邻水县第二中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5:1.2动量 巩固练习(含解析)

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名称 邻水县第二中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5:1.2动量 巩固练习(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2020-07-12 06:50:38

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1.2动量
1.如图所示是一颗质量m=50g的子弹射过一张扑克牌的照片,子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间t1约为s,子弹的真实长度为2.0cm。若子弹经时间s射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为(  )
A.N B.N
C.N D.N
2.如图所示的四幅图都是反映物理过程的图,下列选项中描述的系统动量守恒的是(  )
A.图甲,站在小车上的男孩用力推静止在光滑的水平面上的木箱的过程中,男孩和小车组成的系统
B.图乙,光滑的水平面上的压缩的轻质弹簧恢复原长的过程中,A、B两滑块组成的系统
C.图丙,两球匀速下降时细线断开,两球均在水面下方运动的过程中,两球组成的系统
D.图丁,木块沿光滑的斜面体由静止开始下滑的过程中,木块和斜面体组成的系统
3.2019年9月18日凌晨4时52分,国航CA818航班从华盛顿杜勒斯国际机场起飞后疑似发生鸟击,于凌晨5时54分返航并安全降落,鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一,被称为“飞机杀手”。假设在某次空难中,鸟的质量为0.6kg,飞行的速度为3m/s,迎面撞上速度为720km/h的飞机,对飞机的撞击力达到1.6×106N,则鸟撞飞机的作用时间大约为:( )
A.1.5×10-5s B.1.5×10-4s C.7.6×10-6s D.7.6×10-5s
4.跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于(  )
A.人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的大
B.人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的小
C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小
D.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的大
5.下列说法正确的是( )
A.质量一定的物体,若动量发生变化,则动能一定变化
B.质量一定的物体若动能发生变化,则动量一定变化
C.做匀速圆周运动的物体,其动能和动量都保持不变
D.一个力对物体有冲量,则该力一定会对物体做功
6.一辆小车置于光滑水平桌面上,车左端固定一水平弹簧枪,右端安一网兜,若从弹簧枪中发射一粒弹丸,恰好落在网兜内,结果小车将(空气阻力不计)
A.向左移动一段距离
B.留在原位置
C.向右移动一段距离
D.做匀速直线运动
7.“守株待兔”是我们熟悉的寓言故事,它出自《韩非子》,原文为:宋人有耕田者。田中有株,兔走触株,折颈而死。因释其耒而守株,翼复得兔。兔不可复得,而身为宋国笑。假设一只兔子质量为2kg,受到惊吓后从静止开始沿水平道路匀加速直线运动,经过1.2s速度大小达到9m/s后匀速奔跑,撞树后被水平弹回,反弹速度大小为1m/s,设兔子与树的作用时间为0.05s,重力加速度g=10m/s2.下列说法确的是(  )
A.加速过程中兔子的加速度为180m/s2
B.加速过程中地面对兔子的平均作用力大小为20N
C.撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为320N
D.撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为400N
