人教版选择性必修一 1.2 动量定理 基本内容专题(含答案)

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名称 人教版选择性必修一 1.2 动量定理 基本内容专题(含答案)
格式 zip
文件大小 1.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-11-29 18:09:10

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文档简介

人教版选择性必修一第一章动量定律基本内容专题(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共60.0分)
1. 一枚的鸡蛋从楼鸡蛋离人头部的高度为,忽略空气阻力落下,能砸破人的头骨,若鸡蛋壳与人头部的作用时间为,重力加速度,则下列说法正确的是
A. 鸡蛋与人的头部碰撞前的速度大小为
B. 鸡蛋与人的头部碰掩前的动量大小为
C. 人的头部受到的平均冲击力约为
D. 鸡蛋与人的头部碰撞过程中鸡蛋受到的冲量大
2. 下列说法错误的是( )
A. 根据可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力
B. 动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
C. 力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它是一个标量
D. 易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
3. 如图所示,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间后,物体仍保持静止。现有以下看法,你认为正确的是
A. 物体所受合力的冲量大小为 B. 物体所受拉力的冲量大小是
C. 物体所受摩擦力的冲量大小为 D. 物体所受拉力的冲量方向水平向右
4. 如图所示,一质量为的物体沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑,物体与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为在物体沿斜面下滑的时间内,下列说法正确的是( )
A. 物体受到重力、支持力、滑动摩擦力、下滑力个力的作用
B. 地球对物体的重力冲量的方向是竖直向下
C. 斜面对物体的滑动摩擦力冲量大小
D. 物体动量变化量的大小是,方向是竖直向下
5. 如图所示,小滑块在水平外力作用下,沿水平地面从点由静止向右滑行,滑至点时撤去外力,到达点时速度恰为零,不计空气阻力。则下列说法中正确的是( )
A. 段滑块动量的改变量大于阻力的冲量 B. 段和段滑块动量的变化量相同
C. 滑块运动的全过程,的功与克服阻力的功相等 D. 滑块运动的全过程,的冲量与阻力的冲量相同
6. 安全气囊是汽车安全保障的重要设施,它与座椅安全带配合使用,可以为乘员提供有效的防撞保护,在汽车相撞时,汽车安全气囊可使头部受伤率减少,面部受伤率减少左右。若某次汽车安全测试中,汽车发生剧烈碰撞时,安全气囊未打开,与安全气囊顺利打开相比,下列说法正确的是设每次测试汽车速度相同( )
A. 安全气囊未打开时,模拟乘员的动量变化量大
B. 安全气囊打开时,模拟乘员受到的撞击力小
C. 安全气囊未打开时,模拟乘员受到撞击力的冲量大
D. 安全气囊打开时,模拟乘员的动量变化快
7. 如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,不能忽略空气阻力,则运动员( )
A. 过程Ⅰ的动量改变量等于零 B. 过程Ⅱ的动量改变量不等于零
C. 过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量 D. 过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量
8. 如图甲为年北京冬奥会的跳台滑雪场地“雪如意”,其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。其部分赛道可简化为如图乙所示的轨道模型,着陆坡可视为倾角为的斜面,质量为的运动员可视为质点从跳台处以水平向右的速度飞出,运动员在着陆坡上的点着陆并沿下滑垂直于接触面的速度突变为零而平行于接触面的速度保持不变。运动员在点的速度大小为,速度方向与着陆坡之间的夹角为,运动员与着陆坡的作用时间为,运动过程中不计空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 在下落相等高度的过程中,运动员所受重力的冲量相等
B. 在下落相等的时间间隔内,运动员动量的变化量不同
C. 适当减小着陆坡与水平方向的倾角可以减小运动员受到的撞击力,增加安全性
D. 着陆坡对运动员的平均作用力大小为
9. 质量为的小钢球以的水平速度抛出,下落时撞击一钢板,如图所示,撞后速度恰好反向,且速度大小不变,已知小钢球与钢板作用时间极短,重力加速度取,则( )
A. 小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量为
B. 钢板与水平面的夹角
C. 小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为
D. 钢板对小钢球的冲量大小为
10. 年北京冬奥会短道速滑混合团体接力决赛中,由任子威、曲春雨、范可新、武大靖、张雨婷组成的中国队以分秒的成绩夺冠。在交接区域,“交棒”的任子威猛推“接棒”的武大靖一把,使武大靖向前快速冲出。在此过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 任子威和武大靖的加速度相同
B. 任子威对武大靖的冲量与武大靖对任子威的冲量相同
C. 任子威和武大靖的动量变化量一定不相同
D. 任子威和武大靖组成的系统机械能一定守恒
二、计算题(本大题共3小题,共40.0分)
11. 一枚在空中飞行的炮弹,质量,在最高点时的速度,炮弹在该点突然炸裂成、两块,其中质量的做自由落体运动.求:
爆炸后的速度大小;
爆炸过程中受到的冲量大小.
12. 在粗糙的水平面上静止放置一个质量为的物体,从时刻开始受到水平向右拉力的作用,从静止开始做直线运动,拉力随时间变化如图所示,物体与地面的动摩擦因数为,取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
在时间内拉力的冲量;
物体什么时候开始运动?
物体在时的速度大小.
如图所示,固定且光滑的斜面长度为,倾角为,一质量为的滑块从上端下滑到最低点的过程中,求:
支持力做功与冲量
重力做功与冲量
合外力做功
合外力冲量的大小与方向
动量变化量的大小和方向。滑块可视为质点
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
根据求出鸡蛋与人的头部碰撞前的速度大小,由动量公式得到鸡蛋与人的头部碰撞前的动量大小;根据动量定理求出人的头部受到的平均冲击力,由牛顿第三定律和动量定理分析鸡蛋与人的头部碰撞过程中鸡蛋受到的冲量大小。
本题考查动量动量定理的应用,关键在于定理内容的理解。
【解答】
A.根据,得到,即鸡蛋与人的头部碰撞前的速度大小为,故A错误;
B.鸡蛋与人的头部碰撞前的动量大小,故B错误;
C.根据动量定理,,解得,负号表示方向,故C正确;
D.根据牛顿第三定律,鸡蛋对人的头部的作用力和人的头部对鸡蛋的作用力大小相等,所以鸡蛋与人的头部碰撞过程中鸡蛋受到的冲量一样大,故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】本题考查了动量定理、动量与冲量的有关知识,明确动量定理与牛顿第二定律的关系,知道动量在生产生活中的应用是解题的关键。
根据动量定理、动量与冲量的定义分析答题,注意明确动量定理与牛顿第二定律的关系,知道动量在生产生活中的应用,并能根据动量定理进行解释。
【解答】该选项是牛顿第二定律的另一种表达方式,A正确;
B. 是牛顿第二定律的最初表达方式,实质是一样的,B正确;
C.冲量是矢量,C错误;
D.易碎品运输时用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间,减小作用力,D正确.
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查动量定理以及冲量的定义,解决本题的关键掌握冲量的公式,知道冲量等于力与时间的乘积。
【解答】
A、物体保持静止,动量变化为零,根据动量定理可知,物体所受合力的冲量大小为零,故A正确;
B、根据冲量的定义可知,拉力的冲量大小,故B错误;
C、根据平衡条件可知,物体受到的摩擦力,故摩擦力的冲量,故C错误;
D、拉力的冲量方向与拉力的方向相同,即方向与水平方向成角斜向右上方,故D错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
考查学生对冲量、动量的理解,冲量是矢量,公式,方向与力的方向相同。动量定理:合外力的冲量等于物体的动量变化量。
【解答】
物体在斜面下滑过程中,受到重力、支持力和滑动摩擦力个力的作用,选项A错误
冲量的方向和力的方向相同,重力的方向竖直向下,重力冲量的方向竖直向下,选项B正确
物体下滑过程中受到的滑动摩擦力大小,在时间内摩擦力的冲量大小是,选项C错误
根据动量定理,物体动量变化量的方向是沿斜面向下,动量变化量的大小是,选项D错误.
5.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查动量、冲量的矢量性,动量、冲量都是是矢量,既有大小又有方向。
【解答】
A、设滑块到点速度为,摩擦力为,对段滑块只受摩擦力,应用动量定理有,故BC段滑块动量的改变量等于阻力的冲量,故A错误;
B、段动量变化量,段滑块动量的变化量,,故B错误;
C、对滑块运动的全过程应用动能定理,有,因此,故C正确;
D、滑块运动的全过程,的冲量与阻力的冲量大小相同,方向相反,故D错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了动量定理在实际生活中的应用,理解在动量变化量相同的情况下,缓冲时间长,受到的作用力小。
【解答】
无论安全气囊是否打开,模拟乘员的初末动量不变,动量变化量不变,根据,受到撞击力的冲量不变,故AC错误;
安全气囊打开时,模拟乘员速度变化的时间增加,而动量变化量不变,则模拟乘员的动量变化慢,根据,可知,模拟乘员受到的撞击力小,故B正确,D错误。
故选B。

