高中物理 第1章 動(dòng)量守恒研究 第1節(jié) 動(dòng)量定理學(xué)業(yè)分層測評(píng) 魯科版選修3-5
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第1節(jié) 動(dòng)量定理 (建議用時(shí):45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.下列關(guān)于動(dòng)量的說法中,正確的是( ) A.物體的動(dòng)量越大,其慣性也越大 B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其動(dòng)量不變 C.一個(gè)物體的速率改變,它的動(dòng)量一定改變 D.一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化,它的動(dòng)量一定改變 E.一個(gè)物體的動(dòng)量不變,它的速度也不變 【解析】 因?yàn)閜=mv,所以動(dòng)量大,質(zhì)量不一定大,A錯(cuò).做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度的方向時(shí)刻變化,所以動(dòng)量時(shí)刻變化,B錯(cuò).速度的大小、方向有一個(gè)量發(fā)生變化都認(rèn)為速度變化,動(dòng)量也變化,C對(duì).運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化即速度發(fā)生變化,D對(duì);對(duì)一個(gè)物體來說,其質(zhì)量一定,由p=mv可知,其動(dòng)量不變,速度也一定不變,故E對(duì). 【答案】 CDE 2.關(guān)于沖量和動(dòng)量,下列說法中正確的是( ) A.沖量是反映力在作用時(shí)間內(nèi)積累效果的物理量 B.動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 C.沖量是物體動(dòng)量變化的原因 D.沖量方向與動(dòng)量方向一致 E.沖量方向與物體末動(dòng)量方向一定相同 【解析】 沖量I=Ft是描述力在作用時(shí)間內(nèi)積累效果的物理量,選項(xiàng)A正確.動(dòng)量p=mv,v為物體在某時(shí)刻的瞬時(shí)速度,故動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量,選項(xiàng)B正確.根據(jù)動(dòng)量定理I=Δp,動(dòng)量的變化是沖量作用的結(jié)果,選項(xiàng)C正確.沖量的方向始終與動(dòng)量變化的方向相同,與物體的初動(dòng)量或末動(dòng)量的方向關(guān)系不確定,故D、E均錯(cuò)誤. 【答案】 ABC 3.下列對(duì)幾種物理現(xiàn)象的解釋中,正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18850002】 A.擊釘時(shí)不用橡皮錘,是因?yàn)橄鹌ゅN太輕 B.跳遠(yuǎn)時(shí),在沙坑里填沙,是為了減小沖力 C.推車時(shí)推不動(dòng),是因?yàn)楹贤饬_量為零 D.動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受相同的制動(dòng)力的作用,質(zhì)量小的先停下來 E.蹦極運(yùn)動(dòng)員下落過程中,從彈性繩張緊到運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最低點(diǎn)的過程中合外力的沖量方向先向下后向上 【解析】 根據(jù)Ft=Δp,可知A項(xiàng)中橡皮錘與釘作用時(shí)間長,作用力??;B項(xiàng)中沖量相同,減小的是沖力而不是沖量;C項(xiàng)中車不動(dòng),其動(dòng)量變化量為零,則合外力沖量為零;D項(xiàng)中兩物體Δp、F相同,故t應(yīng)相同.D項(xiàng)中彈性繩張緊后到運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)的過程中經(jīng)歷先加速后減速的過程,故合外力的沖量方向先向下后向上,故B、C、E均正確. 【答案】 BCE 4.對(duì)于力的沖量的說法,正確的是( ) A.力越大,力的沖量就越大 B.作用在物體上的力大,力的沖量不一定大 C.F1與其作用時(shí)間t1的乘積大小等于F2與其作用時(shí)間t2的乘積大小,則這兩個(gè)沖量相同 D.靜置于地面的物體受到水平推力F的作用,經(jīng)時(shí)間t物體仍靜止,但此推力的沖量不為零 E.