2019新版人教 高中物理选择性必修1
第一章 动量守恒定律 第2节动量定理
一、单选题
1.如图所示,一恒力F与水平方向夹角为θ,作用在置于光滑水平面上,质量为m的物体上,作用时间为t,则力F的冲量为( )
A.Ft B.mgt C.Fcosθt D.(mg-Fsinθ)t
2.质量为m的木箱放置在粗糙的水平地面上,在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始在地面上运动,经过时间t速度变为v,则在这段时间内( ) A.重力对物体的冲量为零 B.拉力F对物体的冲量大小为Ft C.拉力F对物体的冲量大小为Ft cosθ
D.由已知条件不可能得出合外力对物体的冲量
3.—质量为m的铁锤,以速度v,竖直打在木桩上,经过Δt时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是, , A.mgΔt
B.
mv ?tC.
mv?mg ?tD.
mv?mg ?t4.一个质量为0.1kg的小球从20m高处落下,与地面碰撞后反弹,上升的最大高度为12.8m,小球从开始下落到上升到最高点所用时间为4s,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,则小球对地面的平均作用力大小为
A.8N
二、多选题
B.10N C.12N D.15N
5.以下说法正确的是, ,
A.动量为零时,物体一定处于平衡状态 B.一对作用力与反作用力的冲量一定等大且反向 C.物体所受合外力不变时,其动量一定不变 D.物体受到恒力的作用也可能做曲线运动
6.如图所示为青海的糍粑节上人们用木槌把糯米饭打成糍粑的场景。已知木槌质量为10 kg,木槌刚接触糍粑时的速度是2 m/s,打击0.05 s后木槌静止,重力加速度为g?10 m/s2,关于打击糍粑过程,下列说法正确的是( ) A.木槌在0.05 s时间内动量先变大后变小 B.木槌打击粑的平均作用力为500 N C.木槌打击糍粑的平均作用力为400 N
D.木槌在0.05 s时间内受到的合外力的冲量大小为20 N?s
7.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示.设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2,速度分别是v1和v2,合外力从开始至to时刻做的功是W1,从t0至2t0时刻做的功是W2,则 A.x2?5x1,v2?3v1 C.x2?5x1,W2?8W1
B.x1?9x2,v2?5v1 D.v2?3v1,W2?9W1
8.随着手机逐渐走进每个人的生活,有些手机族喜欢躺着看手机,偶尔会出现手机滑落砸到脸的情
况(如图)。若某手机(可视为质点)的质量为200g,从距人脸上方约20cm的高度与地面平行无初速掉落,砸到脸后经0.1s手机停止运动。忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,下列分析正确的是( ) A.脸受到的平均撞击力大小约为6N B.脸受到的平均撞击力大小约为4N C.全过程手机重力的冲量大小约为0.6N?s D.全过程手机重力的冲量大小约为0.4N?s
9.如图所示的实线为一物体在一维运动中的合外力和时间的关系曲线,图中阴影为该曲线在t0时间内与横坐标围成的图形,面积约为9个单元格,则在t0时间内,下列说法正确的是( ) A.阴影面积表示t0时间内合外力所做的功 B.阴影面积表示t0时间内合外力的冲量
C.物体在t0时间内动量的变化量为0.45kg?m/s D.物体在t=2ms时动量的变化率为150kg?m/s2
10.如图,长木板M原来静止于光滑水平面上,木块m从长木板M的一端以初速度v0冲上木板,当m相对于M滑行7cm时,M向前滑行了5cm,则在此过程中( )
A.摩擦力对m与M的冲量大小之比等于12∶5 B.m减小的动能与M增加的动能之比等于12∶5
C.m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比等于1∶1 D.m与M系统损失的机械能与M增加的动能之比等于7∶5
三、解答题
11.如图所示是一则安全警示广告,描述了高空坠物对人伤害的严重性。小王同学用下面的实例来捡验广告词的科学性:用一个鸡蛋从8楼的窗户自由下落到地面。经测量鸡蛋质量约50g,8层楼高约20米,与地面接触时间约为0.02s。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求鸡蛋: (1)下落到地面时动量的大小; (2)对地面平均作用力的大小。
12.一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示。一物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止,g取10m/s2。 (1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。
13.(1)如图1所示,质量为 m 的物体,仅在与运动方向相同的恒力F的作用下做匀变速直线运动。经过时间t,速度由 v1 增加到 v2。请根据牛顿运动定律和匀变速直线运动规律,推导在这个运动过
程中,恒力 F 的冲量和物体动量变化之间的关系,即动量定理。
(2)动量定理也适用于变力,此时的力可以理解为平均作用力。如图 2所示,一个质量是 0.1kg 的钢球,以 6m/s 的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以6m/s 的速度水平向左运动。若钢球与墙壁的碰撞时间为 0.02s,求墙壁对钢球的平均作用力的大小和方向。
(3)用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别进行研究。如图3所示,质量为 m 的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是v。碰撞过程中忽略小球所受重力。若小球与木板的碰撞时间为t,求木板对小球的平均作用力的大小和方向。