(教参)高效作业3 [拓展与归类•专题研析1　动量定理的应用]-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

高效作业3 [拓展与归类·专题研析1　动量定理的应用](见学生用书P85) [A级　新教材落实与巩固] 1． (多选)如图所示，质量为m、2m的甲、乙两个同种材质的物体静止在粗糙水平面上，某时刻，它们同时受到水平恒力F，经过时间t，同时撤掉力F。下列叙述中正确的是(　BC　) 　　 A．在力F作用的时间内，两物体动量变化量Δp甲<Δp乙　 B．在力F作用的时间内，两物体动量变化量Δp甲>Δp乙　 C．在力F作用的时间内，两物体摩擦力的冲量I甲<I乙　 D．在力F作用的时间内，两物体摩擦力的冲量I甲>I乙　 解析：由冲量的定义I＝Ft可知，两物体所受恒力的冲量相同；由于两物体的质量不同，故在相同时间内乙物体所受到的摩擦力大于甲物体受到的摩擦力，摩擦力的冲量I甲<I乙，C正确。乙物体受到的合力的冲量小于甲物体受到的合力的冲量，由动量定理可知，两物体动量变化量Δp甲>Δp乙，B正确。 2． 如图所示，质量为m的滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1，速度为0并开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff。在整个运动过程中，下列说法正确的是(　B　) A．重力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)sin θ B．支持力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)cos θ C．合力的冲量为0 D．摩擦力的总冲量为Ff(t1＋t2) 解析：根据公式I＝Ft，可知重力对滑块的总冲量为IG＝mg(t1＋t2)，A错误；支持力对滑块的总冲量为FN＝mg(t1＋t2)cos θ，B正确；在整个过程中滑块的动量发生了改变，故合力的总冲量不为0，C错误；在上滑过程和下滑过程摩擦力的方向相反，故若以沿斜面向上为正方向，摩擦力的总冲量为If＝Ff(t2－t1)，D错误。 3． 一个水龙头垂直于墙面以10 m/s的速度喷出水柱，水柱的横截面积为3×10-4 m2，水柱垂直冲击竖直墙壁后变为速度为0的无数小水滴，水的密度为1×103 kg/m3，则水柱对墙壁的冲击力为(　A　) A．30 N B．3 N C．15 N D．1.5 N 解析：在时间t内射到墙上的水柱质量m＝Svtρ，水柱受力为F，选水速方向为正方向，由动量定理Ft＝0－mv，得F＝－v＝－Sρv2，代入数据，可得F＝－30 N。由牛顿第三定律可知水柱对墙壁的力为30 N，故选A。 4． 绍兴市中考体育项目“垫排球”要求一分钟垫72个能得满分，已知排球质量为260 g，有效高度为离地2 m。小明同学在某次测试中一分钟连续垫了75个，假设排球每次在空中的时间相等，每次与手部平均作用时间为0.2 s，则(　C　) A．每次垫球后排球在空中运动的时间约为0.8 s B．垫球后球离开手的高度约为0.8 m C．手对球的作用力约为10.4 N D．每次垫球过程，排球克服重力做功的平均功率约为3.9 W 　 解析：一分钟连续垫了75个，排球每次与手部平均作用时间为0.2 s，每次垫球后排球在空中运动的时间约为t＝ s＝0.6 s，选项A错误；垫球后球离开手的高度约为h＝g＝0.45 m，选项B错误；排球弹起的速度大小与下落到手部的速度大小相等，v＝g＝3 m/s，选竖直向上为正方向，根据动量定理得(F－mg)t′＝mv－(－mv)，其中t′＝0.2 s，解得F＝10.4 N，选项C正确；垫球瞬间，排球克服重力做功几乎为0，则克服重力做功的功率约为0，D错误。 5． 一物块在空中某位置由静止开始沿直线下落，其速度v随时间t变化的图线如图所示。则(　C　) A．物块在第一个t0时间内的位移等于在第二个t0时间内的位移 B．在第一个t0时间内合力做的功在数值上小于在第二个t0时间内合力做的功 C．在第一个t0时间内重力的冲量等于在第二个t0时间内重力的冲量 D．在第一个t0时间内合力的冲量小于在第二个t0时间内合力的冲量 解析：在vt图像中，图线与时间轴围成的面积表示物块的位移。由题图可知，物块在第一个t0时间内的位移小于在第二个t0时间内的位移，A错误。根据动能定理可知，合力对物块做的功等于动能的改变量，由题图可知，在第一个t0时间内动能的变化量大小等于在第二个t0时间内动能的变化量大小，则在第一个t0时间内合力做的功在数值上等于在第二个t0时间内合力做的功，B错误。根据冲量定义I＝mgt，可知在第一个t0时间内重力的冲量等于在第二个t0时间内重力的冲量，故C正确。根据动量定理可知，合力的冲量等于物体动量的变化，因两个过程动量变化量大小相等，则在第一个t0时间内合力的冲量大小等于在第二个t0时间内合力的冲量大小，故D错误。 6． 质量为0.5 kg的物块自斜面底端以一定初速度冲上斜面，规定物块在斜面底端时重力势能为0，物块的动能和机械能随物块上滑的距离x的变化分别如图中