8.一串质量为50g的钥匙从橱柜上1.8m高的位置由静止开始下落,掉在水平地板上,钥匙与地板作用的时间为0.05s,且不反弹。重力加速度,此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为(  )
A.5N B.5.5N C.6N D.6.5N
9.如图所示,在小车内固定一光滑的斜面体,倾角为,一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端拴一个质量为m的物块A,绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面,则向右加速运动时间为t的过程中( )
A.小车速度的变化量
B.物块重力所做的功和重力的冲量均为零
C.拉力冲量大小
D.拉力做功
10.滑板运动是一项富有挑战性的运动项目。如图所示,某滑板运动员从水平轨道的A点以初速度v0冲上一个固定的、光滑的1/4圆弧轨道,接着从圆弧轨道顶点B腾空而起到达空中C点,然后又从C点安全落回B点,此后又经A点进入水平粗糙轨道,滑到D点停下来。不计空气阻力,则以下说法正确的是
A.从B到C与从C到B的过程中,滑板运动员所受重力的冲量相等
B.从A到B和从B到A的两个过程中,滑板运动员所受弹力的冲量之和为0
C.滑板运动员从A点冲上圆弧轨道到返回A点所受重力的冲量大小等于2mv0
D.整个过程中滑板运动员所受合力的总冲量的大小为mv0
11.质量为5kg的物体运动速度为3m/s,则其动量为____________;如果一个物体所受合力为5N,则5s的动量变化为___________。
12.一个质量m=1.0kg的物体,放在水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,当物体受到一个F=10N,与水平面成30°角斜向下的推力的作用时,在10s内推力的冲量大小为_________N·s。
13.某学习小组用如图所示装置来研究碰撞中的动量守恒,其实验步骤如下:
①将斜槽固定在桌面上,调节轨道的末端水平;
②在一个平木板表面上依次铺上白纸和复写纸,用图钉固定,然后将该木板竖直贴紧槽口放置,让小球a从斜槽轨道上某一位置由静止开始滚下,撞到木板,在白纸上留下砸痕O;
③将木板向右平移适当距离,使小球a从同一位置由静止释放,撞到木板,在白纸上留下砸痕;
④把另一个半径相同、质量较小的小球b放在斜槽轨道出口处,让小球a仍从原位置由静止开始滚下,与b球相碰后,两球撞在木板上,在白纸上留下两个砸痕;
根据以上操作回答下列问题:
(1)图中在木板白纸上留下的三个砸痕P、M、N中哪一个是被碰小球b撞击留下的:___________(填“P点”“M点”或“N点”)。
(2)本实验除了测量三个砸痕与O的距离OP、OM、ON以外,还需测量的物理量(并写出相应的符号)是_________________________________________________________。
(3)若用(2)中所测得的物理量来表示两球碰撞过程动量守恒,其表达式为_____________。
14.如图所示为半径R=0.40m的四分之一竖直圆弧轨道,OA在水平方向,底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放,到达轨道底端B点的速度vB=2.0m/s。忽略空气的阻力,取g=10m/s2。
(1)小滑块从A点运动到B点的过程中,小滑块克服摩擦力所做的功Wf;
(2)小滑块离开B点后至落地前重力的冲量IG。
参考答案
1.B
【解析】
根据照片上子弹与扑克牌的比例得扑克牌的宽度大约是8cm,子弹的速度
与墙作用过程由动量定理
-F?t=0-mv
受墙的作用力为
由牛顿第三定律可在对墙的作用力约为5×104N
则B正确,ACD错误;
故选B。
2.C
【解析】
A.图甲,站在小车上的男孩用力推静止在光滑的水平面上的木箱的过程中,男孩和小车组成的系统受的合外力不为零,则动量不守恒,故A错误;
B.图乙、剪断细线,弹簧恢复原长的过程,墙壁对滑块有作用力,系统所受外力之和不为零,系统动量不守恒,故B错误;
C.图丙、木球与铁球的系统原来匀速运动时所受的合力为零,细线断裂后,系统的受力情况不变,合外力仍为零,所以系统动量守恒,故C正确;
D.图丁、木块下滑过程中,斜面始终受挡板作用力,木块和斜面体系统动量不守恒,故D错误。
故选C。
3.D
【解析】
设鸟与飞机碰撞时间为t,由动量定理有:
解得:
选项D正确,ABC错误。
