内容正文:
练案[2]
第一章
2
基础巩固练
知识点一冲量的理解和计算
1.下列关于冲量的说法正确的是
A.物体受到很大的力时,其冲量一定很大
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,在相同时间内重力
的冲量相同
D.只要力的大小恒定,在相同时间内的冲量
就恒定
2.如图,一人用恒定的拉
力F拉着行李箱在水平
路面上匀速前进,拉力
与水平方向成0角,在
时间t内,以下说法正
确的是
()
A.行李箱所受拉力F的冲量方向水平向左
B.行李箱受所拉力F的冲量大小是Ftcos 0
C.行李箱所受摩擦力的冲量大小为0
D.行李箱所受合力的冲量大小为0
3.(多选)如图所示,物体由静止开始做直线运
动,0~4s内其合外力随时间变化的关系为某
一正弦函数,下列说法正确的是
F/N
A.0~2s内合外力的冲量一直增大
B.0~4s内合外力的冲量为零
C.2s末物体的动量方向发生改变
D.0~4s内物体的动量方向一直不变
知识点二动量定理的基本应用
4.对下列各种物理现象的解释正确的是()
A.击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤
太轻
B.用手接篮球时,手往往向后缩一下,是为了
减小冲量
动量定理
C.易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常
常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以
减小作用力
D.在车内推车推不动,是因为车所受推力的
冲量为零
5.在第一次太空授课中,我国宇航员王亚平在天
宫授课时,利用质量测量仪粗略测出了聂海胜
的质量。若聂海胜受到恒力F从静止开始运
动,经时间t获得相对飞船的速度,则聂海胜
的质量约为
A.PL
B.f
C.2F
2v
D.Fo
6.2021年某学校在举行的元旦晚会上进行了
“托球选表演者”的游戏。在互动环节,表演
者将球抛向观众,假设质量约为3kg的超大
气球以2/s的速度竖直下落到手面,某观众
双手向上推,使气球以原速度大小竖直向上反
弹,作用时间为0.2s,作用过程中忽略气球所
受浮力及空气阻力,g取10m/s2。则观众双
手受到的压力大小为
A.30N
B.60N
C.90N
D.120N
7.“守株待兔”是我们熟悉的寓言故事,它出自
《韩非子》,原文为:“宋人有耕者,田中有株,
兔走触株,折颈而死。因释其耒而守株,冀复
得兔。兔不可复得,而身为宋国笑。”假设一只
兔子质量为2kg,受到惊吓后从静止开始沿水
平道路做匀加速直线运动,经过1.2s速度大
小达到9m/s,此后匀速奔跑,撞树后被水平弹
回,反弹速度大小为1m/s,设兔子与树的作用
时间为0.05s,重力加速度g=10m/s2。下列
说法正确的是
A.加速过程中兔子的加速度大小为180m/s2
B.加速过程中地面对兔子水平方向的平均作
用力大小为20N
C.撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为
320N
D.撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为
400N
知识点三动量定理和动能定理的比较
8.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起
跳,经△1时间,身体伸直并刚好离开地面,速
度为v。在此过程中
()
A.地面对他的冲量为m+mg△t,地面对他做
的功为)m2
B.地面对他的冲量为m+mg△t,地面对他做
的功为零
C.地面对他的冲量为mm,地面对他做的功为
D.地面对他的冲量为m-mg△t,地面对他做
的功为零
9.(2022·湖北卷)一质点做曲线运动,在前
段时间内速度大小由v增大到2v,在随后的
段时间内速度大小由2增大到5v。前后两段
时间内,合外力对质点做功分别为W和W2,
合外力的冲量大小分别为1和12。下列关系
式一定成立的是
()
A.W2=3W1,2≤3I
B.W2=3W1,L2≥I
C.W2=7W1,I2≤3I
D.W2=7W,I2≥I1
综合提升练
10.(多选)质量为m的物体以初速度开始做
平抛运动,经过时间t,下降的高度为h,速度
变为,在这段时间内物体动量变化量的大小
可能是(重力加速度为g)
(
A.m(v-vo)
B.mgt
C.m/v vo
D.m/2gh
11.(2021·北京卷)如图所示,圆盘在水平面内
以角速度ω绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴
r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一
起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体
由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正
确的是
152
A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方
向沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩
擦力的冲量大小为2mwr
C.圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向
运动
D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所
受摩擦力的冲量大小为mwr
2.如图所示,滑雪道AB由坡道和水平道组成,
且平滑连接,坡道倾角均为45°。平台BC与
缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开
始下滑,恰好到达B点。滑雪者现从A点由
静止开始下滑,从B点飞出。已知A、P间的
距离为d,滑雪者与滑道间的动摩擦因数均
为,重力加速度为g,不计空气阻力。
45.45°
(1)求滑雪者运动到P点的时间t:
