高考一轮复习物理选修35专题练习动量定理含解析

高考一轮复习物理选修35专题练习动量定理含解析

‎ 2019高考物理选修3-5专题练习-动量定理（含解析）‎ 一、单选题 ‎1.质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v在时间t内（　　） ‎ A. 地面对他的平均作用力为mg                              B. 地面对他的平均作用力为 C. 地面对他的平均作用力为m（ ﹣g）               D. 地面对他的平均作用力为m（g+ ）‎ ‎2.古时有“守株待兔”的寓言．设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.3s，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为（g取10m/s2）（   ） ‎ A. 1m/s                                  B. 1.5m/s                                  C. 2m/s                                  D. 3m/s ‎3.质量为0.5kg的物体，运动速度为3m/s，它在一个变力作用下速度变为7m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为（   ） ‎ A. 5 kg•m/s，方向与原运动方向相反                     B. 5 kg•m/s，方向与原运动方向相同 C. 2 kg•m/s，方向与原运动方向相反                     D. 2 kg•m/s，方向与原运动方向相同 ‎4.关于物体的动量，下列说法中正确的是（   ） ‎ A. 物体的动量越大，其惯性也越大                         B. 同一物体的动量越大，其速度一定越大 C. 物体的加速度不变，其动量一定不变                  D. 动量是标量 ‎5.关于系统动量守恒的说法正确的是（   ） ①只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 ②只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒 ③系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒 ④系统所受合外力不为零，但如果合外力的冲量很小（相比内力的冲量）时，系统可近似动量守恒． ‎ A. ①③                                    B. ①②                                    C. ②③                                    D. ①③④‎ ‎6.甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上滑动，甲物体先停下来，乙物体经较长时间停下来，在此过程中，下列说法正确的是（　　） ‎ A. 两个物体的动量变化大小不等                            B. 两个物体受到的冲量大小相等 C. 甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量           D. 乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 ‎7.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动．F随时间t变化的图线如图所示，则（   ） ‎ A. t=1 s时物块的动量为1 m/s                                B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg•m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg•m/s                   D. t=4 s时物块的速度为零 ‎8.下列说法正确的是（   ） ‎ A. 速度大的物体，它的动量一定也大 B. 动量大的物体，它的速度一定也大 C. 只要物体的运动速度大小不变，则物体的动量也保持不变 D. 物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大 ‎9.在一光滑的水平面上，有一轻质弹簧，弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端紧靠着一物体A，已知物体A的质量mA=4kg，如图所示．现用一水平力F作用在物体A上，并向左压缩弹簧，F做功50J后（弹簧仍处在弹性限度内），突然撤去外力F，物体从静止开始运动．则当撤去F后，弹簧弹力对A物体的冲量为（   ） ‎ A. 5N•s                                 B. 15N•s                                 C. 20N•s                                 D. 100N•s ‎10.物体的动量变化量的大小为5kg•m/s，这说明（   ） ‎ A. 物体的动量在减小                                              B. 