大,故物体的动量先正向均匀减小,后负向均匀增大。
答案:C
2.对于质量不变的物体,下列说法正确的是( )
A.物体的动量发生变化,其动能一定变化 B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化
C.物体的动能不变,其动量不变
D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化
解析:动量是矢量,速度的大小或方向的变化均能引起动量的变化,而动能是标量,
只有速度大小的变化才能引起它的改变,故B对,A、C、D错。
答案:B
3.质量为m的木箱放在光滑的水平地面上,在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始运动,经过时间t速度变为v,则在这段时间内拉力F和重力产生的冲量大
小分别为( )
B.Ftcosθ,0 D.Ft,mgt
A.Ft,0
C.mv,mgt
解析:木箱所受的拉力F和重力mg都是恒力,可根据冲量的定义直接计算其冲量大小。由冲量的定义I=Ft可知,在作用时间t内,拉力的冲量为Ft,重力的冲量为mgt。D
对。
答案:D
4.(双选)质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛(不计空气阻力)到落回地面,在
此过程中( )
A.上升过程和下落过程中动量的变化均为mv0,但方向相反
B.整个过程中重力的冲量大小为2mv0
C.整个过程中重力的冲量为0
D.上升过程重力的冲量大小为mv0,方向向下
解析:某个力的冲量等于这个力与作用时间的乘积,也可用过程中的动量变化来表
示。
答案:BD
5.一质量为m的铁锤,以速度v竖直打在木桩上,经过Δt时间而停止,则在打击时
间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是( ) B.
mv
-mg Δt D.
mv Δt
A.
mv
+mg Δt
C.mg·Δt
解析:取向上为正方向,在铁锤打击木桩过程中,由动量定理得:(F-mg)Δt=0-
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(-mv)
mv
解得F=+mg,故A对。
Δt
答案:A
6.(双选)下面关于物体动量和冲量的说法正确的是( )
A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大 B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变
C.物体动量的方向,就是它所受冲量的方向 D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快
解析:由动量定理Ft=Δp可知,合外力冲量越大,则动量变化一定越大,但物体的动量不一定越大,A错。只要Ft不为零,则Δp不为零,B对。动量增量的方向就是物体所受冲量的方向,而物体动量的方向与物体的运动方向一致,C错。由Ft=Δp可得F=
Δp
,故合外力越大,物体的动量变化越快,D对。t
答案:BD
7.质量为1 kg的物体做变速直线运动,它的速度—时间图像如图2所示,则该物体在前10 s内与后10 s内两段时间所受合外
力的冲量分别是( ) A.10 N·s,10 N·s B.10 N·s,-10 N·s
图2
C.0,10 N·s D.0,-10 N·s
解析:由动量定理可得,前10 s内合外力的冲量I1=Δp1=0,后10 s内合外力的冲量I2=Δp2=mv2′-mv2=1×(-5) kg·m/s-1×5 kg·m/s=-10 kg·m/s=-10
N·s,选项D对。
答案:D
8.如图3所示,A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B 间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当两物体被同时释放后,则以下说法错误的是( )
图3
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒
C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒
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D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒
解析:弹簧突然释放后,A、B受到平板车的滑动摩擦力f=μ·FN,FNA>FNB,若μ相同,则fA>fB,A、B组成的系统合外力不等于零,故A、B组成的系统动量不守恒,选项A不正确;若A、B与小车C组成系统,A与C、B与C的摩擦力则为系统内力,A、B、C系统受到的合外力为零,故A、B、C系统动量守恒,选项B、D正确;若A、B组成系统,A、
B受到的摩擦力合力为零,该系统动量也是守恒的,选项C正确。
答案:A
9.甲、乙两船静止在湖面上,总质量分别是m1、m2,两船相距s,甲船上的人通过绳子,用力F拉乙船,若水对两船的阻力大小均为f,且f ( ) A.甲船的动量守恒 B.乙船的动量守恒 C.甲、乙两船的总动量守恒 D.甲、乙两船的总动量不守恒 解析:甲、乙每只小船所受的合外力不为零,动量不守恒,甲、乙两船组成的系统所 受的合外力为零,总动量守恒。 答案: C 10.如图4所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面粗糙,有一质量 为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面,若车表面足够长,则( ) 图4 m A.木块的最终速度为v0 M+m B.由于车表面粗糙,小车和木块所组成的系统动量不守恒 C.车表面越粗糙,木块减少的动量越多 D.车表面越粗糙,小车获得的动量越多 解析:木块和小车间存在摩擦,为内力,系统所受合外力为零,动量守恒,由mv0=(Mmv0 +m)v,可知木块和小车最终有共同速度v=。车面越粗糙,滑动摩擦力越大,但木块 M+m 减少的动量和小车增加的动量不变。 答案:A 11.如图5所示,将质量m=1 kg的小球,从距水平地面高h=5 m处,以v0=10 m/s的水平速度抛出,不计空气阻力,g取10 m/s。 2 13 / 15 图5 求: (1)平抛运动过程中小球竖直方向上动量的增量Δp; (2)小球落地时的动量p′; (3)飞行过程中小球所受的合外力的冲量I。12 解析:(1)小球做平抛运动,由h=gt可得 2 t= 2h= g 2×5 s=1 s。10 故平抛过程中小球竖直方向上动量的增量Δp为 Δp=mv-0=mgt=1×10×1 kg·m/s =10 kg·m/s。 (2)小球落地时的速度vt=v20+v2y=v20+ gt2=102+102 m/s=102 m/s。 vy 速度与水平方向夹角θ:tanθ==1,得θ=45° v0 故小球落地时动量p′=mvt=102 kg·m/s,方向与水平方向成45°斜向下。 (3)飞行过程中小球所受合外力的冲量 I合=F合t=10 N·s,方向竖直向下。 答案:(1)10 kg·m/s (2)102 kg·m/s 方向与水平成45°斜向下 (3)10 N·s 方向竖直向下 12.如图6所示的是A、B两滑块碰撞前后的闪光照片示意图(部分)。图中滑块A的质量为0.14 kg,滑块B的质量为0.22 kg,所用标尺的最小分度值是0.5 cm,每秒闪光10 次。试根据图回答: 图6 (1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何? (2)碰撞前后总动量是否守恒? 解析:从图中A、B两位置的变化可得知,作用前,B是静止的;作用后B向右运动, A向左运动。 1 图中相邻两刻线间的距离为0.5 cm,碰前,A物在 s内的位移为0.5×10 cm=5 cm 10=0.05 m。碰后,A物向左移动,位移约为0.5 cm=0.005 m,B物向右移,位移为0.5×7 14 / 15 cm=0.035 m,所用时间皆为 1 s。10 s 根据速度公式v=得t sA0.05 vA== m/s=0.5 m/s, t0.1sA′0.005 vA′== m/s=0.05 m/s, t0.1 0.035 vB′= m/s=0.35 m/s, 0.1 (1)ΔpA=mAvA′-mAvA =0.14×(-0.05)-0.14×0.5 =-0.077(kg·m/s),方向向左 (2)碰撞前总动量 p=pA=mAvA=0.14×0.5=0.07(kg·m/s), 碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′ =0.14×(-0.05)+0.22×0.35 =0.07(kg·m/s)。 所以碰撞前后总动量守恒。 答案:(1)ΔpA=-0.077 kg·m/s,方向向左。 (2)碰撞前后总动量守恒。 15 / 15
高中物理第一章碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律教学案粤教版选修3-5
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