作用在物體上的力F的沖量越大,物體的動(dòng)量變化量不一定越大 【解析】 力的沖量I=Ft與力和時(shí)間兩個(gè)因素有關(guān),力大沖量不一定大,A錯(cuò)B對(duì);沖量是矢量,有大小也有方向,沖量相同是指大小和方向都相同,C錯(cuò);沖量的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),力F的沖量大小仍為Ft,故D正確;力F不一定是物體所受的合外力,因此力F的沖量越大,物體動(dòng)量變化量不一定越大,E正確. 【答案】 BDE 5.一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的過程稱為過程Ⅰ,進(jìn)入泥潭直到停止的過程稱為過程Ⅱ,則以下說法正確的是( ) A.過程Ⅰ中鋼珠的動(dòng)量的改變量等于重力的沖量 B.過程Ⅱ中阻力的沖量的大小等于過程Ⅰ中重力的沖量的大小 C.Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)過程中合外力的總沖量等于零 D.Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)過程中合外力的總沖量不等于零 E.過程Ⅱ中鋼珠的動(dòng)量改變量的大小等于過程Ⅰ中重力的沖量大小 【解析】 過程Ⅰ鋼珠只受重力,故只有重力的沖量,由動(dòng)量定理得,A對(duì);整個(gè)過程的動(dòng)量改變量為零,故過程Ⅱ中合力的沖量的大小等于過程Ⅰ中重力的沖量的大小,B、D錯(cuò),C、E對(duì). 【答案】 ACE 6.原來靜止的物體受合外力作用時(shí)間為2t0,作用力隨時(shí)間的變化情況如圖113所示,則 ( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18850003】 圖113 A.0~t0時(shí)間內(nèi)物體的動(dòng)量變化與t0~2t0時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化相等 B.0~t0時(shí)間內(nèi)物體的平均速率與t0~2t0時(shí)間內(nèi)平均速率相等 C.t=2t0時(shí)物體的速度為零,外力在2t0時(shí)間內(nèi)對(duì)物體的沖量為零 D.2t0時(shí)間內(nèi)物體的位移為零,外力對(duì)物體做功為零 E.2t0時(shí)間內(nèi)物體的位移不為零,但外力對(duì)物體做功為零 【解析】 0~t0與t0~2t0時(shí)間內(nèi)作用力方向不同,動(dòng)量變化量不相等,選項(xiàng)A錯(cuò);t=t0時(shí),物體速度最大,t=2t0時(shí),物體速度為零,由動(dòng)量定理Ft=mΔv可得,I=F0t0-F0t0=0,在0~t0與t0~2t0時(shí)間內(nèi)物體平均速率相等,選項(xiàng)B、C均正確;物體先加速后減速,位移不為零,動(dòng)能變化量為零,外力對(duì)物體做功為零,選項(xiàng)D錯(cuò),選項(xiàng)E正確. 【答案】 BCE 7.物體受到一隨時(shí)間變化的外力作用,外力隨時(shí)間變化的規(guī)律為F=(10+5t) N,則該力在2 s內(nèi)的沖量為________. 【解析】 由題意知,外力F隨時(shí)間t均勻變化,因此可以認(rèn)為2 s內(nèi)物體所受外力的平均值為= N=15 N.再根據(jù)沖量的定義式,可求得外力在2 s內(nèi)的沖量為I=t=152 Ns=30 Ns. 【答案】 30 Ns 8.玻璃杯從同一高度自由落下,落到硬水泥地板上易碎,而落到松軟的地毯上不易碎.這是為什么? 【解析】 設(shè)杯子開始下落時(shí)的高度為h,則杯子與地面相碰時(shí)的速度大小v= 設(shè)杯子與地面碰撞的時(shí)間為t,碰撞后的速度為零,在碰撞階段,杯子的受力如圖所示. 規(guī)定豎直向上的方向?yàn)檎较颍瑒t由動(dòng)量定理,得 (F-mg)t=0-m(-v) 兩式聯(lián)立得F=mg+ 在題中所述兩種情況下,除杯子與接觸面的作用時(shí)間t不同外,其他條件均相同.由于杯子與地毯的作用時(shí)間遠(yuǎn)比杯子與水泥地板的作用時(shí)間要長,由上式不難得出地毯對(duì)杯子的作用力遠(yuǎn)比水泥地板對(duì)杯子的作用力要小,所以當(dāng)玻璃杯從同一高度落下時(shí),落到水泥地板上易碎而落到松軟的地毯上不易碎. 【答案】 見解析 [能力提升] 9.如圖114甲所示,一個(gè)物體放在粗糙的水平地面上.在t=0時(shí)刻,物體在水平力F作用下由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng).在0到t0時(shí)間內(nèi)物體的加速度a隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示.已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等.