课时16.2 动量和动量定理（重点练）-2020-2021学年高二物理十分钟同步课堂专练（人教版选修3-5）

( 第 2 课时 动量和动量定理 第 十六 章 动量守恒定律 ) 1．如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图．跳楼机由静止从a自由下落到b，再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下．已知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g．则（ ） A．从a到b与从b到c的运动时间之比为2：1 B．从a到b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等 C．从a到b，跳楼机和游客总重力的冲量大小为 D．从b到c，跳楼机受到制动力的大小等于2mg 【答案】A 【解析】A.由题意可知，跳楼机从a运动b过程中做自由落体运动，由可得，下落时间 由可知，运动到b的速度大小为 跳楼机从b运动c过程中做减速运动，同理可得 ， 解得减速过程的加速度大小为，时间为，故从a到b与从b到c的运动时间之比为 故A正确； B.从a到b，跳楼机做自由落体运动，故跳楼机座椅对游客的作用力为零，故B错误； C.从a到b，根据动量定理可得 则跳楼机和游客总重力的冲量大小为，故C错误； D.从b到c，根据牛顿第二定律有： 解得跳楼机受到制动力的大小为，故D错误． 2．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体A接触，但未与物体A连接，弹簧水平且无形变．现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I0，测得物体A向右运动的最大距离为x0，之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处．已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ） A．物体A整个运动过程，弹簧对物体A的冲量为零 B．物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间一定小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间 C．物体A向左运动的最大速度 D．物体A与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能Ep= 【答案】B 【解析】A.物体A整个运动过程，弹簧对物体A的弹力一直向左；整个运动过程，弹簧对物体A的冲量向左，不可能为零．故A项错误． B.物体A与弹簧接触运动过程中水平方向受弹力和摩擦力，物体A和弹簧组成的系统机械能不断减少；经过同一位置时，物体A向左运动的速率小于向右运动的速率；则物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间．故B项正确． C.弹簧原长时，物体与弹簧分离；物体A离开弹簧后向左运动2x0停止，对这一过程应用动能定理可得：，解得物体离开弹簧时的速度．物体在向左运动过程中当弹力与摩擦力相等时速度最大，则物体A向左运动的最大速度大于．故C项错误． D.由动量定理可得，当物体向右运动到速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由功能关系得，系统的最大弹性势能．故D项错误． 3．如图所示，一轻质弹簧固定在墙上，一个质量为m的木块以速度v0从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用。设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，到弹簧恢复原长的过程中弹簧对木块冲量I的大小和弹簧对木块做的功W的大小分别是（　　） A．I=0，W=mv02 B．I=mv0， C．I=2mv0，W=0 D．I=2mv0， 【答案】C 【解析】在木块与弹簧接触到将弹簧压缩为最短的过程中，弹簧对木块做负功，在弹簧将木块弹出的过程中，弹簧对木块做正功，且正功与负功的绝对值相等，故在整个相互作用的过程中弹簧对木块做的总功 W=0 木块将以-v0的速度被弹回，由动量定理可得，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量的大小 故选C。 4．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则（ ） A．， B． C． D． 【答案】AC 【解析】根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m= F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；在第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对 5．如图，一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆与两个等量异种点电荷+Q、-Q连线的中垂线重合，细杆和+Q、-Q均固定，A、O、B为细杆上的三点，O为+Q、-Q连线的中点，AO=BO。现有电荷量为q、质量为m的小球套在杆上，从A点以初速度v0向B滑动，到达B点时速度恰好为0。则可知（ ） A．从A到B，小球的电势能始终不变，受到的电场力先增大后减小 B．从A到B，小球的加速度先减小后增大 C．小球运动到O点时的速度大小为 D．小球从A到O与从O到B，重力的冲量相等 【答案】AC 【解析】A.等量异种电荷的中垂面是等势面，故电荷q在AB上运动时电势能不变，从A到B电场强度先变大后边小，故它受到