7.【答案】
【解析】
【分析】
由题中的图可以判断Ⅰ与Ⅱ过程中的初末速度情况,结合动量定理即可求解。
动量为矢量,动量变化需要考虑动量的方向性,动量定理也是矢量表达式,也需要考虑方向性。
【解答】
Ⅰ过程中最高点运动员竖直方向速度为零,入水前具有向下的速度,故过程Ⅰ中动量的变化量不等于零;过程Ⅱ运动员到最低点时速度为零,所以过程Ⅱ中动量变化量也不是零,故A错误,B正确;
C.过程Ⅰ运动员受重力和空气阻力作用,由动量定理得:,所以过程Ⅰ的动量改变量不等于重力的冲量,故C错误;
D.过程Ⅱ运动员受重力与水阻力的共同作用,由动量定理可知过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量与水的冲量的矢量合,故D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查平抛运动与动量定理、冲量的综合应用,基础题目。
根据运动员竖直方向的运动情况得出下落相等高度所用的时间关系,结合冲量的定义得出重力的冲量情况即可判断;根据冲量的定义式结合动量定理得出运动员动量的变化量情况即可判断;运动员与着陆碰撞过程,在垂直斜面分析,由动量定理列方程得出着陆坡对运动员的平均作用力,结合选项分析即可判断。
【解答】
【分析】
【解答】
A、运动员在竖直方向做自由落体运动,下落相等高度所用的时间不相等,由知,重力的冲量不相等,故A错误;
B、由知,下落相等的时间间隔,重力的冲量相同,由动量定理知,运动员动量的变化量等于重力的冲量,是相同的,故B错误;
、运动员与着陆坡碰撞过程,在垂直接触面方向,由动量定理:,解得着陆坡对运动员的平均作用力,可见当减小着陆坡与水平方向的倾角时,平均作用力增大,此时越不安全,故C错误,D正确。

