广州市第六十五中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-5：1.2动量 动量守恒定律 课时训练（含解析）

1.2动量动量守恒定律
1．下列关于动量说法中，正确的是（　　）
A．物体的动量越大，其惯性也越大
B．做匀速圆周运动的物体，其动量不变
C．动量大小不变的运动，可能是变速运动
D．竖直向上抛的物体（不计空气阻力）经过空中同一位置时动量一定相同
2．放在水平桌面上的物体质量为m，用一个大小为F的水平推力推它t秒，物体始终不动，那么t秒内，推力对物体的冲量大小是（　　）
A．F·t B．mg·t C．0 D．无法计算
3．如图，质量为200kg的小船在静止水面上以3m/s的速率向右匀速行驶，一质量为50kg的 救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对船 以6m/s的速率水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（ ）
A．4. 2m/s B．3m/s
C．2.5m/s D．2.25m/s
4．关于动量，下列说法中正确的是( )
A．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变
B．做匀速圆周运动的物体，动量不变
C．物体的动量变化，动能也一定变化
D．甲物体动量p1＝5 kg · m/s，乙物体动量p2＝－10 kg · m/s，所以p1>p2
5．如果没有空气阻力，天上的云变成雨之后落到地面，在经过一路的加速后，到达地面时的速度会达到300米/秒，这样的速度基本相当于子弹速度的一半，是非常可怕的。 由于空气阻力的作用，雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，一般而言，暴雨级别的雨滴落地时的速度为8~9米/秒。 某次下暴雨时小明同学恰巧打着半径为0.5m的雨伞（假设伞面水平，雨水的平均密度为0.5kg/m3），由于下雨使小明增加撑雨伞的力最小约为（ ）
A．0.25N B．2.5N C．25N D．250N
6．从地面竖直上抛一个物体，物体运动过程中受到的阻力不能忽略，设阻力大小恒定。经过一段时间物体回到地面，物体运动的整个过程中（ ）
A．阻力的冲量为零 B．重力的冲量为零
C．阻力的功为零 D．重力的功为零
7．用木板搭成斜面从卡车上卸下货物，斜面与地面夹角有两种情况，如图所示。同一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。则货物（　　）
A．沿倾角α的斜面下滑到地面时机械能的损失多
B．沿倾角α的斜面下滑到地面时重力势能减小得多
C．沿两个斜面下滑过程中重力的功率相等
D．沿两个斜面下滑过程中重力的冲量相等
8．静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球，甲向左抛，乙向右抛，如图所示．甲先抛，乙后抛，抛出后两小球相对岸的速率相等，若不计水的阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．两球抛出后，船往左以一定速度运动，乙球受到的冲量大一些
B．两球抛出后，船往右以一定速度运动，甲球受到的冲量大一些
C．两球抛出后，船的速度为零，甲球受到的冲量大一些
D．两球抛出后，船的速度为零，两球所受的冲量相等
9．关于自由落体运动，以下看法正确的是（　　）
A．下落的第一秒和第二秒动量的变化相同
B．下落的第一秒和第二秒动能的变化量相同
C．下落的第一个H高度和第二个H高度的过程中动量的变化相同
D．下落的第一个H高度和第二个H高度的过程中动能的变化量相同
10．猴年刚刚离去，可猴子一直是人们最喜爱的逗趣小动物，某动物园里质量为m的小猴子抓住一端固定的轻绳，从猴山上跟轻绳的固定端O点同一高度处摆下，已知绳长为L，如图所示。在小猴子到达竖直状态时放开绳索，猴子水平飞出。绳子的固定端O点到地面的距离为2L。不计轻绳的质量和空去阻力，小猴子可看成质点，重力加速度大小为g，则（ ）
A．猴子做圆周运动的过程中，合力冲量的大小为m
B．小猴子摆到最低点抛出前，猴子对绳的拉力大小为mg
C．小猴子的落地点离绳的固定端的水平距离为2L
D．小猴子落地时重力的功率大小为2mg
11．一个质量2 kg的物体，以初速度10 m/s水平抛出，则抛出时动量的大小为_____kg·m/s；1 s末物体的动量大小为_______kg·m/s，这1 s内动量的变化大小为_______kg·m/s，方向为____________．这1 s内重力的冲量大小为_______N·s，方向为_______________（g＝10 m/s2）
12．某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度是0．5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。此时小船的速度大小为________m/s，此过程该同学动量的变化大小为_______kg·m/s。
13．如图所示，相同木块A和B并排放在光滑桌面上，一颗子弹水平射入并穿过木块A和B，已知子弹穿过木块A、B所用时间分别为t1=1s和t2=1.5s，(设子弹对A、B的作用力相等),则木块A和B的最终的速度比为___________
14．一质量为m、长为L的柔软绳自由悬垂，下端恰与一台秤的秤盘接触.某时刻放开柔软绳上端，如图所示，求台秤的最大读数.
