四川省合江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5:1.2动量 同步练习(含解析)

文档属性

名称 四川省合江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5:1.2动量 同步练习(含解析)
格式 doc
文件大小 278.5KB
资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2020-07-12 11:08:04

图片预览

文档简介

1.2动量
1.小船相对于地面以速度v1向东行驶,若在船上以相对地面的相同速率v水平向西抛出一个质量为m的重物,则小船的速度将( )
A.不变 B.减小 C.增大 D.改变方向
2.2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛,导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级,最大风速为30m/s。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为:高5m、宽20m,空气密度,空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0,则该广告牌受到的最大风力约为(  )
A.3.9×103N B.1.1×105N C.1.0×104N D.9.0×104N
3.如图所示,物体A和B用轻绳相连后通过轻质弹簧悬挂在天花板上,物体A的质量为m,物体B的质量为M,当连接物体A、B的绳子突然断开后,物体A上升到某一位置时的速度大小为v,这时物体B的下落速度大小为u,在这一段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为( )
A.mv B. C. D.
4.在光滑水平面上有两辆车,上面分别站着A、B两个人,人与车的质量总和相等,在A的手中拿有一个球,两车均保持静止状态,当A将手中球抛给B,B接到后,又抛给A,如此反复多次,最后球落在B的手中,则下列说法中正确的是( )
A.A、B两车速率相等 B.A车速率较大
C.A车速率较小 D.两车均保持静止状态
5.如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系绳小球拉开到一定角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中  
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反
6.在距地面高度为h处,同时以大小相等的初速度v0,分别平抛、竖直上抛、竖直下抛出一个质量相等的小球,不计空气阻力,比较它们从抛出到落地过程中动量的增量Δp,正确的是(  )
A.平抛过程中动量的增量Δp最大
B.竖直下抛过程中动量的增量Δp最大
C.竖直上抛过程中动量的增量Δp最大
D.三者一样大
7.如图所示,小球从O点开始做平抛运动,p为落地点,为线段Op的中点,轨迹上的m、n点分别与在同一竖直线上和水平线上,则小球( )
A.从O到m与从O到n重力做功之比为1:2
B.从O到m与从O到n的水平位移之比为1:2
C.从O到m与从O到n重力冲量之比为1:2
D.经过m、n时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1:2
8.如图所示,A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上,物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行,最后停在B木块的右端,对此过程,下列叙述正确的是(  )
A.当C在A上滑行时,A、C组成的系统动量守恒
B.当C在B上滑行时,B、C组成的系统动量守恒
C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行,A、B、C三物块组成的系统动量都守恒
D.当C在B上滑行时,A、B、C组成的系统动量不守恒
9.对下列物理现象的解释,正确的是(  )
A.击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻
B.跳远时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量
C.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,减小作用力
D.在车内推车推不动,是因为合外力冲量为零
10.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止,运动的v-t图象如图所示。设汽车的牵引力为F,摩擦力为f;全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2,全程牵引力的冲量大小为I1,摩擦力的冲量大小为I2.则下列关系正确的是 ( )
A.F:f =3:1
B.F:f =4:1
C.W1:W2=1:1
D.I1:I2=1:1
11.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为m的小车,保持静止状态,A车上站着一个质量为m/2的人,当人从A车跳到B车上,并与B车保持相对静止,则A车与B车速度大小之比等于________,A车与B车动量大小之比等于________.
12.质量为0. 2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面,然后向上弹起。若取竖直向上为正方向,小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s,则小球与地面相碰前瞬间的动量为________kgm/s,小球向上弹起的速度大小为________m/s。
13.在“探究碰撞中的守恒量”实验中,某同学用如图所示装置探究 A、B 两球在碰撞中系统动量是否守恒。实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,实验装置和具体做 法如下:图中 PQ 是斜槽,QR 为水平槽,实验时先将 A 球从斜槽上某一固定位置 G 由静止释放,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作 10次,得到 10 个落点 痕迹。再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方,将 A 球仍从位置 G 由静止释放,和 B球碰撞后,A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作 10 次,并画出实 验中 A、B 两小球落点的平均位置。图中 F、E 点是 A 碰 B 球前后的平均落点,J 是 B 球 的平均落点,O 点是水平槽末端 R在记录纸上的垂直投影点。 依据上述实验装置和做法,回答下面问题:
(1)两小球的质量 m1、m2 应满足 m1________m2(填写“>”、“=”或“<”);
(2)现有下列器材,为完成本实验,必需的是_____ ;
A.秒表 B.刻度尺
C.天平 D.学生电源
(3)如果碰撞中系统动量守恒,根据图中各点间的距离, 则下列式子正确的是____。
A.
B.
C.
D.
14.高空坠物极易对行人造成伤害,若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层楼顶坠下,与地面的撞击时间2毫秒,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为多少?(一层楼高度约为3m, g取10 m/s2)(1秒=1000毫秒)
15.一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示。一物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止,g取10m/s2。
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。
参考答案
1.C
【解析】
以重物和船组成的系统为研究对象,抛重物的过程系统遵守满足动量守恒定律.取向东方向为正方向,设船的质量为M.根据动量守恒定律得:
(M+m)v1=-mv+Mv′
所以有:
即船速增大.故C正确ABD错误。
故选C
2.B
【解析】
广告牌的面积为
设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m,则有
以t时间内吹到广告牌上的空气为研究对象,根据动量定理有

