高中物理教科版 能力提升训练：选修3-5　动量　动量定理Word版含解析

动量　动量定理
一、选择题
1．课上老师做了这样一个实验：如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处．第一次，慢拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的P点；第二次，将棋子、纸条放回原来的位置，快拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的N点．从第一次到第二次现象的变化，下列解释正确的是(　　)
A．棋子的惯性变大了
B．棋子受到纸条的摩擦力变小了
C．棋子受到纸条的摩擦力的冲量变小了
D．棋子离开桌面时的动量变大了
解析：两次拉动中棋子的质量没变，其惯性不变，故A错误；由于正压力不变，则纸条对棋子的摩擦力没变，故B错误；由于快拉时作用时间变短，摩擦力对棋子的冲量变小了，故C正确；由动量定理可知，合外力的冲量减小，则棋子离开桌面时的动量变小，故D错误．
答案：C
2．小球质量为2m，以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁，球被反方向弹回速度大小是v，球与墙撞击时间为t，在撞击过程中，球对墙的平均冲力大小是(　　)
A.　　　　　　　　　 B.
C. D.
解析：设初速度方向为正，则弹后的速度为－，则由动量定理可得Ft＝－2m×－2mv，解得F＝，负号表示力的方向与初速度方向相反．由牛顿第三定律可知，球对墙的平均冲力为F′＝－F＝，故选C.
答案：C
3．在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F作用下，经过时间t后，动量为p，动能为Ek；若该物体在此光滑水平面上由静止出发，仍在水平力F的作用下，则经过时间2t后物体的(　　)
A．动量为4p B．动量为p
C．动能为4Ek D．动能为2Ek
解析：根据动量定理得，Ft＝p，F·2t＝p1，解得p1＝2p，故A、B错误；根据牛顿第二定律得F＝ma，解得a＝，因为水平力F不变，则加速度不变，根据x＝at2知，时间变为原来的2倍，则位移变为原来的4倍，根据动能定理得Ek1＝4Ek，故C正确，D错误．
答案：C
4．(多选)质量为m的物体， 以v0的初速度沿斜面上滑，到达最高点后返回原处的速度大小为vt，且vt＝0.5v0，则(　　)
A．上滑过程中重力的冲量比下滑时小
B．上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零
C．合力的冲量在整个过程中大小为mv0
D．整个过程中物体的动量变化量为mv0
解析：以v0的初速度沿斜面上滑，返回原处时速度为vt＝0.5v0，说明斜面不光滑．设斜面长为l，则上滑过程所需时间t1＝＝，下滑过程所需时间t2＝＝，t1答案：AC
5．一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为Ⅱ，则(　　)
A．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量小于重力的冲量
B．过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小
C．过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量
D．过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量大小的和
解析：在过程Ⅰ中，钢珠只受重力的作用，根据动量定理可知，其动量的改变量等于重力的冲量，选项A错误；过程Ⅱ中，钢珠所受外力有重力和阻力，所以过程Ⅱ中阻力和重力的冲量的大小等于过程Ⅱ中动量的改变量的大小，而过程Ⅰ和过程Ⅱ中动量改变量的大小相等，故B、C错误．全过程动量的改变量为零，故合外力的冲量为零，阻力只作用在过程Ⅱ，重力作用于全过程，故D正确．
答案：D
6．如图所示，AB为固定的光滑圆弧轨道，O为圆心，AO水平，BO竖直，轨道半径为R，将质量为m的小球(可视为质点)从A点由静止释放，在小球从A点运动到B点的过程中(　　)
A．小球所受合力的冲量方向为弧中点指向圆心
B．小球所受支持力的冲量为0
C．小球所受重力的冲量大小为m
D．小球所受合力的冲量大小为m
解析：小球受到竖直向下的重力和垂直切面指向圆心的支持力，所以合力不指向圆心，故合力的冲量也不指向圆心，A错误；小球的支持力不为零，作用时间不为零，故支持力的冲量不为零，B错误；小球在运动过程中只有重力做功，所以根据机械能守恒可得mgR＝mvB2，故vB＝，根据动量定理可得I合＝Δp＝mvB＝m，故C错误，D正确．
答案：D
二、非选择题
7．(2019·山东济南质检)在济青高速公路上，一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5 m，据测算两车相撞前速度约为30 m/s.
(1)试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大？
(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s，求这时人体受到的平均冲力为多大？
解析：(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.5 m．设运动的时间为t，根据x＝t，得t＝＝ s.
根据动量定理有Ft＝Δp＝mv0，
得F＝＝ N＝5.4×104 N.
(2)若人系有安全带，则
F′＝＝ N＝1.8×103 N.
答案：(1)5.4×104 N　(2)1.8×103 N