物体的动量在增大 C. 物体的动量大小也可能不变                                D. 物体的动量大小一定变化 ‎11.在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中（   ） ‎ A. 速度和加速度的方向都在不断变化                      B. 速度与加速度方向之间的夹角一直减小 C. 在相等的时间间隔内，动量的改变量不相等        D. 在相等的时间间隔内，动能的改变量相等 二、多选题 ‎12.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球．接球时，两臂随球迅速收缩至胸前．这样做可以（   ） ‎ A. 减小球对手的作用力     B. 减小球对手的冲量     C. 减小球的动量变化率     D. 减小球的动量变化量 ‎13.做匀变速运动的物体，在一段运动过程中动量变化的方向，与这段过程中下列哪些物理量的方向一定相同（   ） ‎ A. 位移                             B. 加速度                             C. 速度变化量                             D. 合力的冲量 ‎14.如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，下列结论中正确的是（　　） ‎ A. 上述过程中，F做功等于滑块和木板动能的增量          B. 其他条件不变的情况下，M越大，s越小 C. 其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长          D. 其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多 ‎15.物体在恒定合外力作用下运动，则（   ） ‎ A. 物体一定作直线运动                                          B. 物体的动量变化率一定恒定 C. 物体的动量增量与时间成正比                            D. 单位时间内物体动量的增量与物体的质量成正比 ‎16.下面哪种说法正确的是（   ） ‎ A. 运动物体动量的方向总是与它的运动方向相同          B. 如果运动物体动量发生变化，作用在它上面的合外力的冲量可能为零 C. 作用在物体上的合外力冲量总是使物体的动能增大          D. 作用在物体上的合外力冲量等于物体动量的增量 ‎17.（多选题）如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动（   ） ‎ A. 运动方向不可能改变                                           B. 可能是匀速圆周运动 C. 可能是匀变速曲线运动                                       D. 可能是匀变速直线运动 三、填空题 ‎18.质量为5kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上，随后以3m/s的速度反向弹回去，若取竖直向下的方向为正方向，则小球的动量变化量为________kg•m/s．若小球与地面的作用时间为0.1s，则小球对地面的作用力为________N（g=10m/s2） ‎ ‎19.质量为0.5kg的小球甲以3m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1kg的小球乙发生正碰，碰后以1m/s的速度被反弹，则碰后两球的总动量是________ kg•m/s ， 甲、乙两球的动量大小之比P1：P2=________． ‎ ‎20.一个质量为0.15kg的垒球以15m/s的速度飞来，被球棒以30m/s的速度反向击回．以垒球初速度方向为正，在球棒击球过程中，垒球的末动量为________ kg•m/s ， 球棒的动量变化量为________ kg•m/s ． ‎ ‎21.高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为________． ‎ ‎22.用0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v=4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么：不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是________ N． ‎ ‎23.质量为m=0.10kg的小钢球以v0=2.0m/s的水平速度抛出，下落h=0.6m时撞击一钢板，撞后速度大小不变恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ=________，撞击钢板过程中，小球所受合外力的冲量的大小为________N•S（g=10m/s2） ‎ 四、解答题 ‎24.一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一块软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球的冲量为多少？（g取10m/s2 ， 不计空气阻力） ‎ ‎25.质量是50kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，他被悬挂起来．