1.2动量定理同步练习2021—2022学年高中物理粤教版(2019)选择性必修第一册
一、选择题(共15题)
1.一物体由静止开始作匀加速直线运动,则此物体的动能( )
A.与它的速度成正比
B.与它的动量成正比
C.与它所经历的时间成正比
D.与它所经历的位移成正比
2.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到水平外力F作用,如图所示。下列判断正确的是( )
A.第1s末的速度为1.5m/s B.第1s内F做的功为9J
C.前2s内F的冲量为4N s D.第2s末的动量为3 kg m/s
3.如图所示,小明在演示惯性现象时,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条.若缓慢拉动纸条,发现杯子会出现滑落;当他快速拉动纸条时,发现杯子并没有滑落.对于这个实验,下列说法正确的是( )
A.缓慢拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较小
B.快速拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较大
C.为使杯子不滑落,杯子与纸条的动摩擦因数尽量大一些
D.为使杯子不滑落,杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些
4.一质量为的人,腰上系长为的安全带,从某山崖顶由静止自由下落,落到最低端的过程中安全带对人的作用时间为,则安全带所受的平均冲力的大小为( )(取)
A. B. C. D.
5.一个质量为m的小球以速率v垂直射向墙壁,被墙以相等速率反向弹回.若球与墙的作用时间为t,则小球受到墙的平均作用力大小为( )
A. B. C. D.0
6.水平面上有质量相等的a、b两个物体并排放置,水平推力F1、F2分别作用在物体a、b上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下,两物体的v—t图线如图所示,图中,则整个运动过程中( )
A.F1对a物体做的功等于F2对b物体做的功
B.F1对a物体的冲量小于F2对b物体的冲量
C.t时刻a物体和b物体的速度方向相反
D.t时刻a物体和b物体位移相等
7.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )
A.1 m/s B.1.5 m/s C.1.8 m/s D.2.5 m/s
8.水龙头打开后,水柱以一定的初速度竖直向下稳定喷出,将一平板水平放置在靠近水龙头处,水柱落在平板后,在竖直方向速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。此时水对平板的冲击力为F。将平板向下平移至距离水龙头h处,水柱落在平板上,此时水对平板的冲击力变为2F。忽略空气阻力,则水柱从水龙头喷出的初速度为( )
A. B. C. D.
9.如图所示,竖直面内有一个固定圆环,MN是它在竖直方向上的直径.两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上,MP>QN.将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放,在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中,下列说法中正确的是( )
A.合力对两滑块的冲量大小相同
B.重力对a滑块的冲量较大
C.两滑块的动量变化大小相同
D.弹力对a滑块的冲量较小
10.某质点运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点在1s、3s时运动方向发生变化
B.2s时质点的加速度方向发生变化
C.在3s~4s时间内合外力的功率恒定
D.在0~2s时间内合外力的冲量为零
11.篮球竖直落下,与水平地面碰撞前速度大小为,碰后竖直反弹,速度大小为,已知篮球质量为,则篮球与地面碰撞过程中篮球所受合力的冲量大小为
A. B. C. D.
12.质量为4kg的物体以2m/s的初速度做匀变速直线运动,经过2s,动量大小变为14kg·m/s。该物体( )
A.所受合外力的大小可能大于11N
B.所受合外力的大小可能小于3N
C.所受的冲量可能小于6N·s
D.所受的冲量可能大于18N·s
13.日前,最高人民法院印发了《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》,对于认定 高空抛物犯罪和高空坠物犯罪做出了具体规定。为验证高空坠物的危害,将一颗鸡蛋 自45m高的15层楼顶由静止释放,鸡蛋落地后不反弹,与地面的作用时间为0.01s。不考虑空气阻力,则鸡蛋对地面产生的冲力约为其重力的( )
A.30倍 B.100倍 C.300倍 D.1000倍
14.某人躺着看手机时,手机不小心滑落,正好砸到自己的眼睛。已知眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s,手机的质量约为200g,从人眼正上方约20cm处无初速掉落,砸到眼睛后手机未反弹。则手机砸到眼睛时对眼睛的平均作用力大小约为( )
