新知预习1 动量 动量定理-【假期作业】2024年新教材高二物理寒假假期作业

第二部分　新知预习 一、动量　动量定理 [知识梳理] 1.(1)乘积　(2)Ft　(3)N·s　(4)相同　(5)时间 2.(1)合外力的冲量　动量的变化量　(2)p′－p (3)合力 [知能演练] 1.A　以原来的方向为正方向，由定义式Δp＝mv′－mv得Δp＝0.5×(－7)－0.5×3 kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与原运动方向相反。 2.C 3.D　整个过程中，由动量定理可知，铁球受到的合冲量为I合＝0－mv＝－mv，而箱子受到的合冲量为零。箱子在水平方向，除了铁球对箱子的作用力外还受到摩擦力作用。在竖直方向，箱子受支持力、重力和铁球的压力。铁球对箱子的冲量大小等于摩擦力对箱子的冲量大小，不为零。铁球和箱子受到的冲量大小不相等，选项A、B错误；根据动量定理，箱子对铁球的作用力的冲量和铁球受到的重力的冲量的矢量和为－mv，负号表示方向向右，选项C错误；对系统在水平方向根据动量定理可知，地面摩擦力对箱子的冲量大小为mv，方向水平向右，选项D正确。 4.D　质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有v2＝2ax 而动量为p＝mv 联立可得p＝m＝m·x 动量p关于x为幂函数，且x>0，故正确的相轨迹图像为D。故选D。 5.C　脚在落地前的速度大小相等，脚落地后最后的速度均为零，说明动量的变化量一定相等；减震跑步鞋主要是延长了与人相互作用的时间，根据动量定理可知，减小了人与地面的作用力，且弹性较好，吸收的部分能量可再次回弹给跑步者，故A、B、D错误，C正确。 6.AC　由题意知砸到脸前一瞬间手机速度为： v＝＝ m/s＝2 m/s。 故由动量定理有(F－mg)t＝mv－0， 解得F＝6 N，故A正确，B错误； 手机下落时间为t1＝＝ s＝0.2 s。 故全过程手机重力的冲量大小为： I＝mg(t1＋t)＝0.2×10×(0.2＋0.1) N·s＝0.6 N·s，所以C正确，D错误。故选AC。 7.解析　(1)由题意，下降过程中加速度a1＝， mg－0.5mg＝ma1 上升过程中加速度a2＝ ，mg＋0.5mg＝ma2 又＝13 m/s 联立解得v1＝40 m/s，v2＝30 m/s，t＝2 s 上升过程中阻力对小球的冲量If＝0.5mg×t＝2 N·s，方向向下。 (2)在小球与地面碰撞的过程中，因为竖直向下为正方向，地面对小球的弹力远大于重力，则地面对小球的冲量I＝－mv2－mv1＝－14 N·s，方向向上。 答案　(1)2 N·s，方向向下　(2)－14 N·s，方向向上 8.解析　(1)拉力沿竖直方向的分力等于重力，由平行四边形定则，得拉力T＝＝ N＝500 N。 (2)根据受力分析，由牛顿第二定律得： mgtan 37°＝， 小明做圆周运动的半径R＝r＋Lsin 37°＝7.5 m。 联立代入数据解得v＝7.5 m/s。 (3)小明做圆周运动的周期： T＝＝ s＝6.28 s。 小明运动一个周期内重力的冲量： IG＝Gt＝40×10×6.28 N·s＝2 512 N·s。 答案　(1)500 N　(2)7.5 m/s　(3)2 512 N·s 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二部分　新知预习 一、动量　动量定理 1.冲量 (1)定义：力F与力的作用时间t的________。 (2)定义式：I＝________。 (3)单位：________。 (4)方向：恒力作用时，与力的方向________。 (5)物理意义：是一个过程量，表示力在__________上积累的作用效果。 2.动量定理 (1)内容：物体所受__________________等于物体的________。 (2)表达式 (3)矢量性：动量变化量方向与________的方向相同，可以在某一方向上用动量定理。 1.质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为(　　) A.5 kg·m/s，方向与原运动方向相反 B.5 kg·m/s，方向与原运动方向相同 C.2 kg·m/s，方向与原运动方向相反 D.2 kg·m/s，方向与原运动方向相同 2.蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点。在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) A.运动员的速度一直增大 B.运动员始终处于失重状态 C.人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力 D.运动员克服弹力做的功等于重力对运动员做的功 3.如图所示，静止在粗糙水平地面上的木箱内，一个质量为m的铁球以初速度v向左壁运动，来回碰撞几次后停下来，若箱子始终保持静止，则整个过程中(　　) A.铁球对箱子的冲量为零 B.铁球和箱子受到的冲量大小相等 C.箱子对铁球的冲量为mv，方向水平向左 D.地面摩擦力对箱子的冲量为mv，方向水平向右 4.物体的运动状态可用位置x和动量p描述，称为相，对应p-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是(　　) 5. 减震性跑步鞋通常有较柔软且弹性好的夹层鞋底帮助足部减震。如图是某国产品牌跑鞋结构示意图，关于减震的分析下列说法正确的是(　　) A.减震跑步鞋减小了脚掌受力时间 B.减震跑步鞋减小了人脚与地面作用前后动量的变化量 C.减震跑步鞋减小了人脚与地面作用过程的作用力 D.减震跑步鞋减震部分吸收的能量不能再释放出来 6.(多选)有些手机族喜欢躺着看手机，(如图所示)偶尔会出现手机滑落砸到脸的情况。若某手机(可视为质点)的质量为200 g，从距人脸上方约20 cm的高度与地面平行无初速掉落，砸到脸后经0.1 s手机停止运动。忽略空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，下列分析正确的是(　　) A.脸受到的平均撞击力大小约为6 N B.脸受到的平均撞击力大小约为4 N C.全过程手机重力的冲量大小约为0.6 N·s D.全过程手机重力的冲量大小约为0.4 N·s 7.如图甲所示，质量m＝0.2 kg的弹性小球从某一高度由静止开始下落，弹起后上升到某一高度，此过程的v ­t图像如图乙所示，空气对小球的阻力大小恒为重力的0.5倍，下降的时间是上升时间的4倍，下降与上升的整个过程的平均速度为13 m/s，小球与地面碰撞的时间忽略不计，规定竖直向下为正方向，重力加速度取g＝10 m/s2，地面对小球的弹力远大于重力，图乙中v1、v2、t均为未知量，求： (1)上升过程中阻力对小球的冲量； (2)在小球与地面碰撞的过程中，地面对小球的冲量。 8.暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为r＝4.5 m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图甲所示。“摇头飞椅”高O1O2＝5.8 m，绳长L＝5 m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为m＝40 kg。小明和椅子的转动可简化为如图乙所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37°。(g＝10 m/s2, sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，在此过程中，求： (1)座椅受到绳子的拉力大小； (2)小明运动的线速度大小； (3)小明运动一个周期内重力的冲量。 学科网（北京）股份有限公司 $$