已知安全带的缓冲时间是1.0s，安全带长5m，取g=10m/s2 ， 求：安全带所受的平均冲力． ‎ ‎26.如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板上掉下．已知A、B和C的质量均为m，C与A、B之间的动摩擦国数均为μ．求： ①木板A与B碰前的速度v0； ②整个过程中木板B对木板A的冲量I． ‎ 五、综合题 ‎27.质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.05s．重力加速度g=10m/s2（不计空气阻力） ‎ ‎（1）撞击水泥桩前铁锤的速度为多少？ ‎ ‎（2）撞击时，桩对铁锤的平均冲击力的大小是多少？ ‎ ‎28.一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示．物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2 ． ‎ ‎（1）求物块与地面间的摩擦因数μ； ‎ ‎（2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F； ‎ ‎（3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W． ‎ 答案解析部分 一、单选题 ‎1.质量为m的运动员从 下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v在时间t内（　　） ‎ A. 地面对他的平均作用力为mg                              B. 地面对他的平均作用力为 C. 地面对他的平均作用力为m（ ﹣g）               D. 地面对他的平均作用力为m（g+ ）‎ ‎【答案】D ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得： ﹣mgt=△mv=mv 所以： =m（g+ ）；故D符合题意，ABC不符合题意； 故答案为：D 【分析】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉。‎ ‎2.古时有“守株待兔”的寓言．设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.3s，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为（g取10m/s2）（   ） ‎ A. 1m/s                                  B. 1.5m/s                                  C. 2m/s                                  D. 3m/s ‎【答案】D ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：取兔子奔跑的速度方向为正方向．根据动量定理得：﹣Ft=0﹣mv v= 由：F=mg 得到速度为：v= =gt=3m/s 故选：D 【分析】以兔子为研究对象，它与树桩碰撞过程中，水平方向受到树对它的打击力，速度减小至零，根据动量定理研究其速度．‎ ‎3.质量为0.5kg的物体，运动速度为3m/s，它在一个变力作用下速度变为7m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为（   ） ‎ A. 5 kg•m/s，方向与原运动方向相反                     B. 5 kg•m/s，方向与原运动方向相同 C. 2 kg•m/s，方向与原运动方向相反                     D. 2 kg•m/s，方向与原运动方向相同 ‎【答案】A ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：规定物体初速度的方向为正方向，则初动量为：P1=mv0=0.5kg×3m/s=1.5kg•m/s； 末动量为：P2=mv=0.5kg×（﹣7m/s）=﹣3.5kg•m/s； 故动量变化为：△P=p2﹣p0=﹣5kg•m/s，负号表示方向与规定的正方向相反，即方向与原运动方向相反；选项A正确，BCD错误 故选：A 【分析】动量P=mv，是矢量，规定正方向后由初动量和末动量求解动量的变化量．‎ ‎4.关于物体的动量，下列说法中正确的是（   ） ‎ A. 物体的动量越大，其惯性也越大                         B. 同一物体的动量越大，其速度一定越大 C. 物体的加速度不变，其动量一定不变                  D. 动量是标量 ‎【答案】B ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：A、动量大小等于质量乘以速度，动量大的物体的质量不一定大；而惯性大小的唯一量度是质量，故A错误； B、动量大小等于质量乘以速度，所以同一物体的动量越大，其速度一定越大，故B正确； C、物体的加速度不变，则物体的速度一定会发生变化，所以物体的动量一定是不会的，故C错误； D、动量也是矢量，它的方向与速度的方向相同，故D错误． 故选：B 【分析】动量（国际单位制中的单位为kg•m/s）表示为物体的质量和速度的乘积，是与物体的质量和速度相关的物理量，指的是这个物体在它运动方向上保持运动的趋势．动量也是矢量，它的方向与速度的方向相同．‎ ‎5.