高二物理选择性必修一1.2《动量定理》课时同步练习
一、单选题
1.下列关于冲量的说法中正确的是( )
A.冲量是矢量
B.冲量的单位是焦耳
C.当力与位移垂直时,该力的冲量为零
D.一个力作用在物体上,物体保持不动,则该力的冲量为零
2.在排球比赛中,质量为的排球以速率水平飞过球网,运动员挥掌击球后,球以速率水平飞回。已知,球的重力可忽略,则在此过程中运动员对排球作用力的冲量( )
A.大小为,方向与方向相同
B.大小为,方向与方向相同
C.大小为,方向与方向相同
D.大小为,方向与方向相同
3.一质量为的同学从下蹲状态竖直向上跳起,经,以大小的速度离开地面,取重力加速度。则在这Δt时间内( )
A.运动员所受重力的冲量大小为0
B.地面对运动员的冲量大小为50 N·s
C.离开地面时的动量大小为500kg·m/s
D.地面对运动员做的功为0
4.如图所示,光滑斜面体OAB固定在水平桌面上,斜面OA和OB的倾角分别为α=53°、β=37°。质量相同的物块a和b(均可视为质点)从顶端O处分别由斜面OA和OB从静止滑下,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A.a和b下滑过程,所用时间之比为
B.a和b下滑过程,重力的冲量大小之比为
C.a和b下滑到底端时,重力的瞬时功率大小之比为
D.a和b下滑到底端时,动能大小之比为
5.图(a)是某游乐场的“太空梭”,若以竖直向上为正方向,从某时刻开始计时,座椅运动的位移—时间图像如图(b)所示,其中Oa段与cd段均为直线且彼此平行,b、c分别为图像的最高点、最低点。则( )
A.时刻,座椅上的人所受合力为0 B.时间内,座椅对座椅上的人做正功
C.时间内,座椅上的人一直处于失重状态 D.时间内,座椅上的人所受合力冲量为0
6.物体在合外力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.当s时,物体的动量大小为12kg·m/s
B.在0~4s时间内,物体的动量先增加后减小
C.在0~8s时间内,的冲量大小为24N·s
D.当s时物体刚好回到起始位置
7.如图甲所示,长、质量的木板b静止在地面上,质量的物块a(可视为质点)静止在木板的右端,a与b之间、b与地面之间的动摩擦因数分别为。时刻对b施加一水平向右、大小为F的力,F随时间t变化的关系图像如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。下列说法中正确的是( )
A.内摩擦力对b的冲量为0
B.时,a的速度大小为
C.时,a脱离木板
D.内,地面对b的摩擦力的冲量为
8.将一小球从地面竖直向上抛出,小球上升到某一高度后又落回到地面。若该过程中空气阻力大小不变,则( )
A.在上升过程与下降过程中,重力做的功相同
B.在上升过程与下降过程中,重力的冲量相同
C.上升过程中小球动量的变化率比下降过程中的大
D.整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变化量
9.泡沫塑料由于其良好的缓冲性能成为近代广泛使用的缓冲材料,在易碎物品的长途运输中起着重要作用。运输车在颠簸的路面上行驶,用泡沫塑料包装物品,泡沫塑料所起的作用是( )
A.减小物品与包装箱的接触时间,减小合力冲量
B.延长物品与包装箱的接触时间,增大合力冲量
C.延长物品与包装箱的接触时间,减小包装箱对物品的平均冲击力
D.减小物品与包装箱的接触时间,减小包装箱对物品的平均冲击力
10.蹦床运动是小孩喜爱的运动。一质量为40kg的小孩在t=0时从离水平网面某高度处自由落下,着网后沿竖直方向蹦离水平网面,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,在0.8s~1.6s时间内,网对小孩的平均作用力大小为( )
A.1300N B.1200N C.1100N D.1000N
11.一个质量为60kg的蹦床运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,假设网对运动员的作用力与时间的关系如图所示,重力加速度取g=10m/s ,不计空气阻力,则( )
A.运动员与球网作用过程中重力的冲量为零
B.运动员反弹的高度为3.2m
C.球网对运动员的作用力冲量大小为1560N·s
D.与球网作用过程中运动员动量变化量大小为120kg·m/s
12.水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F1、F2分别作用在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AB∥CD。则整个过程中( )
A.F1的冲量等于F2的冲量
B.F1的冲量大于F2的冲量
C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量
D.合力对a物体的冲量等于合力对b物体的冲量
13.一物体静止在光滑水平面上,从时刻起,受到的水平外力F如图所示,以向右运动为正方向,物体质量为2.5kg,则下列说法正确的是( )
A.前1s内力F对物体的冲量为 B.时物体回到出发点
C.时物体的速度大小为1m/s D.第3s内物体的位移为1m
14.新闻曾多次报道有儿童眼睛被玩具水枪射伤的案例,所以儿童玩具水枪设计、制作的厂家必须控制水枪的冲击力,使水枪严格符合产品质量标准。设水枪喷水口的横截面积为S,刚从喷水口射出的水流水平垂直打到竖直放置的一块木板后速率减为零后顺着木板向下流出。已知水的密度为ρ,喷水口的出水速度为v,忽略水流竖直方向运动,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.水枪对木板的冲击力大小为
B.若仅将水枪速率增大为原来的2倍,则冲击力增大为原来的2倍
C.若仅减小喷水口的横截面积S,则会增大水对木板冲击产生的压强
D.水枪的功率为
15.水平桌面上有四个质量均为m的小车,模型简化如图所示,其中1号小车有动力。小车从静止开始以额定功率P行驶,达到最大速度匀速运动。若1号小车运动过程受到前方阻力作用,为了研究方便假设小车碰到空气前,空气的速度为零,碰到空气后,空气速度立即与小车相同,已知空气密度为,小车迎风截面积(垂直运动方向上的投影面积)为S,不计其他阻力(2,3,4号车的阻力都不计)。当小车由静止达到最大速度三分之一时,1号车对2号车的力为( )
