高中物理选修3-4课后习题和答案及解释
课后练习一
第 1 讲 冲量与动量
1.质点受两个方向相反的恒力F1、F2作用.其中F1的大小为4N,作用时间为20s;F2的大小为5N,作用时间为16s.则质点在整个过程中受到的冲量大小为 .
答案：0
详解：4*20 - 5*16，减号是因为两个冲量反向。
2.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg?m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4 kg?m/s.则( )
A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
答案：A
详解：因为二者动量都是正，于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大，因为B质量大，于是B速度小，于是右球是B.
碰后A动量是2 kg?m/s 据动量守恒，B动量是10 kg?m/s.动量除以质量得到速度比。
3.在光滑水平面上,A和B两小球沿同一方向做直线运动,A以10kg?m/s的动量和正前方动量为15kg?m/s的B球正碰.设原速度方向为正方向,则A和B动量的变化可能是( ) A.5kg?m/s和5kg?m/s B.-5kg?m/s和5kg?m/s C.-5kg?m/s和10kg?m/s D.5kg?m/s和-5kg?m/s
答案：B
详解：因为A在B后方嘛，碰后A会减速，B会加速，于是A动量必然减小，根据动量守恒，C不可能，B才对。
4.一只小船静止在水面上,一个人从小船的一端走到另一端,不计水的阻力,以下说法正确的是( )
A.人在小船上行走时,人对船的冲量比船对人的冲量小,所以人向前运动得快,小船向后退得慢
B.人在小船上行走时,人的质量比船的质量小,它们受到的冲量大小一样,所以人向前运动得快,小船向后退得慢
C.当人停止走动时,因为小船惯性大,所以小船要继续后退
D.当人停止走动时,因为总动量守恒,所以小船也停止后退
答案：BD
详解：冲量大小肯定是一样的。因为这就是作用力和反作用力的冲量。然而人质量小，于是速度改变量大，于是人走得快。
D说得很明确了，就是因为动量守恒，船必停。
5.汽锤质量m=60kg,从高h=1.28m处自由落下,跟地面间碰撞的时间为△t=0.1s.求地面所受到的平均作用力. 答案：3588N
详解：先算落地速度，从1.28米高度落地，根据自由落体公式，速度是5.0m/s (g取9.8) 然后落地速度减为0，根据Ft = m△v，F = 3000N。然后加上重力588N即可 6.关于冲量跟物体受力情况和运动状态的关系,下列说法正确的是( ) A.物体受到的冲量越大,物体的速度也越大 B.物体受到的冲量越大,它受到的冲力也越大 C.物体受到的冲量越大,它的加速度也越大
D.物体受到的冲量越大,它的动量的变化量也越大 答案：D
详解：冲量表征的是动量变化量。D就是按定义判断的。
A错，冲量和速度没什么关系。B错，力作用时间未知。C错，力作用时间和物体质量都未知。
7.用一根细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度后突然释放，重物可将线拉断，如果在细线上端拴一段橡皮筋，再从同样高度释放重物，细线不再被拉断，这是因为拴上橡皮筋后在细线绷直时与不拴橡皮筋相比较（ ）
A．重物的动量减小 B．重物动量改变量减小 C．重物所受冲量减小 D．重物动量的变化率减小
答案：D
详解：重物动量改变量不少，但是动量改变的时间大大延长了。不拉皮筋，动量瞬间变为0，有了皮筋，动量要过一会儿才减为0.动量改变量不少，也就是受到的冲量不变。这么看，只有D对。
8.把一个乒乓球竖直向上抛出,若空气阻力大小不变,则乒乓球上升到最高点和从最高点返回到抛出点的过程相比较( ) A.重力在上升过程的冲量大 B.合外力在上升过程的冲量大
C.重力的冲量在两个过程中的方向相反 D.空气阻力的冲量在两个过程中的方向相反
答案：BD
详解：二者位移一样，然而上升过程阻力和重力都同向，下降过程阻力和重力反向，于是上升过程加速度大，时间短，重力冲量小。比较速度改变量，因为回到抛出点速度必然小于初速度，于是上升过程改变量大，上升过程合外力冲量大。C项，重力方向不变，重力冲量方向也不变，都是竖直向下。D项空气阻力反向，于是冲量方向也是反向。
第 2 讲 动量守恒定律及其应用
1.一个人坐在光滑冰面上静止的小车中，人与车总质量为M＝70kg， 当他接到一个质量m = 20kg，以速度v＝5.0m/s迎面滑来的木箱后立即以相对于地面为v′＝5.0m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向将木箱推出， 则小车获得的速度大小是多少？(保留一位小数)
答案：2.9m/s
详解，由系统动量守恒得：MV0 - m v′ = mv 于是V0可以算出是2.9m/s
2.如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。把子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象，则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( ) A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能守恒 C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量不守恒、机械能不守恒 答案：D
详解：机械能必然不守恒，因为子弹和木块之间的作用摩擦生热。动量也不守恒，因为水平方向系统是受到墙壁的作用力的。
3.分析下列情况中系统的动量是否守恒 （ ）
A．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统 B．子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图3) C．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统 D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时
答案：ABD
详解：AB严格符合动量守恒的条件。C不行，因为系统水平方向受到墙的作用力。D可以，爆炸瞬间作用力极大，这一瞬间可以忽略其他比较小的力（比如重力），动量爆炸瞬间动量守恒。
4.如图甲所示，一轻质弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上.现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得( )
高中物理选修3-4课后习题和答案以及解释