关于系统动量守恒的说法正确的是（   ） ①只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 ②只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒 ③系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒 ④系统所受合外力不为零，但如果合外力的冲量很小（相比内力的冲量）时，系统可近似动量守恒． ‎ A. ①③                                    B. ①②                                    C. ②③                                    D. ①③④‎ ‎【答案】D ‎ ‎【考点】动量定理，动量守恒定律 ‎ ‎【解析】【解答】解： ①系统所受的合外力为零，合外力的冲量为零，系统动量就守恒，故①正确． ②动量守恒的条件是系统所受的合外力为零，系统内有摩擦力时，由于内力对系统的动量变化没有影响，只要系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒．故②错误． ③根据动量守恒的条件可知，系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但系统在某一方向不受外力或合外力为零，在该方向上系统的动量守恒．故C正确． ④系统所受合外力不为零，但如果合外力的冲量很小（相比内力的冲量）时，系统可近似动量守恒．故④正确． 由以上可知，D正确，ABC错误． 故选：D． 【分析】系统动量守恒的条件是合外力为零，内力对于系统的动量变化没有影响．若系统在某一方向不受外力或合外力为零，在该方向上系统的动量守恒．‎ ‎6.甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上滑动，甲物体先停下来，乙物体经较长时间停下来，在此过程中，下列说法正确的是（　　） ‎ A. 两个物体的动量变化大小不等                            B. 两个物体受到的冲量大小相等 C. 甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量           D. 乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 ‎【答案】B ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量，而在这个过程中甲、乙两物体所受合外力均为摩察力，那么由动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于动量的增量，由题中可知，甲、乙两物体初、末状态的动量都相同，所以所受的冲量均相同．ACD不符合题意，B符合题意。 故答案为：B 【分析】由动量定理可以知道，物体所受合外力的冲量等于动量的增量，由题意可以知道，初末状态的动量相同，所受的冲量相同。‎ ‎7.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动．F随时间t变化的图线如图所示，则（   ） ‎ A. t=1 s时物块的动量为1 m/s                                B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg•m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg•m/s                   D. t=4 s时物块的速度为零 ‎【答案】B ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：A、根据动量定理可知，1s末物体的动量等于1s内物体受到的冲量，即：P1=I1=F1t1=2×1=2kg•m/s，故A错误； B、2s末物体的动量等于2s内物体受到的冲量，即：P2=I2=F1t2=2×2=4kg•m/s，故B正确； C、3s末物体的动量等于3s内物体受到的冲量，即：P3=I3=F1t2﹣F2（t3﹣t2）=2×2﹣1×（3﹣2）=3kg•m/s．故C错误； D、4s末物体的动量等于4s内物体受到的冲量，即：P4=I4=F1t2﹣F2（t4﹣t2）=2×2﹣1×（4﹣2）=2kg•m/s，所以4s末的速度是：v= m/s，故D错误； 故答案为：B 【分析】应用动量定理时要注意，表达式中的F是物体所受的合外力，因此解题时要注意求解的是合外力的冲量还是某个外力的冲量。‎ ‎8.下列说法正确的是（   ） ‎ A. 速度大的物体，它的动量一定也大 B. 动量大的物体，它的速度一定也大 C. 只要物体的运动速度大小不变，则物体的动量也保持不变 D. 物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大 ‎【答案】D ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：A、动量P=mv，速度大的物体，它的动量不一定大，故A错误； B、物体的动量P=mv，动量大的物体，它的速度不一定大，故B错误； C、动量等于质量与速度的乘积，物体运动的速度大小不变，物体的动量大小保持不变，但速度方向可能改变，动量方向可能改变，动量大小不变而方向改变，动量变了，故C错误； D、根据 ，对同一物体△p∝△v，可知动量变化越大则该物体的速度变化越大，故D正确； 故选：D 【分析】物体的质量与速度的乘积是物体的动量；根据动量的定义分析答题．