故选D。
4.B
【解析】
CD.人跳远时从一定的高度落下,落地前的速度是一定的,初动量是一定的,落地后静止,末动量一定,人的动量变化是一定的,由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化,所以两种情况下人受到的冲量相等,选项CD错误:
AB.落在沙坑里力作用的时间长,落在水泥地上力作用的时间短,根据动量定理,在动量变化一定的情况下,时间越长则动量的变化率越小,故选项B正确、A错误。
故选B。
5.B
【解析】
AB.质量一定的物体,若动量发生变化,则可能是速度大小变化,也可能是速度方向变化,因此动能不一定变化。若动能发生变化,则速度的大小一定发生变化,因此动量一定变化,A错误,B正确。
C.做匀速圆周运动的物体,速度的大小不变,但速度的方向时刻在变化,因此物体的动能不变,但动量时刻在变化,C错误。
D.一个力对物体有了冲量,则物体的速度可能只有方向改变,如匀速圆周运动,此时该力对物体不做功,D错误。
故选B。
6.A
【解析】
ABCD.由于弹丸与车组成的系统水平方向动量守恒,总动量保持为零不变,弹丸离开枪向右运动,则小车必向左运动,弹丸落在网兜内做完全非弹性碰撞,弹丸和车立即停下,而车已经向左移动了一段距离,故A正确BCD错误。
故选A。
7.D
【解析】
A.兔子经过1.2s速度由零达到9m/s,根据加速度公式可知
a==7.5m/s2
故A错误。
B.加速过程中,地面对兔子的平均作用力大小为f,根据动量定理可知,
ft=mv-0
代入数据解得
f=15N
故B错误。
CD.撞树过程中,撞树前的动量大小:
P=mv=2×9kg?m/s=18kg?m/s
以撞树前兔子的速度方向为正方向,兔子撞树后的动量:
P′=mv′=2×(-1)=-2kg?m/s
兔子撞树过程动量变化量:
△P=P′-P=-2kg?m/s-18kg?m/s=-20kg?m/s
由动量定理得:
Ft=△P=-20N?s
则兔子受到平均作用力大小为
F=400N
故C错误,D正确。
故选D。
8.D
【解析】
钥匙自由落体到地面的速度为
解得
取向上的方向为正方向,根据冲量等于动量的变化量可得
解得
故选D。
9.AD
【解析】
对物块A进行受力分析可知,物块A受拉力T和重力G,根据力的合成得
?
解得
?
A.小车的加速度为
则小车速度的变化量为
故A正确;
B.由于重力的方向与位移方向垂直,故重力做功为零,但冲量 ,不是0,故B错误;
C.拉力的冲量
故C错误;
D.重力做功为0,则拉力的功

解得
故D正确;
故选AD。
10.AD
【解析】
A.根据对称性可知,从B到C与从C到B的运动时间相同,所以滑板运动员所受重力的冲量相等,故A正确;
B.从A到B和从B到A的两个过程中,弹力不为0,运动时间不为0,所以滑板运动员所受弹力的冲量之和不为0,故B错误;
C.从A点到返回A点的过程中机械能守恒,因此速度大小相等方向相反,根据动量定理可知,滑板运动员从A点冲上圆弧轨道到返回A点所受重力和弹力的合冲量大小等于2mv0,故C错误;
D.根据动量定理可知,整个过程中滑板运动员所受合力的总冲量的大小为动量的变化量mv0,故D正确。
故选AD。
11.15kg?m/s 25 kg?m/s
【解析】
[1].质量为5kg的物体运动速度为3m/s,则其动量为
[2].根据动量定理,如果一个物体所受合力为5N,则5s的动量变化为
12.100
【解析】
[1].10s内推力的冲量大小为
p=Ft=10×10=100N?s.
13.P点 小球a的质量ma、小球b的质量mb
【解析】
(1)[1]被碰小球b从槽口飞出的速度最大,则小球b从槽口飞出到撞击木板所用时间最短,由平抛运动规律可知,小球b竖直方向的位移最小,所以砸痕P是被碰小球b撞击留下的。
(2)[2]设小球a单独滚下经过斜槽轨道末端的速度为va,两球碰撞后a、b的速度分别为va?和vb?,若两球碰撞动量守恒,则
设槽口到木板的距离为x,根据平抛运动规律得

解得
则有
,,
联立可得,若两球碰撞动量守恒,应满足的表达式为
所以本实验还需测量的物理量是小球a的质量ma和小球b的质量mb。
(3)[3]由(2)的分析可知,两球碰撞过程动量守恒的表达式为
14.(1)?2 J;(2)3 N?m
【解析】
(1)滑块由A运动到B的过程中只有重力和摩擦力做功,根据动能定理有
代入数据可解得整个过程中摩擦力做功
(2)小滑块离开B点后,做平抛运动,根据
可得下落的时间为
重力的冲量