A. B.
C. D.
二、解答题
16.如图所示,一个质量为m的物体在与水平方向成角的拉力F的作用下保持静止状态,经过一段时间t,拉力F做的功是多少?拉力F的冲量是多大?在这段时间内重力做的功和冲量呢?(重力加速度为g)
17.一个质量为60kg的蹦床运动员,从离水平网面一定高度处自由下落,将要着网时速度大小v1=8m/s,着网后与网作用一段时间后沿竖直方向向上以速率v2=10m/s离开网面。已知运动员与网接触的时间为0.8s,g取10m/s2.
(1)求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量。
(2)求网对运动员的平均作用力大小。
18.如图所示,一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,与墙发生碰撞(碰撞时间极短).碰前瞬间的速度v1=7m/s,碰后以v2=6m/s反向运动直至静止.已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32,取g=10m/s2.求:
(1)A点距墙面的距离x;
(2)碰撞过程中,墙对小物块的冲量大小I.
19.冬奥会跳台滑雪比赛中,运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台a点水平飞出,在空中飞行一段距离后在斜坡b处着陆,如图所示。测得运动员在ab间飞行时间为2s,斜坡与水平方向的夹角为30°,运动员质量为50kg,不计空气阻力,g=10m/s 。求运动员
(1)在飞行过程中所受重力的冲量I的大小;
(2)在a处的速度v的大小。
20.如图所示,一轨道由半径R=2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成.现有一质量为m=1kg 的小球M从A点正上方处的 点由静止释放,小球M经过圆弧上的B点时,轨道对小球M的支持力大小。若在B处静止的放完全相同的小球N,两者发生弹性碰撞.碰后从C点水平飞离轨道,落到水平地面上的P点。已知B点与地面间的高度,小球与BC段轨道间的动摩擦因数,小球运动过程中可视为质点. (不计空气阻力,g取10 m/s2).求:
(1)小球M运动至B点时的速度大小
(2)小球M在圆弧轨道AB上运动过程中克服摩擦力所做的功
(3)水平轨道BC的长度L=3m,小球从B点到落地过程重力的冲量?
试卷第2页,共7页
试卷第7页,共7页
高二物理选择性必修一1.2《动量定理》课时同步练习参考答案
1.A 2. B 3.D 4. B 5.D
6. C 7. B 8. C 9. C 10.B
11. C 12. D 13. D 14. D 15. D
16.拉力F做的功是零,冲量大小是Ft;重力G做的功是零,冲量大小是mgt,方向与重力方向相同。
【详解】根据功的定义式可知,拉力做的功是零,但冲量为
拉力F的冲量方向与拉力F的方向相同;
同理重力做的功为零,冲量为
重力G的冲量方向与重力G的方向相同。
17.(1)1080kg m/s,方向竖直向上;(2)1950N
【详解】(1)设向下接触网面的速度为,向上离开网面的速度为,向上为正,动量的变化量为 解得△p=1080kg·m/s方向竖直向上
(2)根据动量定理 解得=1950N
18.(1)x=5m;(2)冲量大小为6.5N s
【详解】(1)小物块由A到B过程做匀减速运动,由动能定理可得:解得:x=5m
(2)选初速度方向为正方向,由动量定理得:解得:I=-6.5N s,即冲量大小为6.5N s.
19.(1) (2)
【详解】(1)运动员重力的冲量为
(2)由平抛运动规律,竖直方向的位移为 水平方向的位移为
由几何关系可得 解得
20.(1) (2)22J (3)
【详解】(1)小球在B点受到的重力与支持力的合力提供向心力,则有
解得
(2)从到B的过程中重力和阻力做功,由动能定理可得
解得J
(3)两小球完全相同,发生弹性碰撞后,二者速度互换,则碰后小球M静止,N向右运动,加速度满足
根据匀变速直线运动规律有 解得s或3s(舍)
平抛运动的时间为
小球从B点到落地过程中,重力的冲量为 解得
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