‎ ‎9.在一光滑的水平面上，有一轻质弹簧，弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端紧靠着一物体A，已知物体A的质量mA=4kg，如图所示．现用一水平力F作用在物体A上，并向左压缩弹簧，F做功50J后（弹簧仍处在弹性限度内），突然撤去外力F，物体从静止开始运动．则当撤去F后，弹簧弹力对A物体的冲量为（   ） ‎ A. 5N•s                                 B. 15N•s                                 C. 20N•s                                 D. 100N•s ‎【答案】C ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：根据题意知，撤去F时，弹簧具有的弹性势能Ep=50J， 根据机械能守恒得，Ep= mv2 ， 代入数据解得物体离开弹簧的速度v=5m/s， 根据动量定理得，I=mv﹣0=4×5kgm/s=20N•s，故C正确，A、B、D错误． 故选：C． 【分析】弹簧的弹力显然是变力，因此该力的冲量不能直接求解，可以考虑运用动量定理：I=△p，即外力的冲量等于物体动量的变化．根据机械能守恒求出物体离开弹簧的速度，结合动量定理求出弹簧弹力对A物体的冲量．‎ ‎10.物体的动量变化量的大小为5kg•m/s，这说明（   ） ‎ A. 物体的动量在减小                                              B. 物体的动量在增大 C. 物体的动量大小也可能不变                                D. 物体的动量大小一定变化 ‎【答案】C ‎ ‎【考点】动量定理，动量 ‎ ‎【解析】【解答】解：物体的动量变化量的大小为5kg•m/s，关于动量的大小可能增加、可能减小，也可能不变．故C正确，A、B、D错误． 故选C． 【分析】动量是矢量，只要动量的方向发生变化，则动量就发生变化．‎ ‎11.在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中（   ） ‎ A. 速度和加速度的方向都在不断变化                      B. 速度与加速度方向之间的夹角一直减小 C. 在相等的时间间隔内，动量的改变量不相等        D. 在相等的时间间隔内，动能的改变量相等 ‎【答案】B ‎ ‎【考点】平抛运动，动能定理的理解，动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】A、平抛运动的加速度保持不变，速度大小和方向均在变化，A不符合题意。B、加速度方向始终竖直向下，设速度与水平的夹角为 ，根据平行四边形定则知 ，速度方向与水平方向的夹角不断增大，则速度与加速度方向之间的夹角一直减小，B不符合题意。C、根据动量定理 ，则在相等的时间间隔内重力的冲量相等，则动量的变化量相等，C不符合题意。D、平抛运动的物体在相等时间间隔内，下降的高度相等，根据动能定理知，mgh=△Ek ， 则动能的变化量不等，则D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】平抛运动规律、动量定理和动能定理分析。‎ 二、多选题 ‎12.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球．接球时，两臂随球迅速收缩至胸前．这样做可以（   ） ‎ A. 减小球对手的作用力     B. 减小球对手的冲量     C. 减小球的动量变化率     D. 减小球的动量变化量 ‎【答案】AC ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：A、先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得：﹣Ft=0﹣mv，解得：F= ，当时间增大时，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，故A正确，B错误； C、运动员接球过程，球的末动量为零，球的初动量一定，则球的动量的变化量一定，由动量定理可知，球的受到的冲量一定，手受到球的冲量一定，故C正确，D错误； 故选：AC 【分析】先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理即可分析．‎ ‎13.做匀变速运动的物体，在一段运动过程中动量变化的方向，与这段过程中下列哪些物理量的方向一定相同（   ） ‎ A. 位移                             B. 加速度                             C. 速度变化量                             D. 合力的冲量 ‎【答案】B,C,D ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：C、物体做匀变速运动，加速度恒定，设为a，则合力为ma； 动量变化量：△P=m•△v； 故动量变化的方向与速度变化的方向相同，故C正确； B、根据a= ，加速度与速度变化量的方向相同，故动量变化的方向与加速度的方向也相同，故B正确； A、物体如果做减速直线运动，则加速度与速度反向，故加速度与位移反向，故动量变化的方向与位移反向，故A错误； D、根据动量定理，合力的冲量等于动量的该变量，故动量变化的方向与合力冲量的方向相同，故D正确； 故选：BCD 【分析】物体做匀变速运动，可能是匀加速直线运动，也可能是匀减速直线运动，根据动量定理分析即可．