2013-2014高中物理 1.1 動(dòng)量定理規(guī)范訓(xùn)練 魯科版選修.doc

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第1節(jié) 動(dòng)量定理 (時(shí)間：60分鐘) 考查知識點(diǎn)及角度 難度及題號 基礎(chǔ) 中檔 稍難 對動(dòng)量、沖量概念的理解 1、2、3、4 5、6 動(dòng)量定理的應(yīng)用 7 8、9 10 綜合提升 11 12、13 知識點(diǎn)一　對動(dòng)量、沖量概念的理解 1．下列關(guān)于動(dòng)量的說法中正確的是 (　　)． A．同一物體的動(dòng)量越大，則它的速度越大 B．動(dòng)量相同的物體，速度方向一定相同 C．質(zhì)量和速率相同的物體，其動(dòng)量一定相同 D．一個(gè)物體動(dòng)量改變，則其速率不一定改變 解析　由動(dòng)量的定義可知，對同一物體來說，動(dòng)量越大，速度越大，選項(xiàng)A 正確；根據(jù)動(dòng)量的矢量性可知，動(dòng)量的方向與速度的方向相同，所以動(dòng)量相 同的物體，速度方向一定相同，選項(xiàng)B正確；速率相同，速度的方向不一定 相同，故動(dòng)量的方向不一定相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體的動(dòng)量改變，可能是動(dòng) 量的方向改變，而動(dòng)量的大小保持不變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確． 答案　ABD 2．關(guān)于物體的動(dòng)量，下列說法中正確的是 (　　)． A．慣性越大的物體，它的動(dòng)量也越大 B．動(dòng)量大的物體，它的速度不一定大 C．物體的速度大小不變，則其動(dòng)量也保持不變 D．運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量的方向一定是該時(shí)刻的速度方向 解析　動(dòng)量的大小由質(zhì)量和速度的大小決定，即p＝mv，慣性大則質(zhì)量大，、 但動(dòng)量不一定大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；動(dòng)量大的物體，可能是速度大，但也有可能 是質(zhì)量大，選項(xiàng)B正確；動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同，只有在速度 大小、方向均不變時(shí)，其動(dòng)量才保持不變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確． 答案　BD 3．若物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到的合外力不為零，則 (　　)． A．物體的動(dòng)能不可能總是不變的 B．物體的動(dòng)量不可能總是不變的 C．物體的加速度一定變化 D．物體的速度方向一定變化 解析　由“合外力不為零”可知，物體不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其他各種情 況皆可能存在． (1)當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能不變，A錯(cuò)． (2)當(dāng)合外力恒定時(shí)，加速度不變，故C錯(cuò)． (3)當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，D錯(cuò)． 答案　B 4．下列說法中正確的是 (　　)． A．根據(jù)F＝，可把牛頓第二定律表述為：物體動(dòng)量的變化率等于它所受 的合外力 B．力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量，它反映了力的作用對時(shí)間的累 積效應(yīng)，是一個(gè)標(biāo)量 C．作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零 D．沖量的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向 解析　用動(dòng)量概念表示牛頓第二定律為F＝，表示物體動(dòng)量的變化率， 所以選項(xiàng)A正確；沖量是矢量，它的方向與力的方向一致，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；沖 量是作用力對時(shí)間的積累效應(yīng)，只要有力作用了一段時(shí)間，就有沖量，與物 體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；沖量的方向與力的方向相同；但力的方向 與物體運(yùn)動(dòng)的方向并不一定相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案　A 5．關(guān)于物體的動(dòng)量和沖量，下列說法中正確的是 (　　)． A．物體所受合外力的沖量越大，它的動(dòng)量也越大 B．物體所受合外力的沖量不為零，它的動(dòng)量一定要改變 C．物體的動(dòng)量增量的方向，就是它所受合外力的沖量的方向 D．物體所受的合外力越大，它的動(dòng)量變化越快 解析　由動(dòng)量定理Ft＝p2－p1可知，物體的動(dòng)量除了與物體受到的沖量有關(guān) 以外，還跟物體的初狀態(tài)有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體受到的沖量不為零，則物 體的動(dòng)量一定變化，選項(xiàng)B正確；物體受到的沖量不僅與動(dòng)量的變化大小相 等，方向也一定與動(dòng)量的變化量方向相同，選項(xiàng)C正確；由動(dòng)量定理可得 F＝，物體受到的合外力越大，動(dòng)量變化越快，選項(xiàng)D正確． 答案　BCD 圖1－1－2 6．如圖1－1－2所示，一個(gè)物體在與水平面成θ角的拉力F的作用下勻速前進(jìn)了時(shí)間t，則 (　　)． A．拉力F對物體的沖量大小為Ft B．拉力對物體的沖量大小為Ftsin θ C．摩擦力對物體的沖量大小為Ftsin θ D．合外力對物體的沖量大小為零 解析　求沖量時(shí)，必須明確是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量．本題中，作 用的時(shí)間都是一樣的，求力F對物體的沖量就是Ft，所以A正確、B錯(cuò)誤； 物體受到的摩擦力Ff＝Fcos θ，所以，摩擦力對物體的沖量大小為Fft＝ Fcos θt，C錯(cuò)；物體勻速運(yùn)動(dòng)，合外力為零，所以合外力對物體的沖量 大小為零，D對．