第1章 1 动量和动量定理（作业）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册【精讲精练】鲁科版

[课下作业] [基础达标] 1．(多选)下列关于动量的说法中，正确的是(　　) A．动能不变，物体的动量一定不变 B．做匀速圆周运动的物体，其动量不变 C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变 D．一个物体的运动状态发生变化，它的动量一定改变 解析　动能不变，若速度的方向变化，动量就变化，选项A错误。做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻变化，所以其动量时刻变化，B错。速度的大小、方向有一个量发生变化都认为速度变化，动量也变化，C对。运动状态发生变化即速度发生变化，D对。 答案　CD 2．(2021·运城期中)如图所示，在撑竿跳高中，运动员不是落在地面上而是落到海绵垫上，假设运动员落到地面和海绵垫上之前在空中下落的高度相同。则(　　) A．运动员落在地面上的动量大，而落到海绵垫上的动量小 B．运动员落在地面上的动量改变大，落到海绵垫上的动量改变小 C．运动员落在地面上的动量改变快，落到海绵垫上的动量改变慢 D．运动员落在地面上与地面接触时，相互作用力小，而落到海绵垫上时受到的冲击力大 解析　从同样高度静止下落的运动员，由自由落体运动规律v＝可知，落到地面上和落到海绵垫上时速度大小相同，动量大小相同，A项错误；运动员无论落到地面还是海绵垫上，碰撞后速度都是零，动量改变相同，B项错误；由于地面硬，运动员与地面碰撞作用的时间短，与海绵垫碰撞作用的时间长，相同的动量变化，运动员落在地面上动量改变快，落到海绵垫上动量改变慢，C项正确；由动量定理FΔt＝Δp可知，落到地面上的运动员与地面接触时，作用的时间Δt短，受到的冲击力F大；落在海绵垫上的运动员与海绵垫接触时，作用的时间Δt长，受到的冲击力F小，D项错误。 答案 C 3．如图所示，两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是(　　) A．两物体所受重力的冲量相同 B．两物体所受合外力的冲量相同 C．两物体到达斜面底端时的动量不同 D．两物体动量的变化量相同 解析　物体在斜面上运动的加速度a＝gsin α，斜面长l＝，由＝gsin αt2，知t2＝，即A、B两物体在斜面上运动时间不同，即重力的冲量不同，A错；根据动能定理，在斜面最底端v的大小相同，但方向不同，由动量定理：Ft＝Δ(mv)可知，A、B的合外力冲量也不同，B错误，C正确；动量的变化量Δp＝Δ(mv)，方向不同，动量变化量亦不相同，D错误。 答案　C 4．如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉到地面上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为(　　) A．仍在P点 B．在P点左侧 C．在P点右侧不远处 D．在P点右侧原水平位移的两倍处 解析　两种情况下铁块受到的摩擦力相同，但摩擦力的作用时间不同，以2v速度抽出纸条时，作用时间短，摩擦力的冲量小，根据动量定理可知，以2v速度抽出纸条时，铁块的动量变化小，抛出时的速度小，根据平抛运动的规律，铁块落在P点左侧。 答案　B 5．质量为m的钢球自高处落下，以速度大小v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速度大小为v2。在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为(　　) A．向下，m(v1－v2) B．向下，m(v1＋v2) C．向上，m(v1－v2) D．向上，m(v1＋v2) 解析　钢球以大小为v1的竖直速度与地面碰撞后以大小为v2的速度反弹，钢球在与地面碰撞过程的初、末状态动量皆已确定。根据动量定理便可以求出碰撞过程中钢球受到的冲量。设垂直地面向上的方向为正方向，对钢球应用动量定理得Ft－mgt＝mv2－(－mv1)＝mv2＋mv1。由于碰撞时间极短，t趋于零，则mgt趋于零，所以Ft＝m(v2＋v1)，即弹力的冲量方向向上，大小为m(v2＋v1)。 答案　D 6．(2021·林州练习)探测器在火星着陆方式有多种，其中以气囊弹跳式着陆模式最为简单。探测器包裹在一个结实的气囊中，气囊多次跟火星地面碰撞，反复弹起、落下，静止后气囊打开，完成着陆过程。气囊在火星表面竖直下落和竖直上升，受到火星上的空气阻力与速度成正比，设某次上升过程为A，紧接着的下降过程为B。下列判断正确的是(　　) A．A过程合外力的冲量大于B过程合外力的冲量 B．A过程空气阻力做的功与B过程空气阻力做的功相等 C．A过程和B过程空气阻力的冲量方向相同 D．A过程和B过程火星引力的冲量大小相等 解析　由于空气阻力与速度成正比，A过程的初速度大于B过程的末速度，A过程动量的变化大于B过程动量的变化，根据动量定理知，A过程合外力的冲量大于B过程合外力的冲量，故A正确；由于空气阻力与速度成正比，气囊在火星表面竖直下落和竖直上升经过的每个相同位置