高中物理选修3-5 课时训练2 动量和动量定理.doc

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1、课时训练课时训练 2 动量和动量定理动量和动量定理一、非标准一、非标准 1.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球。接球时,两臂随球迅速收缩至胸前。这样做可以( )A.减小球对手的冲量 B.减小球对人的冲击力 C.减小球的动量变化量D.减小球的能量变化量 答案:B 解析:对于接住篮球的过程,篮球的初速度一定,末速度为零,所以篮球的动量变化量、动能变化量一定,选 项 C、D 错误。由动量定理可知篮球对手的冲量一定,选项 A 错误。由 I=Ft 可知双臂收缩延长了手与球 的相互作用时间,故篮球对手的冲击力减小,选项 B 正确。 2.从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做是为了(

2、)A.减小冲量 B.减小动量的变化量 C.增大与地面的冲击时间,从而减小冲力 D.增大人对地面的压强,起到安全作用 答案:C 解析:脚尖先着地,接着逐渐到整个脚着地,延缓了人落地时动量变化所用的时间,依动量定理可知,人落地 动量变化量为定值,这样就减小了地面对人的冲力,故 C 项正确。 3.在任何相等的时间内,物体动量的变化总是相等的运动不可能是( )A.匀变速运动 B.匀速圆周运动 C.自由落体运动D.平抛运动 答案:B 解析:在任何相等的时间 t 内,物体的动量的变化 p 总是相等,则动量的变化率相等,即物体受恒力作用,在恒力作用下物体必做匀变速运动,故不可能是 B。4.(多选)恒力 F

3、作用在质量为 m 的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,没有被拉动,则经时间 t,下列说法正确的是( )A.拉力 F 对物体的冲量大小为零B.拉力 F 对物体的冲量大小为 Ft C.拉力 F 对物体的冲量大小是 Ftcos D.合力对物体的冲量大小为零 答案:BD 解析:对冲量的计算一定要分清求的是哪个力的冲量,是某一个力的冲量、是合力的冲量、是分力的冲量 还是某一个方向上力的冲量。这一个力的冲量与另一个力的冲量无关。 5.(多选)对下列几种物理现象的解释,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

4、料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力 D.在车内推车推不动,是因为合外力冲量为零 答案:CD 解析:击钉时,不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长;跳远时,在沙坑里填沙,是为了延长人与地的 接触时间,所以 A、B 不正确;据动量定理 Ft=p 知,当 p 相同时,t 越长,作用力越小,故 C 项正确;车能否 移动或运动状态能否改变取决于外力的作用,与内部作用无关,所以 D 项正确。 6.(多选)物体 A 和 B 用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动,如图甲所示。A 的质量为 m,B 的质量为 m。 当连接 A、B 的绳突然断开后,物体 A 上升经某一位置时的速度大小为 v

5、,这时物体 B 下落速度大小为 u, 如图乙所示。在这段时间里,弹簧的弹力对物体 A 的冲量为( )A.mv B.mv-mu C.mv+mu D.mv+mu 答案:D 解析:解法一:对 A 有 I弹-mgt=mv,对 B 有 mgt=mu,解得弹簧弹力的冲量 I弹=mv+mu。解法二:对 A、B 系 统有 I弹-(mg+mg)t=mv-mu,mgt=mu,联立解得 I弹=mv+mu。 7.蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为 60 kg 的运动员,从离水平网面 3.2 m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0 m 高处。已知 运

6、动员与网接触的时间为 1.2 s,若把这段时间内网对运动员的作用力当成恒力处理,求此力的大小。(g 取 10 m/s2) 答案:1.5103 N 解析:运动员刚接触网时速度的大小 v1= m/s=8 m/s,方向向下, 刚离网时速度的大小 v2= m/s=10 m/s,方向向上。 运动员与网接触的过程,设网对运动员的作用力为 F。对运动员由动量定理(以向上为正方向)有 (F-mg)t=mv2-(-mv1), 解得 F=+mg=1.5103 N,方向向上。8.一艘宇宙飞船以 v=1.0104 m/s 的速度进入密度为 =2.010-7 kg/m3的微陨石流中,如果飞船在垂直于 运动方向上的最大截

7、面积 S=5 m2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上。为使飞船的速度保持不 变,飞船的牵引力应为多大? 答案:100 N 解析:设 t 时间内附着在飞船上的微陨石总质量为 m,则 m=Svt 这些微陨石由静止至随飞船一起运动,其动量增加是受飞船对其作用的结果,由动量定理有 Ft=p=mv则微陨石对飞船的冲量大小也为 Ft,为使飞船速度保持不变,飞船应增加的牵引力为 F=F 综合并代入数值得 F=100 N,即飞船的牵引力应为 100 N。 9.中国女子冰壶队获得了世界锦标赛冠军后,引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次 滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员将静止于 O 点的

8、冰壶(视为质点)沿直线 OO推到 A 点放手,此后 冰壶沿 AO滑行,最后停于 C 点。已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为 ,冰壶质量为 m,AC=l,CO=r,重力 加速度为 g。(1)求冰壶在 A 点的速率; (2)求冰壶从 O 点到 A 点的运动过程中受到的冲量大小; (3)若将 BO段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为 0.8,原只能滑到 C 点的冰壶能停于 O点,求 A 点与 B 点之间的距离。 答案:(1) (2)m (3)l-4r解析:(1)从 A 到 C 过程,由动能定理得: -mgl=0-得 vA=(2)从 O 到 A 过程,由 I=mvA-0,将 vA代入,得 I=m(3)由 A 到 O过程由动能定理得:-mgs-0.8mg(l+r-s)=0-,将 vA代入得 s=l-4r