相同的拖车在平直路面上以v0=10m/s的速度匀速行驶.途中某时刻拖车突然与机车脱钩.假设脱钩后机车牵引力始终保持不变,而且机车与拖车各自所受阻力也不变.下列说法中正确的是 ( )
A.脱钩后某时刻机车与拖车的速度可能分别是15m/s、5m/s
B.脱钩后某时刻机车与拖车的速度可能分别是25m/s、-2m/s
C.从脱钩到拖车停下来,机车与拖车组成的系统动量不变,动能增加
D.从脱钩到拖车停下来,机车与拖车组成的系统动量减少,动能减少
8.(多选)A、B两船的质量均为m,都静止在平静的湖面上,现A船上质量为m的人以对地水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船,经n次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,则 ( )
A.A、B两船的速度大小之比为2∶3
B.A、B(包括人)两船的动量大小之比为1∶1
C.A、B(包括人)两船的动能之比为3∶2
D.A、B(包括人)两船的动能之比为1∶1
9.(多选)在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞,如图K18-7甲所示,碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面来减小阻力,碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量均为19kg,则 ( )
图K18-7
A.碰后蓝壶速度为0.8m/s
B.碰后蓝壶移动的距离为2.4m
C.碰撞过程两壶损失的动能为7.22J
D.碰后红、蓝两壶所滑过的距离之比为1∶20
10.(多选)如图K18-8所示,用轻弹簧相连的质量均为1kg的A、B两物块都以v=4m/s的速度在光滑水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为2kg的物块C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动.在以后的运动中,下列说法正确的是 ( )
图K18-8
A.当弹簧的形变量最大时,物块A的速度为2m/s
B.弹簧的弹性势能的最大值为J
C.弹簧的弹性势能的最大值为8J
D.在以后的运动中,A的速度不可能向左
11.(多选)如图K18-9所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量的关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,则 ( )
图K18-9
A.该碰撞为弹性碰撞
B.该碰撞为非弹性碰撞
C.左方是A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为2∶5
D.右方是A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为1∶10
12.汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊会爆开.某次试验中,质量m1=1600kg的试验车以速度v1=36km/h正面撞击固定试验台,经时间t1=0.10s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.
(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小;
(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2=1600kg、速度v2=18km/h、同向行驶的汽车,经时间t2=0.16s两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.
挑战自我
13.如图K18-10所示,质量为m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R.现将质量也为m的小球从距A点正上方h0的位置由静止释放,然后由A
点进入半圆形轨道后从B点冲出,在空中上升的最大高度为h0(不计空气阻力),则 ( )
图K18-10
A.小球和小车组成的系统动量守恒
B.小车向左运动的最大距离为R
C.小球离开小车后做斜上抛运动
D.小球第二次能上升的最大高度h满足h0x2,则动能增大,选项C正确.
8.BC [解析]以人与两船组成的系统为研究对象,人在跳跃过程中系统总动量守恒,所以A、B两船(包括人)的动量大小之比总是1∶1,选项B正确;最终人在B船上,以系统为研究对象,在整个过程中,以A的速度方向为正方向,由动量守恒定律得mvA-vB=0,解得,选项A
错误;A的动能为EkA=,B(包括人)的动能为EkB=,则EkA∶EkB=3∶2,选项C正确,D错误.
9.AD 10.ABD 11.AC 12.(1)1.6×104N·s 1.6×105N (2)不会
[解析](1)v1=36km/h=10m/s
取速度v1的方向为正方向,由动量定理得-I0=0-m1v1
解得I0=1.6×104N·s
由冲量定义有I0=F0t1
解得F0=1.6×105N
(2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v,由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v
对试验车,由动量定理得-Ft2=m1v-m1v1
联立解得F=2.5×104N
因F
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