代入数据解得
根据牛顿第三定律知该广告牌受到的最大风力为
故B正确,ACD错误。
故选B。
3.D
【解析】
以向上为正方向,在这一段时间里,对物体B由动量定理得
在这一段时间里,对物体A由动量定理得
解得
故D正确,ABC错误。
故选D。
4.B
【解析】
由动量守恒可知,总动量始终为零,则两辆车(包括各自车上站的人)的动量大小相等,方向相反.这样质量大的速度就小,最后球在B车上,所以A车速度大。B正确。
故选B。
5.D
【解析】
小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,竖直方向所受外力不为零,故系统只在在水平方向动量守恒,故A、B错误;由于水平方向动量守恒,小球向左摆到最高点,小球水平速度为零,小车的速度也为零,故C错误;系统只在在水平方向动量守恒,且总动量为零.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反.故D正确
6.C
【解析】
三个小球中竖直上抛的物体运动时间最长,而竖直下抛的物体运动时间最短,故竖直上抛物体的重力的冲量最大,由动量定理可得,竖直上抛物体动量的增量最大,故C正确;故选C.
7.A
【解析】
A.设从到的运动的时间为,则有
由于为线段的中点,点与在同一竖直线上,则有从到的时间为
从到的竖直位移为
根据重力做功公式可得从到与从到的重力做功之比为
故A正确;
B.从到的时间为
从到与从到的水平位移之比为
故B错误;
C.根据冲量定义可知从到与从到重力冲量之比为
故C错误;
D.速度方向与水平方向夹角的正切值为
所以经过、时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为
故D错误;
故选A 。
8.BC
【解析】
A.当C在A上滑行时,对A、C组成的系统,B对A的作用力为外力,不等于0,故系统动量不守恒,选项A错误;
B.当C在B上滑行时,A、B已分离,对B、C组成的系统,沿水平方向不受外力作用,故系统动量守恒,选项B正确;
CD.若将A、B、C三物块视为一系统,则沿水平方向无外力作用,系统动量守恒,选项C正确,选项D错误.
故选BC.
9.CD
【解析】
A.用橡皮锤击钉子,橡皮锤与钉子接触时形变量比较大,延长了作用时间,使作用力减小,所以不用橡皮锤钉钉子,A错误;
B.跳远时,在沙坑里填沙,是为了延长运动员与沙子的作用时间,从而减小作用力,避免运动员受到伤害,B错误;
C.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,减小作用力,C正确;
D.在车内推车推不动,是因为合外力冲量为零,D正确;
故选CD.
10.BCD
【解析】
由图可知,物体先做匀加速直线运动,1s末速度为v,由动能定理可知

减速过程中,只有阻力做功:

由图象可知,
L1:L2=1:3
解得:
对全程由动能定理得:
W1-W2=0

W1:W2=1:1
根据动量定理可知,合外力冲量等于动量变化
I1-I2=0

I1:I2=1:1
A. F:f =3:1与分析不符,故A项与题意不相符;
B. F:f =4:1与分析相符合,故B项与题意相符;
C. W1:W2=1:1与分析相符,故C项与题意相符;
D. I1:I2=1:1与分析相符,故D项与题意相符。
11.3∶2 1∶1
【解析】
人、车组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒列方程,由质量关系直接得到结论.
【详解】
设人的质量为m/2,小车的质量均为m,人跳跃后A车的速度为v1,人与B车的速度为v2,根据题意知,人车组成的系统水平方向动量守恒.
有题意有:P0=0
人跳跃后的总动量
由动量守恒得,A车与B车速度大小之比等于3:2,A车与B车动量大小之比等于1:1.
【点睛】
抓住小车和人组成的系统在水平方向动量守恒,人和小车A的总动量和小车B的动量大小相等,根据质量关系直接得到速率的大小关系.
12.-2 8
【解析】
[1].取竖直向上方向为正方向,则小球与地面相碰前的动量
P0=mv0=-0.2×10=-2kg?m/s;
[2].在碰撞过程中动量的变化为:
△p=mv2-P0=3.6kg?m/s.
解得:
v2=8m/s;
13.)> BC C
【解析】
(1)[1]为了防止入射球反弹,质量应满足m1> m2。
(2)[2] 碰撞后两球都做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相同,选择向右为正方向:由动量守恒定律得:
mAv0=mAv1+mBv2
两边同时乘以时间t得:
mAv0t=mAv1t+mBv2t

mAOF=mAOE+mBOJ
实验需要验证的表达式为:
mAOF=mAOE+mBOJ
由公式可知,需要测量小球的质量,所以需要天平;需要测量小球的水平位移,所以需要使用刻度尺;故需要选择的器材有:BC。
(3)[3]根据以上分析可知,要验证的是,故C正确ABD错误。
14.约为103N
【解析】
每层楼高约为3m,鸡蛋下落的总高度h=(25-1)×3m=72m;自由下落时间
与地面的碰撞时间约为t2=2ms=0.002s,全过程根据动量定理可得:mg(t1+t2)-Ft2=0;
解得冲击力F=950N≈103N.
【点睛】
本题主要是考查动量定理,利用动量定理解答问题时,要注意分析运动过程中物体的受力情况,能够根据全过程动量定理求解.
15.(1) 0.32;(2) 130N;(3)9J
【解析】
(1) 物块从A到B过程,由动能定理得:
代入数据解得:
μ=0.32
(2) 以向右为正方向,物块碰撞墙壁过程,由动量定理得:
Ft=-mv-mvB
解得:
F=-130N,负号表示方向向左
(3) 物块向左运动过程,由动能定理得:
解得: