第一章 2 动量定理-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册作业与测评word（人教版2019）

2．动量定理 典型考点一　冲量及其计算 1．下列关于冲量的说法中正确的是(　　) A．物体受到很大的冲力时，其所受该力的冲量一定很大 B．当力与位移垂直时，该力的冲量为零 C．不管物体做什么运动，在相同时间内该物体重力的冲量相同 D．只要力的大小恒定，在相同时间内该力的冲量就相同 答案　C 解析　冲量是力与力的作用时间的乘积，力大，冲量不一定大，A错误；冲量是力与力的作用时间的乘积，与力与位移是否垂直无关，B错误；由I＝FΔt可知，不管物体做什么运动，在相同时间内该物体重力的冲量相同，C正确；力的冲量是矢量，力的大小恒定，但力的方向不恒定时，则在相同时间内该力的冲量不一定相同，D错误。 2.如图所示，一个箱子在与水平方向成θ角的拉力的作用下向右运动，拉力随时间从0均匀增大，经过一段时间t，拉力增大到F，则拉力对箱子的冲量大小为(　　) A．Ft B．Ftcosθ C.Ft D.Ftcosθ 答案　C 解析　如图所示，定性作出F随时间t变化的图像，根据冲量的定义及微元累积法可知，变力F的冲量大小等于F­t图线与t轴所围的面积，则拉力对箱子的冲量大小为IF＝Ft，故C正确，A、B、D错误。 [名师点拨]　冲量计算的两点注意 (1)求各力的冲量或合力的冲量，首先判断是否是恒力，若是恒力，可直接应用公式I＝FΔt计算；若是变力，可利用动量定理或F­t图像中图线与横轴所围面积求解。 (2)求冲量时，一定要注意是求哪个力在哪一段时间内的冲量，并说明冲量的方向；只要力不为零，一段时间内的冲量一般就不为零。 3.质量为m的物体，从高度为h、倾角为α的固定光滑斜面顶端由静止开始下滑，如图所示。试求：在下滑到斜面底端的过程中，物体所受的重力、斜面支持力以及合力对物体产生的冲量大小和方向。 答案　重力的冲量大小IG＝，方向竖直向下；斜面支持力的冲量大小IN＝，方向垂直斜面向上；合力的冲量大小I合＝m，方向沿斜面向下 解析　因为物体在光滑斜面上运动，机械能守恒，则mgh＝mv2，所以物体到达斜面底端的速度v＝，下滑的时间t＝＝，则重力对物体的冲量大小为IG＝mg·t＝，方向竖直向下；斜面对物体的支持力的冲量大小为IN＝FN·t＝mgcosα·t＝mcosα·，方向垂直斜面向上；合力对物体的冲量大小为I合＝F·t＝mgsinα·t＝m，方向沿斜面向下。 典型考点二　动量定理的理解及应用 4．(2022·广西桂林市桂林十八中高二统考期末)2022年桂林市重点杯篮球赛10月在阳朔中学举行。在某场比赛中，质量为0.6 kg的篮球以大小为10 m/s的速度传来，甲运动员接住后马上以相同大小的速度反向传出，如果甲从接球到将球传出的时间为2.0 s，不计空气阻力，则对此过程，下列说法正确的是(　　) A．甲接球后手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害 B．整个过程中球的动量改变了6 kg·m/s C．整个过程中手对球的平均作用力大小为12 N D．整个过程中，甲对球的冲量大于球对甲的冲量 答案　A 解析　根据动量定理可知，动量变化量相同的情况下，延长作用时间，可以减小平均冲击力，故甲接球后手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害，故A正确；取球被甲反向传出时的速度方向为正，整个过程中球的动量改变了Δp＝mv－(－mv)＝2mv＝2×0.6×10 kg·m/s＝12 kg·m/s，故B错误；根据动量定理得Δp＝F合t，解得球受到的合力的平均大小为F合＝6 N，又因为F合为手对球的作用力与球的重力mg的合力，由于不知道球动量变化的具体方向，即不知道F合与mg的夹角，所以手对球的平均作用力无法求解，故C错误；整个过程中，甲对球的作用力与球对甲的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，两力大小相等，且作用时间相等，因此甲对球的冲量大小等于球对甲的冲量大小，故D错误。 5.(2023·河南高二校联考期末)2022年8月9日，浙江衢州市14岁少年打水漂打出吉尼斯世界纪录。“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量使得撇出去的瓦片在水面上弹跳数次。如图所示，质量为 kg的瓦片以10 m/s的初速度从某一高度水平抛出，若第一次接触水面时速度方向与水平方向成60°角，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。则从抛出到第一次落水的过程中，瓦片所受重力的冲量大小为(　　) A．1 N·s B. N·s C．3 N·s D．3 N·s 答案　C 解析　瓦片从被水平抛出到第一次接触水面的过程做平抛运动，根据速度关系可知，瓦片第一次接触水面时的竖直分速度大小为vy＝v0tan60°，根据动量定理可得，此过程瓦片所受重力的冲量大小为IG＝mvy＝×10× N·s＝3 N·s，故选C。 [名师点拨]　本题是用动量定理间接计算冲量，也可以根