第十六章动量守恒定律
第2节 动量和动量定理习题精选
一、选择题。（1-8为单选题，7-11为多选题）
1.著名网球运动员李娜挥拍将质量为m的网球击出.如果网球被拍子击打前的瞬时速度大小为v1,被拍子击打后的瞬时速度大小为v2,方向与击打前相反,重力影响可忽略,则此过程中网球的动量变化 ( )
A.大小为m(v2+v1),方向与击打前瞬时速度的方向相同 B.大小为m(v2-v1),方向与击打前瞬时速度的方向相同 C.大小为m(v2+v1),方向与击打后瞬时速度的方向相同 D.大小为m(v2-v1),方向与击打后瞬时速度的方向相同 2.下列几种物理现象的解释中,正确的是( ) A.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻 B.跳远时在沙坑里填沙,是为了减小冲量 C.在推车时推不动是因为推力的冲量为零
D.船舷常常悬挂旧轮胎,是为了延长作用时间,减小作用力 3.下列关于冲量的说法中正确的是 ( ) 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都相同 D.只要力的大小恒定,其相同时间内的冲量就恒定
4.为了在“天宫一号”中测出指令长聂海胜的质量,让聂海胜受到恒定作用力F从静止开始运动,经时间t时,测速仪测出他运动的速率为v,则聂海胜的质量为( )
1
A. B. C. D.
5.某物体在运动过程中,受到的冲量为-1 N·s,则( ) A.物体的初动量方向一定与这个冲量方向相反 B.物体的末动量一定是负值 C.物体的动量一定要减小
D.物体动量的增量一定与所规定的正方向相反
6.如图所示,小孩把质量为0.5kg的篮球由静止释放,释放后篮球的重心下降的高度为0.8m,反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.2m.不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,则地面与篮球相互作用的过程中篮球所受合力的冲量大小为
( )
A.0.5N·s B.1N·s C.2N·s D.3N·s
7.质量为1 kg的物体做直线运动,其速度图像如图所示.则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是( ) A.10 N·s,10 N·s B.10 N·s,-10 N·s C.0,10 N·s D.0,-10 N·s
8.如图所示,质量相等的A,B两个物体,分别沿倾角为α和β的两个光滑斜面,由静止开始从同一高度h1开始下滑到同样的另一高度h2.在这一过程中,A,B两个物体具有相同的物理量是( ) A.所受重力的冲量 B.所受支持力的冲量 C.所受合力的冲量 D.动量变化的大小
9. (多选)一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则以下说法正确的是( )
2
A.过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小 C.Ⅰ,Ⅱ两个过程中合外力的总冲量不等于零
D.过程Ⅱ中钢珠的动量改变量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小
10.(多选)将质量为0.5kg的小球以20m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10m/s2.以下判断正确的是 ( )
A.小球从抛出至到达最高点受到的冲量大小为10N·s B.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0 C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0 D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20N·s 11.(多选)质量m=1kg的物体从静止开始做直线运动,物体所受合外力F随时间t变化的图像如图所示,在0~8s内,下列说法中正确的是 ( )
A.物体在0~2s内动量均匀增加,在2~4s内动量均匀减小 B.0~2s内力F的冲量为2N·s C.2s末物体的速度最大
D.3s末物体速度为3m/s,8s末速度为-2m/s 二、计算题
12.质量为0.2 kg的小球以6 m/s、竖直向下的速度落至水平地面上,再以4 m/s的速度反向弹回.取竖直向上为正方向,g取10 m/s2. (1)小球与地面碰撞前后的动量的变化为多少?
(2)若小球与地面的作用时间为0.2 s,求小球受到地面的平均作用力大小.
3
13.一垒球手水平挥动球棒,迎面打击一个以速度5 m/s水平飞来的垒球,垒球随后在离打击点水平距离为 30 m的垒球场上落地,设垒球质量为0.18 kg,打击点离地面高度为2.2 m,球棒与垒球的作用时间为0.010 s,重力加速度为9.9 m/s2,求球棒对垒球的平均作用力的大小.
14.在某高速公路上,一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m,据测算两车相撞前速度约为30 m/s. (1)试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大?
(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s,求这时人体受到的平均冲力为多大?
4
第2节 动量和动量定理答案详解
1.C[解析] 设击打前的瞬时速度方向为正,则动量的变化为Δp=-mv2-mv1=
-(mv2+mv1),负号表明方向与击打前的瞬时速度方向相反.
2.D解析:砸钉子时不用橡皮锤,是由于橡皮锤有弹性,作用时间长,根据动量定理Ft=Δp,产生的力小,故A错误;跳远时在沙坑里填沙,根据动量定理Ft=Δp,是为了增加作用时间,减小作用力,冲量等于动量的变化,是恒定的,故B错误;在推车时推不动是因为推力小于最大静摩擦力,推力的冲量Ft不为零,故C错误;船舷常常悬挂旧轮胎,是因为轮胎能延长作用时间,减小作用力,故D正确.
3.C [解析]冲量是力与时间的乘积,是矢量,力大时,冲量不一定大,A错误;当力与位移垂直时,该力的冲量不为零,B错误;不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量都相同,C正确;只要力的大小恒定,其相同时间内冲量大小就相同,但方向不一定相同,D错误. 4.B解析:由动量定理Ft=mv得m=.
5.D[解析] 冲量是矢量,其数值前的负号表示与规定的正方向相反,由动量定理知,冲量又等于动量的增量,故D正确
7.D解析:由题图可知,在前10 s内物体初、末状态的动量相等,p1=p2= 5 kg·m/s,由动量定理知I1=0;在后10 s内p3=-5 kg·m/s, I2=p3-p2=-10 N·s.故选项D正确.
6.D [解析]篮球的重心下降0.8m时速度为v1==m/s=4m/s,反
弹后篮球的重心上升高度0.2m对应的初速度为v2=方向向上,规定竖直向下为正方向,由动量定理得I合
=m/s=2m/s,
=-mv2-mv1=-0.5×2N·s-0.5×4N·s=-3N·s,故D正确.
5
16.2动量和动量定理同步训练题精选(含答案详解) 人教版高中物理选修3-5