(2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v。练案[2]
基础巩固练
1.C冲量是力与作用时间的乘积,力大,冲量不一定大,A错
误:当力与位移垂直时,只要力作用一段时间,该力的冲量就
不为零,B错误;重力和作用时间均相同,则重力的冲量就相
同,与物体的运动状态无关,C正确:力的大小恒定,但方向却
不一定相同,则其相同时间内的冲量不一定相同,D错误。
2.D行李箱所受拉力F的冲量方向与F方向相同,行李箱所
受拉力F斜向上,则F的冲量方向斜向上,故A错误;根据恒
力冲量的定义可知,冲量等于力与时间的乘积,故行李箱所受
拉力冲量大小为I=Ft,故B错误;水平方向根据平衡条件可
得f=Fcos0,根据恒力冲量的定义可知,冲量等于力与时间的
乘积,故行李箱所受摩擦力的冲量大小为1'=Fcos0·t,故C
错误;行李箱所受合力为零,故合力的冲量大小为0,故D
正确。
3.ABD根据I=Ft可知,F-t图线与时间轴围成图形的面积
表示力的冲量,则0~2s内合外力的冲量一直增大,0~4s内
合外力的冲量为零,A、B正确:0~4s内合外力的冲量为零」
则0~4s内物体的动量先增大后减小,方向一直为正,即物体
的动量方向一直不变,C错误,D正确。
4.C击钉时,不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长
作用力小,故A错误;用手接篮球时,手向后缩一下,是为了延
长作用时间以减小作用力,故B错误:根据动量定理t=△p
知,当△p相同时,t越长,作用力越小,故C正确:车能否移动
或运动状态能否改变取决于所受的合外力,与内力作用无关
故D错误。
5.A设聂海胜的质量为m,根据动量定理可得:=mw,解得
m-丹,放A正确。
6.C取竖直向下为正方向,则有气球落到手面时的速度”=
2m/s,竖直向上反弹时速度v'=-2m/s,对气球由动量定理
有(mg-F)△t=m'-mm,代人数据解得F=90N,由牛顿第
三定律可知,观众双手受到的压力大小为90N,故C正确。
7.D兔子经过1.2s速度由零均匀增加到9m/s,根据匀变速
直线运动的速度公式可得,免子的加速度大小为“=名
7.5m/s2,A错误;加速过程中,设地面对兔子水平方向的平
均作用力大小为f,根据动量定理可得f公t=m-0,代入数据
解得f=15N,B错误;撞树过程中,以撞树前兔子的速度方向
为正方向,则兔子撞树前的动量为p=mw=l8kg·/s,撞树
后的动量为p'=mw'=-2kg·m/s,动量变化量为△p=p'
p=-20kg·m/s,由动量定理得F△t'=△p=-20kg·m/s=
-20N·s,解得兔子受到树对它的平均作用力为F=
-400N,大小为400N,C错误,D正确。
8.B人的速度原来为零,起跳后变为v,则由动量定理可得:I-
mg△t=m△v=mw,故地面对人的冲量I=mw+mg△t;而人在跳
起时,人受到的支持力没有产生位移,故支持力不做功,故B
正确。
9D根据动能定理可知黑=之m(2)P-之m=2m,
g=之m(5)2-分m(2如)2-m,可得W=7g:由于速
度是矢量,具有方向,当初、末速度方向相同时,动量变化量最
小,方向相反时,动量变化量最大,因此冲量的大小范围是
m≤L1≤3m,3m≤L2≤7m,比较可得I2≥L1,故选D。
-24
综合提升练
10.BCD根据动量定理,物体的动量变化量应该等于初末动量
的矢量差,而不是代数差,则A错误;由动量定理I合=△p知
△p=mgt,则B正确;由公式△p=mm,=m2-o=m√2gh,
则C、D正确。
11.D圆盘停止转动前,小物体所受的摩擦力方向指向转轴提
供向心力,故A错误;由动量定理可知,圆盘停止转动前,小
物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为零,B错误:圆盘停
止转动后,小物体沿运动轨迹的切线方向运动,C错误;由动
量定理可知,整个滑动过程摩擦力的冲量大小I=mor,D
正确。
22d
12.(1)Ng1-)
(2)√2gd(1-u)
解析:(1)滑雪者从A到P根据动能定理有
mgdsin45°-mgcs450·d=2mp2-0
根据动量定理有
(mgsin45°-mgcos45°)t=mwp-0
联立解得
22d
i=√g(1-)
p=√W2gd(1-u)。
(2)由于滑雪者从P点由静止开始下滑,恰好到达B点,故
从P点到B点合力做功为O,所以当从A点下滑时,到达B
点有v=p=√√2gd(1-u)。
练案[3]
基础巩固练
1.AD过程I钢珠只受重力,故只有重力的冲量,由动量定理
知,A正确;整个过程的动量改变量为零,故过程Ⅱ中阻力的
冲量的大小等于过程I、Ⅱ中重力的冲量的大小,B、C错误,D
正确。
2.B根据篮球自由下落过程可得h=2',解得自由下落时
间为t1=0.6s,反弹竖直上抛时间为t2=0.5s,可知篮球与地
面相互作用时间为△t=t-t1-t2=0.3s,以竖直向上为正方
向,全程根据动量定理可得F△t-mgt=0,解得F≈21N,故B
正确。
3.0
解析:解法一:全程应用动量定理Ft1+F22+F43-mgsin
30(t1+t,+t3)=m,代入数据解得v=0。
解法二:应用牛顿第二定律结合运动学公式
在0~2s内,由牛顿第二定律可得F1-mgsin30°=ma1,解得
a1=5m/s2,在2~4s内,由牛顿第二定律可得F2-mgsin30
=ma2,解得2=-10m/s2,在4~6s内,由牛顿第二定律可
得F3-mgsin30°=ma3,解得a3=5m/s2,6s末物块的速度
v=a1t1+a2t2+a3t3=0。
4.B设某次实验中该发动机向后喷射的气体的质量为,对该
气体根据动量定理有:=m-0,解得m=乒-4.8×10×1
3×10
kg=1.6×103kg,故B正确,A、C、D错误。
5.B设空气的密度为p,风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌
的横截面积为S,时间△t的空气质量为△m=pS·△t
假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为
0