則( ) 甲 乙 圖114 A.t0時(shí),力F等于0 B.在0到t0時(shí)間內(nèi),合力的沖量大小為ma0t0 C.在0到t0時(shí)間內(nèi),力F大小逐漸減小 D.在0到t0時(shí)間內(nèi),物體的速度逐漸變小 E.在0到t0時(shí)間內(nèi),物體的速度逐漸增加,t0時(shí)刻達(dá)到最大 【解析】 t0時(shí),a=0,則F-f=0,F(xiàn)=f,A錯(cuò)誤;由at圖中圖線與坐標(biāo)軸包圍面積為速度變化,知0~t0物體的速度變化Δv=a0t0,0到t0時(shí)間內(nèi),合力沖量等于動(dòng)量變化,Δp=ma0t0-0,B正確這;由F-f=ma知f恒定,而a變小,所以F變小,C正確;0到t0時(shí)間內(nèi)加速度逐漸減小,但是a、v同向,做加速運(yùn)動(dòng),速度增加,D錯(cuò)誤,E正確. 【答案】 BCE 10.如圖115所示,子彈以水平速度射向原來靜止在光滑水平面上的木塊,并留在木塊中和木塊一起運(yùn)動(dòng).在子彈射入木塊的過程中,下列說法中正確的是( ) 圖115 A.子彈對(duì)木塊的沖量一定大于木塊對(duì)子彈的沖量 B.子彈對(duì)木塊的沖量和木塊對(duì)子彈的沖量大小一定相等 C.子彈速度的減小量一定等于木塊速度的增加量 D.子彈動(dòng)量變化的大小一定等于木塊動(dòng)量變化的大小 E.子彈動(dòng)量變化量的方向與木塊動(dòng)量變化量的方向一定相反 【解析】 子彈射入木塊的過程,二者之間的相互作用力始終等大反向,同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,由沖量的定義I=Ft可知B正確,A錯(cuò);由動(dòng)量定理知,D正確;Δv=at=,子彈和木塊所受的沖量Ft大小相同,但質(zhì)量未必相等,因此速度變化量的大小不一定相等,C錯(cuò);子彈對(duì)木塊的作用力與木塊對(duì)子彈的作用力是作用力與反作用力,由動(dòng)量定理可知,子彈動(dòng)量變化量與木塊動(dòng)量變化量等大反向,故E正確. 【答案】 BDE 11.如圖116所示,在傾角α=37的斜面上,有一質(zhì)量為5 kg的物體沿斜面下滑,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,求物體下滑2 s的時(shí)間內(nèi)物體所受各力的沖量及合力的沖量.(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8) 圖116 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18850004】 【解析】 物體沿斜面下滑過程中,受重力、支持力和摩擦力的作用,由受力分析可求得重力G=mg=50 N,支持力N=mgcos α=40 N,摩擦力f=μmgcos α=8 N,合力F合=mgsin α-μmgcos α=22 N. 由沖量公式I=Ft得: 重力的沖量IG=Gt=100 NS,方向豎直向下; 支持力的沖量IN=Nt=80 Ns,方向垂直斜面向上; 摩擦力的沖量If=ft=16 Ns,方向沿斜面向上; 合力的沖量I合=F合t=44 Ns,方向沿斜面向下. 【答案】 見解析 12.質(zhì)量m=70 kg的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員從h=5.0 m高處落到海綿墊上,經(jīng)Δt1=1 s后停止,則該運(yùn)動(dòng)員身體受到的平均沖力約為多少?如果是落到普通沙坑中,經(jīng)Δt2=0.1 s停下,則沙坑對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均沖力約為多少?(g取10 m/s2) 【解析】 以全過程為研究對(duì)象,初、末動(dòng)量的數(shù)值都是0,所以運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量為零,根據(jù)動(dòng)量定理,合力的沖量為零,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的知識(shí),物體下落到地面上所需要的時(shí)間是t==1 s 從開始下落到落到海綿墊上停止時(shí), mg(t+Δt1)-Δt1=0 代入數(shù)據(jù),解得=1 400 N 下落到沙坑中時(shí),mg(t+Δt2)-′Δt2=0 代入數(shù)據(jù),解得′=7 700 N. 【答案】 1 400 N 7 700 N- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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