A.2N B.6N C.8N D.10N
15.材料相同、质量不同的两滑块,以相同的初动能在水平面上运动直到停止.若两滑块运动过程中只受到水平面的摩擦力,则质量大的滑块( )
A.摩擦力的冲量大 B.克服摩擦力做的功多
C.运动的位移大 D.运动的时间长
二、填空题(共4题)
16.一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s水平速度飞向球棒,被球棒打击后,反向飞回. 速度的大小为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.02s,球棒对垒球的平均作用力为_________N
17.质量为1kg的钢球,从1.25m高处自由下落与水平放置的钢板碰撞后,回跳高度为0.8m,碰撞时间为0.1s,则球对钢板的平均作用力的大小为____________ N
18.质量为1kg的物体静止在光滑水平面上,受到斜向上与水平方向成60°角的拉力F=10N的作用,历时2s,在此过程中力F的冲量为_________,物体的动量变化为_________。
19.某同学用如图(a)所示装置“验证动量定理”。
(1)为了消除小车与木板之间摩擦力的影响,该同学应采用了阻力补偿的方法,下列操作正确是_______;
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)已知小车(含传感器)质量为m,用细线跨过定滑轮将无线传感器与钩码连接,并让细线水平拉动固定有传感器的小车.打点计时器打出的纸带如图(b)所示,相邻计数点间距离分别为、、、,相邻计数点时间间隔为T,若小车(含传感器)从B运动到D的过程中,传感器的示数为F(传感器的示数为绳拉力的大小),小车(含传感器)所受拉力冲量的大小_______,小车(含传感器)动量改变量的大小_______,若,则动量定理得以验证;
(3)下列情况对实验结果有影响的是________;
A.小车和传感器的总质量没有远大于钩码的总质量
B.细线与长木板不平行
C.定滑轮与细绳间的摩擦
(4)实验中平衡阻力时,若木板倾角过大,会导致I______(填“大于”、“小于”、“等于”)。
三、综合题(共4题)
20.北京时间2020年12月2日4时53分,探月工程“嫦娥五号”的着陆器和上升器组合体完成了月壤采样及封装。封装结束后上升器的总质量为m,它将从着陆器上发射,离开月面。已知月球质量为M,表面重力加速度为g,引力常量为G,忽略月球的自转。
(1)求月球的半径R;
(2)月球表面没有大气层。若发射之初上升器加速度大小为a,方向竖直向上,不考虑上升器由于喷气带来的质量变化,求喷出气体对上升器的作用力F;
(3)上升器从着陆器上发射时,通过推进剂燃烧产生高温高压气体,从尾部向下喷出而获得动力,如图所示。若发射之初喷出气体对上升器的作用力为F,喷口横截面积为S,喷出气体的密度为ρ,不考虑上升器由于喷气带来的质量变化,求喷出气体的速度大小v。
21.如图甲所示,某一娱乐项目滑道由倾斜和水平两部分组成,水平滑道末端有足够安全的竖直气垫墙。游戏时人乘坐充气橡胶圈滑下。整个装置可简化为图乙所示的结构,h=5.0m、θ=30°,橡胶圈的质量m=10kg。质量M=50kg的游客乘坐橡胶圈从A点由静止开始沿轨道下滑。AB与BC连接处能量损失可忽略。滑道可以无水,也可以有水。无水时橡胶圈与ABC滑道的动摩擦因数为μ1=,有水时橡胶圈与ABC滑道的动摩擦因数为μ2=,g取10m/s2,(结果可用根式表示),则:
(1)无水滑道,游客从A点由静止开始下滑,恰好停在BC中点,求全程所用时间。
(2)有水滑道,某次游客滑到水平滑道末端,在气垫墙的保护下停下来,测得橡胶圈与气垫墙的作用时间为s,求橡胶圈对游客的平均作用力多大?
22.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略,其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,推导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时作必要的说明)
23.跳水比赛是中国传统强项,有着“梦之队”的美称。运动员利用在空中的时间做出各种优美的动作。跳台跳水是竞技跳水项目之一,在坚硬无弹性的平台上进行。我们将某次跳台跳水过程简化如下:一质量为50kg的运动员(可看作质点)从5m高处自由下落,进入水中。若从运动员接触水面到运动员下沉到最低点经历了0.5s,求这段时间内水对运动员的冲量。(g取10m/s2,不计空气阻力)
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
2.C
3.D
4.D
5.B
6.B
7.D
8.C
9.D
10.D
11.B
12.D
13.C
14.B
15.A
16.630
17.100
18. 20 10
19. C 2FT B 小于
20.(1);(2);(3)
21.(1);(2)
22.f=nmv2
23.,方向竖直向上
答案第1页,共2页