人教物理选修35同步配套练习162动量和动量定理Word文档格式.docx

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m/s2,且保持不变。

则下列说法正确的是（　　）

A.该物体一定做匀速运动

B.该物体一定做匀变速直线运动

C.该物体在任意相等的时间内所受力的冲量一定相同

D.无论物体运动轨迹如何,它的加速度一定是0.4m/s2　

由动量定理有FΔt=Δp,所

动量的变化率表示所受合外力,所以题中物体所受合外力恒定,根据牛顿第二定律,其加速度恒定,因为未知速度方向,所以该物体可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,一定不做匀速运动,选项A、B错误;

因为所受力恒定,所以该物体在任意相等的时间内所受力的冲量一定相同,选项C正确;

根据题意,力F=2kg·

m/s2=2N,根据牛顿第二定律有a

m/s2,选项D正确。

4质量为10kg的物体,当其速率由3m/s变为4m/s时,它的动量变化量Δp的大小不可能是（　　）

A.10kg·

m/sB.50kg·

m/s

C.70kg·

m/sD.90kg·

根据动量变化Δp=mv2-mv1,当v1和v2的方向相同时,Δp=mv2-mv1=10kg·

m/s,动量的变化量最小;

当v1与v2的方向相反时,Δp=mv2-mv1=70kg·

m/s,动量的变化量最大,所以10kg·

m/s≤Δp≤70kg·

m/s,故应选D。

5质量为1kg的物体做直线运动,其速度图象如图所示。

则物体在前10s内和后10s内所受外力的冲量分别是（　　）

A.10N·

s,10N·

s

B.10N·

s,-10N·

s

C.0,10N·

D.0,-10N·

由图象可知,在前10s内初、末状态的动量相同,p1=p2=5kg·

m/s,由动量定理知I1=0;

在后10s内末状态的动量p3=-5kg·

m/s,由动量定理得I2=p3-p2=-10N·

s,故正确选项为D。

6物体在恒定的合力F作用下做直线运动,在时间Δt1内速度由0增大到v,在时间Δt2内速度由v增大到2v。

设F在Δt1内做的功是W1,冲量是I1;

在Δt2内做的功是W2,冲量是I2。

那么（　　）

A.I1<

I2,W1=W2B.I1<

I2,W1<

W2

C.I1=I2,W1=W2D.I1=I2,W1<

在Δt1时间内,I1=FΔt1=mv=Δp1,在Δt2时间内,I2=FΔt2=2mv-mv=mv=Δp1,所以I1=I2。

又因为W1

W1<

W2。

故正确选项为D。

7质量为m1=5kg的小球在光滑水平面上以v1=3m/s的速度向右撞击静止的木块,撞击后小球和木块一起以v2=1m/s的速度向右运动,以小球的运动方向为正方向,则小球动量的改变量为　　　　kg·

m/s,木块的质量为　　　　kg。

-10　10

8如图所示,将酒精灯和装有适量水的试管固定在小车上,小车放在较光滑的水平桌面上,用橡胶塞子塞住（不漏气）试管口,现让小车处于静止状态,点燃酒精灯给试管中的水加热。

当加热一段时间后,橡胶塞子向右喷出时,可以观察到小车向　　（选填“左”或“右”）运动。

在这个过程中,整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力方向　　　　（选填“相同”或“相反”）,整个小车受到的合外力方向向　　　（选填“左”“右”“上”或“下”）。

左　相反　左

9如图甲所示,在奥运会的足球赛场上,一足球运动员踢起一个质量为0.4kg的足球。

若足球以10m/s的速度撞向球门门柱,然后以3m/s的速度反向弹回（如图乙所示）,求这一过程中足球的动量改变量。

初动量为p=mv=0.4×

10kg·

m/s=4.0kg·

m/s　

末动量为p'

=mv'

=0.4×

（-3）kg·

m/s=-1.2kg·

动量改变量为Δp=p'

-p=-5.2kg·

m/s,方向向左。

5.2kg·

m/s,方向向左

10如图所示,在倾角α=37°

的斜面上,有一质量为5kg的物体沿斜面滑下,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2s的时间内,物体所受各力的冲量。

（g取10m/s2,sin37°

=0.6,cos37°

=0.8）

重力的冲量IG=mgΔt=100N·

s,方向竖直向下。

支持力的冲量IN=FNΔt=mgcosα·

t=80N·

s,垂直于斜面向上。

摩擦力的冲量If=FfΔt=μmgcosα·

t=16N·

s,沿斜面向上。

重力的冲量为100N·

s,竖直向下　支持力的冲量为80N·

s,垂直斜面向上　摩擦力的冲量为16N·

s,沿斜面向上

11

将质量为m=1kg的小球,从距水平地面高h=5m处,以v0=10m/s的水平速度抛出,不计空气阻力,g取10m/s2。

求:

（1）抛出后0.4s内重力对小球的冲量;