正確選項(xiàng)為A、D. 答案　AD 知識點(diǎn)二　動(dòng)量定理的應(yīng)用 7．從高處跳到低處時(shí)，為了安全，一般都是讓腳尖著地，這樣做是為了(　　)． A．減小沖量 B．減小動(dòng)量的變化量 C．增大與地面的沖擊時(shí)間，從而減小沖力 D．增大人對地面的壓強(qiáng)，起到安全作用 解析　腳尖先著地，接著逐漸到整只腳著地，延緩了人落地時(shí)動(dòng)量變化所用 的時(shí)間．依動(dòng)量定理可知，人落地動(dòng)量變化一定，而作用時(shí)間較長，這樣就 減小了地面對人的沖力，故C正確． 答案　C 8．質(zhì)量為60 kg的建筑工人，不慎從高空跌下，幸好彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛起來．已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間是1.2 s，安全帶長5 m，g取10 m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為 (　　)． A．500 N B．1 100 N C．600 N D．100 N 解析　選取人為研究對象，人下落過程中由v2＝2gh，v＝10 m/s，緩沖過程 由動(dòng)量定理得(F－mg)t＝mv，F(xiàn)＝＋mg＝1 100 N．由牛頓第三定律可知， 安全帶所受的平均沖力為大小1 100 N. 答案　B 圖1－1－3 9．質(zhì)量為1 kg的物體做直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖1－1－3所示．則物體在前10 s內(nèi)和后10 s內(nèi)所受外力的沖量分別是 (　　)． A．10 Ns，10 Ns B．10 Ns，－10 Ns C．0，10 Ns D．0，－10 Ns 解析　由圖象可知，在前10 s內(nèi)初、末狀態(tài)的動(dòng)量相等，p1＝p2＝5 kgm/s， 由動(dòng)量定理知I1＝0；在后10 s內(nèi)p3＝－5 kgm/s，I2＝p3－p2＝－10 Ns， 故選D. 答案　D 10．一個(gè)鐵球，從靜止?fàn)顟B(tài)由10 m高處自由下落，然后陷入泥潭中，從進(jìn)入泥潭到靜止用去0.4 s，該鐵球的質(zhì)量為336 g，求從開始下落到進(jìn)入泥潭前，重力對小球的沖量為多少？從進(jìn)入泥潭到靜止，泥潭對小球的沖量為多少？(保留兩位小數(shù)，g取10 m/s2) 解析　小球自由下落10 m所用的時(shí)間是t1＝ ＝ s＝ s，重力的沖量IG＝mgt1＝ 0.33610 Ns＝4.75 Ns，方向豎直向下． 對小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)至停在泥潭中的全過程運(yùn)用動(dòng)量 定理得mg(t1＋t2)－Ft2＝0.泥潭的阻力F對小球的沖量Ft2＝mg(t1＋t2)＝ 0.33610(＋0.4)Ns＝6.10 Ns，方向豎直向上． 答案　4.75 Ns　豎直向下　6.10 Ns　豎直向上 11．物體A和B用輕繩相連在輕質(zhì)彈簧下靜止不動(dòng)，如圖1－1－4甲所示．A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M.當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時(shí)的速度大小為vA，這時(shí)物體B下落速度大小為vB，如圖1－1－4乙所示，這段時(shí)間里，彈簧的彈力對物體A的沖量為 (　　)． 圖1－1－4 A．mvA B．mvA－MvB C．mvA＋MvB D．mvA＋mvB 解析　此題考查對沖量這一概念的理解及動(dòng)量定理的應(yīng)用．本題中彈簧的彈 力是變力，時(shí)間又是未知量，顯然，不能直接從沖量的概念I(lǐng)＝Ft入手計(jì)算， 只能用動(dòng)量定理求解．對物體A：I彈－mgt＝mvA；對物體B：Mgt＝MvB，消 去t解得I彈＝mvA＋mvB. 答案　D 12．質(zhì)量m＝1.5 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下，從水平面上A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行t＝2.0 s停在B點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間的距離s＝5.0 m，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，求恒力F的大?。?g＝10 m/s2) 解析　設(shè)撤去力F前物塊的位移為s1，撤去力F時(shí)物塊速度為v，物塊受到 的滑動(dòng)摩擦力F1＝μmg. 對撤去力F后物塊滑動(dòng)過程應(yīng)用動(dòng)量定理得 －F1t＝0－mv. 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得s－s1＝t. 對物塊運(yùn)動(dòng)的全過程應(yīng)用動(dòng)能定理Fs1－F1s＝0. 由以上各式得F＝，代入數(shù)據(jù)解得F＝15 N. 答案　15 N 13．一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí)，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后連為一體，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5 m，據(jù)測算兩車相撞前的速度約為30 m/s，求： (1)車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60 kg的人受到的平均沖力是多大？ (2)若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體作用時(shí)間是1 s，求這時(shí)人 體受到的平均沖力為多大？ 解析　(1)兩車相撞時(shí)認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，位移為0.5 m. 設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，根據(jù)x＝t，得t＝＝ s. 根據(jù)動(dòng)量定理Ft＝mv0， 得F＝＝ N＝5.4104 N. (2)若人系有安全帶，則 F′＝＝ N＝1.8103 N. 答案　(1)5.4104 N　(2)1.8103 N