‎ ‎14.如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，下列结论中正确的是（　　） ‎ A. 上述过程中，F做功等于滑块和木板动能的增量          B. 其他条件不变的情况下，M越大，s越小 C. 其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长          D. 其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多 ‎【答案】B,D ‎ ‎【考点】功能关系，动量定理，能量守恒定律 ‎ ‎【解析】【解答】解：A．由功能关系可知拉力F做功除了增加两物体动能以外还有系统产生的热量，A不符合题意；     B．由于木板受到摩擦力不变，当M越大时木板加速度小，而滑块加速度不变，相对位移一样，滑快在木板上运动时间短，所以木板运动的位移小，B符合题意；     C．滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动，在其他条件不变的情况下，木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，所以拉力F越大滑块的加速度越大，离开木板时间就越短，C不符合题意；     D．系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积，相对位移没变，摩擦力越大，产生的热量越多，D符合题意． 故答案为：BD． 【分析】根据功能关系可以判断拉力做功，和产生的热量。系统所产生的热量等于滑动摩擦力和相对位移的乘积还等于整个系统动能的损失量。还等于整个系统机械能的损失量。‎ ‎15.物体在恒定合外力作用下运动，则（   ） ‎ A. 物体一定作直线运动                                          B. 物体的动量变化率一定恒定 ‎ C. 物体的动量增量与时间成正比                            D. 单位时间内物体动量的增量与物体的质量成正比 ‎【答案】BC ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：A、物体做直线运动的条件，合力的方向与速度方向在同一条直线上，与是否为恒力无关，例如平抛运动只受重力，重力为恒力，但作曲线运动．故A错误． B、根据动量定理：I=△P F合•△t=△P 所以 因为合力恒定，所以物体的动量变化率 一定恒定．故B正确． C、由以上分析得△P=F合•△t，F合恒定，所以物体动量的增量△P与时间△t成正比．故C正确． D、单位时间内物体动量的增量 ，与物体的质量无关．故D错误． 故选BC． 【分析】物体做直线运动的条件，合力的方向与速度方向在同一条直线上，与是否为恒力无关； 根据动量定理F合•△t=△P有 ，当合力恒定时， 一定恒定； 根据动能定理△P=F合•△t，合力一定时，△P与△t成正比； 与质量无关．‎ ‎16.下面哪种说法正确的是（   ） ‎ A. 运动物体动量的方向总是与它的运动方向相同          B. 如果运动物体动量发生变化，作用在它上面的合外力的冲量可能为零 C. 作用在物体上的合外力冲量总是使物体的动能增大          D. 作用在物体上的合外力冲量等于物体动量的增量 ‎【答案】A,D ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：A、动量是矢量，方向与运动方向相同．A符合题意． B、根据动量定理知，物体动量发生变化，则合力的冲量不为零．B不符合题意． C、合力的冲量是物体的动量发生变化，动能不一定改变，比如匀速圆周运动，合力的冲量使得动量发生变化，动能不变．C不符合题意，D符合题意． 故答案为：AD． 【分析】本题主要考查动量定理和冲量的定义。‎ ‎17.（多选题）如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动（   ） ‎ A. 运动方向不可能改变                                           B. 可能是匀速圆周运动 C. 可能是匀变速曲线运动                                       D. 可能是匀变速直线运动 ‎【答案】C,D ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，由I=Ft可知，物体受到的力是恒力． A、C、平抛运动只受重力，故任意相等的时间内物体受到的重力冲量相等，故由动量定理可得动量变化相等．故A错误，C正确； B、物体做匀速圆周运动，所受合外力方向不断变化，合力为变力，在任何相等时间内，合外力的冲量不相等，物体动量的变化不相等，故B错误； D、匀变速直线运动受到恒力作用，故任何相等的时间内，物体受到的冲量相等，故动量变化相等，故D正确； 故选：CD． 【分析】分析物体的受力情况，再根据动量定理可明确物体的动量变化是否相等．‎ 三、填空题 ‎18.质量为5kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上，随后以3m/s的速度反向弹回去，若取竖直向下的方向为正方向，则小球的动量变化量为________kg•m/s．