1.2 动量定理（分层作业）-【上好课】2022-2023学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

第2节 动量定理 1、 冲量 1．关于冲量的概念，以下说法正确的是（       ） A．作用在两个物体上的力大小不同，但这两个物体所受的冲量可能相同 B．作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定很大 C．作用在物体上的力作用时间很短，物体所受的冲量一定很小 D．只要力的作用时间与力的大小的乘积相等，物体所受的冲量就相同 【答案】A 【详解】A．由冲量的定义式可知，作用在两个物体上的力大小不同，时间不等时，这两个物体所受的冲量可能相同，A正确。 B．作用在物体上的力很大，若力作用时间很短，则物体所受的冲量不一定大，B错误。 C．作用在物体上的力作用时间很短，若力很大，则冲量不一定很小，C错误。 D．冲量是矢量，冲量的方向由力的方向决定，力的作用时间与力的大小的乘积相等，但若力的方向不同，则冲量不同，D错误。故选A。 2．我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动，已知当地重力加速度为g，质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中，重力的冲量大小为 A．0 B． C． D． 【答案】D 【详解】乘客从最高点运动到最低点过程中经过的时间为，则重力的冲量：； A. 0，与结论不相符，选项A错误； B. ，与结论不相符，选项B错误； C. ，与结论不相符，选项D错误； D. ，与结论相符，选项D正确； 2、 动量定理 3．如图所示，一弹簧正好处于自然长度，另一质量为小球自点（刚好与弹簧相接触，但无作用力）由静止开始往下运动，某时刻速度的大小为，方向向下。经时间，小球的速度方向变为向上，大小仍为。忽略空气阻力，重力加速度为，则在该运动过程中小球所受弹簧弹力的冲量（　　） A．大小为，方向向上 B．大小为，方向向下 C．大小为，方向向上 D．大小为，方向向下 【答案】C 【详解】规定向上为正方向，根据动量定理得；解得 方向向上；故选C。 4．如图1所示，一根长为L=1m的空心铝管竖直放置，把一枚m=20g的小圆柱形永磁体从铝管上端管口放入管中由静止释放，圆柱形永磁体直径略小于铝管的内径。永磁体在管内运动时，不与铝管内壁发生摩擦且无翻转，不计空气阻力。若永磁体下落过程中在铝管内受到的阻力f与永磁体下落的速度大小v成正比，且满足f=0.1v（N），永磁体运动的v-t图像如图2所示，永磁体在时刻离开铝管下端时阻力恰好等于重力，重力加速度g取。关于永磁体在铝管内运动的过程，下列说法正确的是（　　） A．永磁体离开铝管下端时的速度大小为2m/s B．永磁体穿过铝管的时间为0.5s C．永磁体穿过铝管的过程中阻力的冲量大小为0.10 D．永磁体穿过铝管的过程中重力的冲量大小为0.10 【答案】AC 【详解】A．永磁体在时刻离开铝管下端时阻力恰好等于重力，则有解得 选项A正确； C．永磁体穿过铝管的过程中阻力的冲量大小为选项C正确； D．竖直方向根据动量定理有解得永磁体穿过铝管的过程中重力的冲量大 选项D错误； B．重力的冲量解得选项B错误。故选AC。 3、 F-t图像 5．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A．t=2s时物块的速率为1m/s B．t=2s时物块的速率为4m/s C．t=4s时物块的速率为3m/s D．t=4s时物块的速率为1m/s 【答案】D 【详解】AB．对物块应用动量定理，0~2s内有代入数据，得故A错误；B错误； CD．对物块应用动量定理，0~4s内有代入数据，得故C错误；D正确。故选D。 6．一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．第2s末，质点的动量为0 B．第2s末，质点的动量方向发生变化 C．第4s末，质点回到出发点 D．在1~3s时间内，力F的冲量为0 【答案】D 【详解】AB．由题图可知，0~2s时间内F的方向和质点运动的方向相同，质点经历了加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，第2s末质点的速度最大，动量最大，方向不变，AB错误； C．2~4s内F的方向与0~2s内F的方向不同，该质点0~2s内做加速运动，2~4s内做减速运动，质点在0~4s内的位移均为正，第4s末没有回到出发点，C错误； D．在图像中，图线与横轴所围的面积表示力F的冲量，由题图可知，1~2s内的面积与2~3s内的面积大小相等，一正一负，则在1~3s时间内，力F的冲量为0，D正确；故选D。 7．蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。若运