《(浙江專版)2019年高中物理 第十六章 動量守恒定律 課時(shí)跟蹤檢測(二十)動量和動量定理(含解析)新人教版選修3-5》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專版)2019年高中物理 第十六章 動量守恒定律 課時(shí)跟蹤檢測(二十)動量和動量定理(含解析)新人教版選修3-5(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、動量和動量定理
一、單項(xiàng)選擇題
1.質(zhì)量為5 kg的小球以5 m/s的速度豎直落到地板上,隨后以3 m/s的速度反向彈回。若取豎直向下的方向?yàn)檎较?,則小球動量的變化為( )
A.10 kg·m/s B.-10 kg·m/s
C.40 kg·m/s D.-40 kg·m/s
解析:選D 取向下為正方向,則碰撞前小球的動量為正,碰撞后為負(fù),Δp=p2-p1=mv2-mv1=5×(-3)kg·m/s-5×5 kg·m/s =-40 kg·m/s。D正確。
2.如圖所示,質(zhì)量為m的小滑塊沿傾角為θ的粗糙斜面從底端向上滑動,經(jīng)過時(shí)間t1速度減為零,然后又沿斜面下滑,經(jīng)過
2、時(shí)間t2回到斜面底端,則在整個(gè)運(yùn)動過程中,重力的沖量大小為( )
A.mgsin θ(t1+t2) B.mgsin θ(t1-t2)
C.mg(t1+t2) D.0
解析:選C 上滑、下滑兩個(gè)過程中重力的沖量方向相同,其總沖量應(yīng)是兩段時(shí)間內(nèi)沖量的代數(shù)和。由沖量的定義得:上滑過程中,重力的沖量I1=mgt1,方向豎直向下。下滑過程中,重力的沖量I2=mgt2,方向豎直向下,則整個(gè)運(yùn)動過程中,重力的沖量大小為I=I1+I(xiàn)2=mg(t1+t2),C正確。
3.籃球運(yùn)動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球。接球時(shí),兩手隨球迅速收縮至胸前。這樣做可以( )
A.減小球?qū)κ值臎_量 B.減
3、小球?qū)κ值臎_擊力
C.減小球的動量變化量 D.減小球的動能變化量
解析:選B 由動量定理Ft=Δp知,接球時(shí)兩手隨球迅速收縮至胸前,延長了手與球接觸的時(shí)間,從而減小了球的動量變化率,減小了球?qū)κ值臎_擊力,選項(xiàng)B正確。
4.質(zhì)量為m的鋼球自高處落下,以速度v1碰地,豎直向上彈回,碰撞時(shí)間極短,離地的速度為v2。在碰撞過程中,地面對鋼球的沖量的方向和大小為( )
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:選D 設(shè)垂直地面向上的方向?yàn)檎较?,對鋼球?yīng)用動量定理得Ft-mgt=mv2-(-mv1)=m
4、v2+mv1,由于碰撞時(shí)間極短,t趨于零,則mgt趨于零。所以Ft=m(v2+v1),即彈力的沖量方向向上,大小為m(v2+v1)。D正確。
5.物體在恒定的合力F作用下做直線運(yùn)動,在時(shí)間t1內(nèi)速度由0增大到v,在時(shí)間t2內(nèi)速度由v增大到2v。設(shè)F在t1內(nèi)做的功是W1,沖量是I1;在t2內(nèi)做的功是W2,沖量是I2,那么( )
A.I1
5、,W2=m(2v)2-mv2=mv2,即W1
6、
7.質(zhì)量為1 kg的物體做直線運(yùn)動,其速度—時(shí)間圖象如圖所示。則物體在前10 s內(nèi)和后10 s內(nèi)所受外力的沖量分別是( )
A.10 N·s,10 N·s
B.10 N·s,-10 N·s
C.0,10 N·s
D.0,-10 N·s
解析:選D 由題圖可知,在前10 s內(nèi)初、末狀態(tài)的動量相等,p1=p2=5 kg·m/s,由動量定理知I1=0;在后10 s內(nèi),末狀態(tài)的動量為p3=-5 kg·m/s,由動量定理得I2=p3-p2=-10 N·s,故選D。
二、多項(xiàng)選擇題
8.在任何相等時(shí)間內(nèi),物體動量的變化總是相等的運(yùn)動可能是( )
A.勻變速直線運(yùn)動 B.勻速圓周
7、運(yùn)動
C.自由落體運(yùn)動 D.平拋運(yùn)動
解析:選ACD 物體質(zhì)量不變,在任何相等時(shí)間內(nèi),物體動量的變化總是相等,由Δp=mΔv可知,物體速度的變化也總是相等的,即物體的加速度恒定,故可能的運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動、平拋運(yùn)動,即A、C、D正確。
9.下面關(guān)于物體動量和沖量的說法正確的是( )
A.物體所受合外力沖量越大,它的動量也越大
B.物體所受合外力沖量不為零,它的動量一定要改變
C.物體動量增量的方向,就是它所受合外力的沖量方向
D.物體所受合外力越大,它的動量變化就越快
解析:選BCD 由F·t=Δp知,F(xiàn)t≠0,Δp≠0,即動量一定變化,F(xiàn)·t越大,Δp越
8、大,但動量不一定大,它還與初態(tài)的動量有關(guān),故A錯誤,B正確;沖量不僅與Δp大小相等,而且方向相同,所以C正確;由F=知,物體所受合外力越大,動量的變化率越大,即動量變化越快,D正確。
10.A、B兩球質(zhì)量相等,A球豎直上拋,B球平拋,兩球在運(yùn)動中過程空氣阻力不計(jì),則下列說法中正確的是( )
A.相同時(shí)間內(nèi),動量的變化大小相等,方向相同
B.相同時(shí)間內(nèi),動量的變化大小相等,方向不同
C.動量的變化率大小相等,方向相同
D.動量的變化率大小相等,方向不同
解析:選AC A、B兩球在空中運(yùn)動只受重力作用,因此相同時(shí)間內(nèi)重力的沖量相同,因此兩球動量的變化大小相等、方向相同,A選項(xiàng)正確;動
9、量的變化率為==mg,大小相等、方向相同,C選項(xiàng)正確。
11.質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上,從t=0時(shí)刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,力的方向保持不變,則( )
A.3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為
B.3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為
C.在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi),水平力的平均功率為
D.在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi),水平力的平均功率為
解析:選BD 0~2t0內(nèi)物體的加速度為a=,2t0時(shí)刻的速度為v1=a·2t0=,在3t0時(shí)刻的瞬時(shí)速度v2=v1+3a·t0=,則3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為P=3F0·=,選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B正確;在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi),由動能定理可得W=ΔEk=mv22=,則這段時(shí)間內(nèi)的平均功率=,選項(xiàng)C錯誤,選項(xiàng)D正確。
三、非選擇題
12.在水平力F=30 N的作用下,質(zhì)量m=5 kg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6 s后撤去,撤去F后物體還能向前運(yùn)動多長時(shí)間才停止?(g取10 m/s2)
解析:以物體作為研究對象,研究整個(gè)運(yùn)動過程,這個(gè)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?yàn)檎较?,根?jù)動量定理得
(F-μmg)t1+(-μmg)t2=0
解得t2=t1=
×6 s=12 s。
答案:12 s
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