若小球与地面的作用时间为0.1s，则小球对地面的作用力为________N（g=10m/s2） ‎ ‎【答案】4.0；90 ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：取竖直向上方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2﹣（﹣mv1）=0.5×（5+3）kg•m/s=4.0kg•m/s，方向竖直向上． 代入动量定理的公式，得：（F﹣mg）t=△P， 代入数据求得：F= = =90N 该故答案为：4.0，90 【分析】取竖直向下方向为正方向，分别表示出碰地前后小球的动量，小球动量的变化量等于末动量与初动量的差；代入动量定理的公式可以直接计算出小球受到地面的平均作用力大小．‎ ‎19.质量为0.5kg的小球甲以3m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1kg的小球乙发生正碰，碰后以1m/s的速度被反弹，则碰后两球的总动量是________ kg•m/s ， 甲、乙两球的动量大小之比P1：P2=________． ‎ ‎【答案】1.5；1：4 ‎ ‎【考点】动量定理，动量守恒定律 ‎ ‎【解析】【解答】以小球甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： P初=P末 所以碰后甲乙两球的总动量： P末=P初=m甲v甲=0.5×3kg•m/s=1.5kg•m/s 根据： m甲v甲=m甲v′甲+m乙v乙 ‎ 得： v乙=0.5×（3+1）=2m/s 故甲、乙两球的动量大小之比： P1：P2=|m甲v′甲|：m乙v乙=0.5×1：1×2=1：4 故答案为：1.5，1：4． 【分析】碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律即可求解碰撞后的速度，得到各个球的动量．‎ ‎20.一个质量为0.15kg的垒球以15m/s的速度飞来，被球棒以30m/s的速度反向击回．以垒球初速度方向为正，在球棒击球过程中，垒球的末动量为________ kg•m/s ， 球棒的动量变化量为________ kg•m/s ． ‎ ‎【答案】﹣4.5；6.75 ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】规定水平向右为正方向，则初动量为： P1=mv1=0.15kg×15m/s=2.25kg•m/s； 打击后动量为：P2=mv2=0.15kg×（﹣30m/s）=﹣4.5kg•m/s； 故动量变化为：△P=P2﹣P1=﹣4.5﹣2.25=﹣6.75kg•m/s ， 负号表示方向与规定的正方向相反，即向左； 故答案为：﹣4.5，6.75 【分析】本题要明确：动量P=mv ， 是矢量，规定正方向后求解动量的变化量；动量的变化量由末动量减初动量求解．‎ ‎21.高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为________． ‎ ‎【答案】 +mg ‎ ‎【考点】动量定理，动量 ‎ ‎【解析】【解答】解：对自由落体运动，有： h= gt12 解得：t1= 规定向下为正方向，对运动的全程，根据动量定理，有： mg（t1+t）﹣Ft=0 解得：F= +mg ‎ 故答案为： +mg 【分析】先根据h= gt2求解自由落体运动的时间，从而求出总时间，对运动全程根据动量定理列式求解平均拉力．‎ ‎22.用0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v=4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么：不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是________ N． ‎ ‎【答案】200 ‎ ‎【考点】动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：规定向上为正方向，对锤子运用动量定理得，Ft=0﹣mv， v=﹣4m/s，代入数据解得F=200N． 根据牛顿第三定律知，钉子受到的平均作用力为200N． 故答案为：200． 【分析】对锤子分析，根据动量定理得出钉子对锤子的作用力大小，从而得出钉子受到的平均作用力．‎ ‎23.质量为m=0.10kg的小钢球以v0=2.0m/s的水平速度抛出，下落h=0.6m时撞击一钢板，撞后速度大小不变恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ=________，撞击钢板过程中，小球所受合外力的冲量的大小为________N•S（g=10m/s2） ‎ ‎【答案】30°；0.8 ‎ ‎【考点】平抛运动，动量定理 ‎ ‎【解析】【解答】解：由于小球下落过程中在竖直方向有： h= gt2 ， 解得：t= = = s， 故落到钢板上时小球在竖直方向的速度为： vy=gt=10× m/s= m/s， 则有：tanθ= = = 解得钢板与水平面的夹角为：θ=30°． ‎ 小球落到钢板上时的速度为：v= = m/s 取小球与钢板碰撞前速度的方向为正方向，由动量定理得：I=△P=（﹣mv）﹣mv=﹣2mv=﹣2×0.10×4=﹣0.8N•S，负号表示方向与规定的正方向相反 故答案为：30°；0.8 【分析】（1）要求钢板与水平面的夹角可根据小球撞后速度恰好反向得出小球撞到钢板上时小球的速度与钢板垂直，故小球的速度与竖直方向的夹角与钢板与水平面的夹角相同，根据tanθ= 即可求出钢板的倾角，所以要先求vy ， 根据vy=gt可知要先求下落的时间t．