课时作业(6)动量定理和动量守恒定律的应用（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

课时作业(6)　动量定理和动量守恒定律的应用 1．一个质量为m＝100 g的小球从h＝0.8 m的高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t＝0.2 s，规定竖直向下为正方向，则在这段时间内，软垫对小球的冲量为(g取10 m/s2)(　　) A．0.6 N·s　　　　 B．0.4 N·s C．－0.6 N·s D．－0.4 N·s C　[设小球从h＝0.8 m的高度自由下落至软垫所用的时间为t1，由自由落体运动规律，得t1＝＝0.4 s．设IN为软垫对小球的冲量，以竖直向下为正方向，则对小球在整个运动过程，由动量定理得mg(t1＋t)＋IN＝0，解得IN＝－0.6 N·s，负号表示软垫对小球的冲量方向和正方向相反，故选项C正确．] 2．(多选)为了保证航天员的安全，“神舟十一号”飞船的返回舱上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大装置．在距离地面1 m时，返回舱的4个反推火箭点火工作，返回舱速度瞬间变为2 m/s，随后又渐渐降到1 m/s，最终安全着陆．把返回舱离地1 m开始到完全着陆称为着地过程．关于反推火箭的作用，下列说法正确的是(　　) A．减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化量 B．减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量 C．延长着地过程的作用时间 D．减小着地过程中返回舱和航天员所受的平均作用力 CD　[返回舱的动量变化相同，由动量定理知，返回舱所受冲量不变，反推火箭将作用时间延长，平均作用力减小．] 3．甲、乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下，沿同一直线运动，它们的动量随时间变化的关系如图所示，设甲在t1时间内所受的冲量为I1，乙在t2时间内所受的冲量为I2，则F1、F2与I1、I2的大小关系是(　　) A．F1＞F2，I1＝I2　 B．F1＜F2，I1＜I2 C．F1＞F2，I1＞I2 D．F1＝F2，I1＝I2 A　[由图像可知，甲、乙两物体动量变化量的大小相等，根据动量定理知，冲量的大小相等，即I1＝I2，根据I＝Ft知，冲量的大小相等，作用时间长的力较小，可知F1＞F2.故A正确，B、C、D错误．] 4．在女子短道速滑比赛中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则(　　) A．甲对乙的冲量与乙对甲的冲量相同 B．甲、乙的动量变化量一定大小相等、方向相反 C．甲的动能增加量量一定等于乙的动能减少量 D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 B　[冲量是矢量，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，选项A错误；甲、乙间的相互作用力大小相等、方向相反，因此冲量等大反向，由动量定理可知，甲、乙的动量变化量等大反向，选项B正确；甲、乙的动能变化量的大小等于甲、乙各自所受的合力做的功，两者各自所受的合力做功不一定相等，选项C错误；甲对乙与乙对甲的作用力等大反向，但沿作用力方向甲、乙的位移不一定相等，所以做功大小不一定相等，选项D错误．] 5．如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，车的上表面是粗糙的，有一质量为m的木块以初速度v0滑上小车的上表面，若小车的上表面足够长，则(　　) A．木块的最终速度一定为 v0 B．由于车的上表面粗糙，小车和木块组成的系统动量减小 C．车的上表面越粗糙，木块减少的动量越多 D．车的上表面越粗糙，小车增加的动量越多 A　[以小车和木块组成的系统为研究对象，所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，木块的速度减小，小车的速度增大，当木块速度减小到最小时，小车的速度达到最大，最后木块、小车以共同速度(设为v′)运动，由mv0＝(m＋M)v′得v′＝ v0，A正确；木块与小车之间的摩擦力是系统的内力，对系统动量不产生影响，B错误；木块减少的动量(Δp木＝mv0－mv′＝v0)和小车获得的动量(Δp车＝Mv′－0＝v0)与小车上表面的粗糙程度都无关，故C、D错误．] 6．在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示．若碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是(　　) A．v1＝v2＝v3＝v0　　　　 B．v1＝0，v2＝v3＝v0 C．v1＝0，v2＝v3＝v0 D．v1＝v2＝0，v3＝v0 D　[由题设条件，三个小球碰撞过程中总动量和总动能守恒．若各球质量均为m，则碰撞前系统总动量为mv0，总动能为mv.假如选项A正确，则碰后总动量为 mv0，这违反动量守恒定律，故不可能．假如选项B正确，则碰后总动量为mv0，这违反动量守恒定律，故不可能．C项中数据符合系统动量守恒定律，而碰撞后系统动