（2）平抛运动过程中小球动量的增量Δp;

（3）小球落地时的动量p'

大小。

（1）重力是恒力,0.4s内重力对小球的冲量

I=mgt=1×

10×

0.4N·

s=4N·

方向竖直向下。

（2）由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,故h

落地时间t

小球飞行过程中只受重力作用,所以合外力的冲量为

1N·

s=10N·

由动量定理得Δp=I=10N·

（3）如图所示,小球落地时竖直分速度为vy=gt=10m/s。

由速度合成知,落地速度v

m/s=1

所以小球落地时的动量大小为

p'

=mv=1

kg·

m/s。

（1）4N·

s　方向竖直向下

（2）10N·

（3）1

·

能力提升

A.做匀速圆周运动的物体的动量不变

B.速度变化了,动量必定变化

C.动量变化了,速率必定变化

D.凡是做曲线运动的物体的动量都在变化

动量是矢量,只要质量的大小、速度的大小和方向有一个因素变化,动量就发生变化。

BD

2质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。

已知两粒子的动量大小相等。

下列说法正确的是（　　）

A.若q1=q2,则它们做圆周运动的半径一定相等

B.若m1=m2,则它们做圆周运动的半径一定相等

C.若q1≠q2,则它们做圆周运动的周期一定不相等

D.若m1≠m2,则它们做圆周运动的周期一定不相等

由qvB=

r

若q1=q2,则r1=r2,选项A正确;

若m1=m2,但q1不一定等于q2,故半径不一定相等,选项B错误;

由T

T

q1≠q2,但如

选项C错误;

同理,若m1≠m2,如

周期也相等,选项D错误。

A

3队友王亚平在天宫一号测指令长聂海胜的质量。

聂海胜受到恒定作用力F从静止开始运动,经时间t时,测速仪测出他运动的速率为v,则聂海胜的质量为（　　）

由题意和动量定理得,Ft=mv,所以m

B正确。

B

4（多选）质量相等的A、B两个小球,沿着倾角分别是α和β（α≠β）的两个光滑的固定斜面,由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1,如图所示,则A、B两小球（　　）

A.滑到h1高度时的动量相同

B.滑到h1高度时的动能相同

C.由h2滑到h1的过程中小球动量变化相同

D.由h2滑到h1的过程中小球动能变化相同

两小球由h2下滑到h1高度的过程中,机械能守恒,mg（h2-h1）

h1处时,速度的大小相等,由于α不等于β,速度的方向不同,由此可判断,小球在h1高度处动能相同,动量不相同。

小球运动过程中动量的变化量不同,而小球动能的变化量相等。

5水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的甲、乙两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下来。

两物体的v-t图象如图所示,题图中线段AB∥CD,则（　　）

A.F1的冲量大于F2的冲量

B.F1的冲量等于F2的冲量

C.两物体受到的摩擦力大小相等

D.两物体受到的摩擦力大小不等

甲、乙先做加速运动,撤去推力后做减速运动。

题图中线段AB∥CD,表明甲、乙在水平面上的加速度相同,又甲、乙质量相等,所以两物体受到的摩擦力大小相等。

所以选项C正确,D错误。

因为整个运动过程,物体的动量改变量为零,所以推力的冲量大小等于物体受到的摩擦力的冲量大小。

由题图可知甲的运动时间小于乙的运动时间,所以甲的摩擦力的冲量小于乙的摩擦力的冲量,则F1的冲量小于F2的冲量。

所以选项A、B错误。

C

6如图所示,一单摆摆长为L,摆球质量为m,悬挂于O点。

现将小球拉至P点,然后释放,小球偏离竖直方向的最大角度为θ。

已知重力加速度为g。

在小球由P点运动到最低点P'

的过程中小球所受合力的冲量为　　　　　　　　。

的过程中,根据动能定理,有

mgL（1-cosθ）

解得v

根据动量定理,合力的冲量为

I合=mv=

7

某快递公司分拣邮件的水平传输装置如图所示,皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5。

设皮带足够长,g取10m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求:

（1）邮件滑动的时间t;

（2）邮件对地的位移大小x;

（3）邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W。

（1）设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为Ff,则Ff=μmg①

取向右为正方向,对邮件应用动量定理,有

Fft=mv-0②

将①②式联立并代入数据得t=0.2s。

③

（2）邮件与皮带发生相对滑动的过程中,对邮件应用动能定理,有Ffx

将①④式联立并代入数据得x=0.1m。

⑤

（3）邮件与皮带发生相对滑动的过程中,设皮带相对地面的位移为s,则s=vt⑥

摩擦力对皮带做的功W=-Ffs⑦

将①③⑥⑦式联立并代入数据得W=-2J。

⑧

（1）0.2s　

（2）0.1m　（3）-2J

★

8如图所示,质量为m的汽车拖着质量为m'

的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进,当速度为v0时拖车突然与汽车脱钩,到拖车停