（2）根据v= 即可求出合速度v，然后由动量定理求出小球所受合外力的冲量的大小．‎ 四、解答题 ‎24.一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一块软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球的冲量为多少？（g取10m/s2 ， 不计空气阻力） ‎ ‎【答案】解：小球自由下落到地面的速度为v0 ， 由机械能守恒，得： 解得： 小球接触软垫过程中，由动量定理得： mgt+IN=0﹣mv0 ， 解得： IN=﹣mv0﹣mgt=﹣0.1×4﹣0.1×9.8×0.2N•s=﹣0.6N•s ‎ ‎【考点】动量定理，自由落体运动 ‎ ‎【解析】【分析】由机械能守恒可求得小球落到地面的瞬间的速度；落地后动量为零，则可求出动量的变化，再由动量定理可求得软垫对小球的冲量．‎ ‎25.质量是50kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，他被悬挂起来．已知安全带的缓冲时间是1.0s，安全带长5m，取g=10m/s2 ， 求：安全带所受的平均冲力． ‎ ‎【答案】解：安全带长5 m，人在这段距离上做自由落体运动，获得速度 v= = =10 m/s； 受安全带的保护经1.0 s速度减小为0，对此过程应用动量定理，以向上为正方向，有 （F﹣mg）t=0﹣（﹣mv）， 则F= +mg= +500=1000N 由牛顿第三定律得，安全带所受的平均冲力为1000 N； ‎ 方向竖直向上 答：安全带所受的平均冲力为1000N，方向竖直向上 ‎ ‎【考点】牛顿第三定律，动量定理 ‎ ‎【解析】【分析】工人开始做自由落体运动，由自由落体运动的速度位移公式求出安全带伸长时人的速度，然后应用动量定理求出安全带的平均冲力．‎ ‎26.如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板上掉下．已知A、B和C的质量均为m，C与A、B之间的动摩擦国数均为μ．求： ①木板A与B碰前的速度v0； ②整个过程中木板B对木板A的冲量I． ‎ ‎【答案】解：设A碰B后的共同速度为v1 ， 取向左方向为正方向，由动量守恒定律得    mv0=2mv1 之后AB整体与C作用，达到新的共同速度v2 由动量守恒：2mv1=3mv2 C在A上滑动过程中，由功能关系得： 联立可得： 由动量定理，B对A的冲量与A对B的冲量等大反向，则 负号表示B对A的冲量方向水平向右． 答：木板A与B碰前的速度v0是2 整个过程中木板B对木板A的冲量I是 ，方向水平向右． ‎ ‎【考点】功能关系，动量定理，动量守恒定律 ‎ ‎【解析】【分析】①A、B碰撞过程与A、B、C相互作用过程动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出A的初速度；②由动量定理可以求出B对A的冲量．‎ 五、综合题 ‎27.质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.05s．重力加速度g=10m/s2（不计空气阻力） ‎ ‎（1）撞击水泥桩前铁锤的速度为多少？ ‎ ‎（2）撞击时，桩对铁锤的平均冲击力的大小是多少？ ‎ ‎【答案】（1）解：撞击前，铁锤只受重力作用，机械能守恒， ‎ 有： ， 可以求出撞击水泥桩前铁锤的速度v= m/s=10m/s． 答：撞击水泥桩前铁锤的速度为10m/s； （2）解：设桩对铁锤的冲击力大小为F，取竖直向下为正方向，根据动量定理，有 （mg﹣F）△t=0﹣mv， 代入数据解得F=8400N． 答：撞击时，桩对铁锤的平均冲击力的大小是8400N． ‎ ‎【考点】机械能综合应用，动量定理 ‎ ‎【解析】【分析】（1）根据机械能守恒求出撞击水泥桩前铁锤的速度大小．（2）根据动量定理求出桩对铁锤的平均冲击力的大小．‎ ‎28.一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示．物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2 ． ‎ ‎（1）求物块与地面间的摩擦因数μ； ‎ ‎（2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F； ‎ ‎（3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W． ‎ ‎【答案】（1）解：物块从A到B过程，由动能定理得： ﹣μmgsAB= mvB2﹣ mv02 ， 代入数据解得：μ=0.32； 答：物块与地面间的动摩擦因数μ为0.32； （2）解：以向右为正方向，物块碰撞墙壁过程， 由动量定理得：Ft=mv﹣mvB ， 即： F×0.05=0.5×（﹣6）﹣0.5×7， 解得：F=﹣130N，负号表示方向向左； 答：若碰撞时间为0.10s，碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小为130N； （3）解：物块向左运动过程，由动能定理得： ﹣W=0﹣ mv2； 代入数据得：s=9 J． 答：物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功是9J． ‎ ‎【考点】机械能守恒及其条件，动量定理 ‎ ‎【解析】【分析】动量定理和动能定理的应用优点是不必考虑物体运动的中间具体过程，抓住始末的状态即可。同时，对于变力作用可转化为平均力来进行求解，这样大大降低了解题难度。‎