9.【答案】
【解析】
【分析】
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,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,根据即可求出钢板的倾角,所以要先求出,根据可知要先求下落的时间,再求重力的冲量以及钢板对小钢球的冲量。
小球在竖直方向做自由落体运动,已知高度求出时间,然后求出竖直方向的速度大小,由水平方向和竖直方向的速度即可求得倾角的大小;由运动时间和质量,根据即可求出重力冲量;已知竖直方向速度的大小,再根据水平速度的大小求出合速度的大小,根据求撞击时动量的大小;算出撞后的动量,根据动量定律求小钢球的冲量,据此解答。
【解答】
B、小球做平抛运动,落到钢板上时小球在竖直方向的分速度为:
则有:
解得钢板与水平面的夹角为:,故B错误;
A、根据得:,小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中,重力的冲量大小为:,故A错误;
、小球落到钢板上时的速度为:,动量为,撞击钢板过程,取小球反弹的速度方向为正方向,根据动量定理得钢板对小钢球的冲量大小为:,故C错误,D正确;
故选:。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题以短道速滑混合团体接力赛为情境考查了力学的相关知识,在接力过程中,两队员之间的力是一对作用力与反作用力,它们大小相等方向相反,据此可以结合其它知识判断相关情形。
【解答】
A.任子威和武大靖间的作用力等大反向,两者的质量不一定相同,所以加速度方向相反大小不一定相等,A错误;
B.任子威和武大靖间的作用力等大反向,在推的过程中,冲量等大反向,B错误;
C.根据动量定理,动量变化量等于合力的冲量,两运动员受到的合力冲量等大反向,则其动量变化量一定不同,C正确;
D.在推的过程中,任子威和武大靖组成的系统机械能增加,D错误。
11.【答案】解:炮弹爆炸过程系统动量守恒,以炮弹的初速度方向为正方向根据动量守恒定律有:,解得,方向与初速度方向相同;
根据动量定理可知的冲量为:,方向与初速度方向相同。
【解析】根据动量守恒定律进行求解即可;
根据动量定理进行求解即可。
本题考查了动量守恒和动量定理的应用,分析清楚物体的运动过程,应用动量守恒定律和动量定理进行求解即可。
12.【答案】解:图象与坐标轴围成的面积表示力的冲量,所以有:
,方向向右;
由 ,当时物体开始运动 解得
摩擦力大小,所以开始一段时间内物块速度为零,
整个过程中摩擦力的冲量大小为:
根据动量定理可得:
解得:。
答:在时间内拉力的冲量为,方向向右;
物体在时开始运动
物体在时的速度大小为。
【解析】图象与坐标轴围成的面积表示力的冲量,由此求解;
物体拉力增大到等于滑动摩擦力时物体开始运动,从而列方程求解;
摩擦力大小,所以开始一段时间内物块速度为零,求出整个过程中摩擦力的冲量,根据动量定理列方程求解。
本题主要是考查动量定理,利用动量定理解答问题时,要注意分析物体的受力情况和运动情况,知道合外力的冲量才等于动量的变化。
13.【答案】解:支持力的方向与速度方向垂直,故支持力做功
根据运动学公式
支持力的冲量,方向垂直斜面向上
重力做功为:
重力的冲量为,方向竖直向下
合力做功就是重力做功,
,方向沿斜面向下
根据动量定理得出动量的变化量等于合力的冲量,故,方向沿斜面向下。
【解析】支持力方向和速度垂直,故支持力不做功,根据运动学公式得出下滑的时间,再根据冲量的定义得出支持力的冲量;
根据恒力做功的定义式求解重力做功,根据冲量的定义得出重力的冲量;
支持力不做功,则合力做功就等于重力做功;
合力的冲量根据冲量的定义式求解;
根据动量定理得出动量的变化量。
本题是功、冲量、动量、及动量定理的基础题目,简单。
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