15．如图所示，质量为2kg的物体放在水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，经过1s后撤去F，又经过1s后物体停止运动，求物体与水平面间的动摩擦因数.（g取）
参考答案
1．C
【解析】
A．物体的动量越大，只能说明速度和质量的乘积大，质量不一定大，故惯性不一定大，故A错误；
B．动量是矢量，做匀速圆周运动的物体其速度方向时刻在改变，故动量时刻改变，故B错误；
C．动量大小不变的运动，即速度大小不变，可能做变速运动，比如匀速圆周运动，故C正确；
D．竖直上抛的物体（不计空气阻力）经过空中同一位置时动量大小相等、方向相反，动量不同，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
根据冲量的定义可知，某一个力的冲量等于力乘以时间，合力的冲量等于合力乘以时间，则在t时间内，推力对物体的冲量I=Ft，因为物体静止不动，合力为零，合力的冲量为零；故A正确，BCD错误。
故选A。
3．A
【解析】
人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向外力之和为零，动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得
（M+m）v0=Mv′—mv
代入数据解得
v′=4.2m/s
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．A
【解析】
A.动量等于质量和速度乘积，所以做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变，故A正确
B.匀速圆周运动的物体速度一直在变，所以动量在变，故B错误
C.动量是矢量，动能是标量，动量变动能不一定变，故C错误
D.动量是矢量，正负代表方向，故D错误
故选A
5．C
【解析】
本题考查考生的分析综合能力，需要利用动量定理等相关知识解题。
【详解】
设t时间内，落到雨伞上雨水的质量为m，根据动量定理
所以
代人数值解得。故ABD错误，C正确。
故选C。
【点睛】
根据速度和雨水的平均密度求出单位时间内雨水的质量是解题的关键。
6．D
【解析】
A．根据If=ft可知，阻力的冲量不为零，选项A错误；
B．根据IG=Gt可知，重力的冲量不为零，选项B错误；
C．阻力的功等于-2fh，不为零，选项C错误；
D．重力做功与路径无关，则重力的功为零，选项D正确。
故选D。
7．A
【解析】
A．设斜面长为，货物距地面的高度为，根据功的定义式可知，滑动摩擦力对货物做的功为
所以货物与斜面动摩擦因数一定时，倾角越小，克服摩擦力做功越多，机械能损失越多，故A正确；
B．下滑到地面时的高度相同，重力做功相同，重力势能减少量相同，故B错误；
CD．沿倾角大的斜面下滑时货物的加速度大，所用时间短，根据可知沿斜面下滑过程中重力的功率大，根据可知沿斜面下滑过程中重力的冲量小，故C、D错误；
故选A。
8．C
【解析】
设小船的质量为M，小球的质量为m，甲球抛出后，根据动量守恒定律有：mv=（M+m）v′，v′的方向向右．乙球抛出后，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有：（M+m）v′=mv+Mv″，解得v″=0．根据动量定理得，所受合力的冲量等于动量的变化，对于甲球，动量的变化量为mv，对于乙球动量的变化量为mv-mv′，知甲的动量变化量大于乙球的动量变化量，所以抛出时，人给甲球的冲量比人给乙球的冲量大．故C正确．
9．AD
【解析】
A．自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，加速度为重力加速度，下落的第一秒和第二秒内动量变化：
运动时间△t相等，则动量变化相同，故A正确；
B．根据位移时间公式：
第一秒和第二秒内下落高度不等，根据动能定理可知动能变化量不等，故B错误；
C．下落的第一个H高度和第二个H高度，运动时间不等，根据动量定理可知：
动量的变化不等，故C错误.
D．下落的第一个H高度和第二个H高度，重力做功相等，根据动能定理可知动能的变化量相同，故D正确；
10．AC
【解析】
A．对猴子从开始到摆到最低点的过程中，根据动能定理得
合力的冲量等于动量的变化量，故冲量大小为
选项A正确；
B．对猴子在最低点受力分析，由圆周运动的特点得
解得
T=3mg
由牛顿第三定律得对绳子拉力也为3mg，选项B错误；
C．猴子放开绳索后，竖直方向上做自由落体运动，有
水平方向上做匀速运动，水平位移
x=vt
联立得
x=2L
选项C 正确；
D、猴子在竖直方向上根据运动学公式得
故重力的功率大小为
选项D错误。
故选AC。
11．20 20 竖直向下 20 竖直向下
【解析】
物体抛出时动量的大小: ;
物体抛出后做平抛运动,1s末物体的竖直分速度: ,
此时物体速度: ,
此时动量大小：
由动量定理得,这1s内物体动量的变化大小为: ,方向:竖直向下.
这1s内重力的冲量大小: ,方向:竖直向下;
综上所述本题答案是： 20； ； 20； 竖直向下； 20 ； 竖直向下；
12．0．25 105
【解析】由动量守恒mv1－Mv2＝（M＋m）v
得v＝0．25m/s
Δp＝mv1－mv＝105kg·m/s
13．
【解析】AB是并排的挨着放的，先穿过A后穿过B的话，穿过A时，AB要同时运动，穿过B，只有B受力加速运动
利用动量定理 Ft1=2mv1，v1=Ft1/2m,
Ft2+mv1=mv2，v2=F（2t2+t1）/2m
所以v1：v2=1：4
14．3mg
【解析】
设t时刻落到秤盘上的绳长为x，此时绳速为
在时间内，有质量为
的绳落到秤盘上，其中为绳的线密度（线密度是绳单位长度的质量）。取向上为正方向，忽略微元段绳本身的重力冲量，根据动量定理，有:
解得:
故:
所以软绳将要全部掉到秤盘上时台秤的读数最大为3mg。
15．0.1
【解析】
未撤去F时，对物体受力分析如图所示，
根据题意可把物体的运动过程分为两个阶段，第一阶段水平方向受拉力F和摩擦力f的作用，历时。第二阶段撤去后只受摩擦力f的作用，历时，初速度、末速度均为0，所以总动量的增量为0。设向右的方向为正方向，根据动量定理，有
其中摩擦力
由以上两式得