新教材2023_2024学年高中物理第1章动量及其守恒定律习题课动量定理的应用分层作业鲁科版选择性必修第一册

这是一份新教材2023_2024学年高中物理第1章动量及其守恒定律习题课动量定理的应用分层作业鲁科版选择性必修第一册，共6页。
习题课:动量定理的应用A级 必备知识基础练1.(多选)水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则(　　)A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何相等时间内,动量变化的方向都是竖直向下C.在任何相等时间内,动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零2.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v。在此过程中,下列说法正确的是(　　)A.地面对他的冲量大小为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量大小为mv+mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量大小为mv,地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量大小为mv-mgΔt,地面对他做的功为零3.如图所示,一个质量为m的铁锤,以速度v竖直打在木桩上,经Δt时间速度减为0,在这段时间内,木桩对铁锤的平均作用力大小为(　　)A.mgB.-mgC.D.+mg4.物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图甲所示。A的质量为m,B的质量为M,将连接A、B的绳烧断后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B的下落速度大小为u,如图乙所示,在这段时间里,弹簧弹力对物体A的冲量等于(　　)A.mvB.mv-MuC.mv+MuD.mv+mu5.质量为100 g的小球从0.8 m高处自由下落到一个厚软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20 s,则这段时间软垫对小球的冲量大小为　　　　　。(g取10 m/s2,不计空气阻力) 6.如图所示,一质量为M的长木板在光滑水平面上以速度v0向右运动,一质量为m的小铁块在木板上以速度v0向左运动,铁块与木板间存在摩擦。为使木板能保持速度v0向右匀速运动,必须对木板施加一水平力,直至铁块与木板达到共同速度v0。设木板足够长,求此过程中水平力的冲量大小。                 B级 关键能力提升练7.(多选)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是(　　)A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能先增大后减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力大于人所受的重力8.(2023宁夏吴忠高二期末)一质量为2 kg的物块,在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图所示,下列说法正确的是(　　)A.物体在3 s末的动量大小为24 kg·m/sB.水平力F在前4 s内的冲量大小为16 N·sC.物体在5 s末的速度大小为2 m/sD.物体在6 s末的动量大小为12 kg·m/s9.(多选)如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为g。关于小球下落的整个过程,下列说法正确的有(　　)A.小球的机械能减少了mg(H+h)B.小球克服阻力做的功为mghC.小球所受阻力的冲量大于mD.小球动量的变化量等于所受阻力的冲量10.如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4 kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2 kg。现对A施加一个水平向右的恒力F=10 N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B黏合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6 s,二者的速度达到vt=2 m/s。求:(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小。              11.质量为1 kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4,有一大小为5 N 的水平恒力F作用于物体上,使之加速前进,经3 s后撤去F,g取10 m/s2,求:(1)物体运动的总时间;(2)物体运动的总位移大小。            
参考答案习题课:动量定理的应用1.ABC　做平抛运动的物体仅受重力作用,由动量定理得Δp=mg·Δt,因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同,即大小相等,方向都是竖直向下的,从而动量的变化率恒定,故选项A、B、C正确,D错误。2.B　人的速度原来为零,起跳后变为v,则由动量定理可得I-mgΔt=mv,故地面对人的冲量大小为mv+mgΔt;而人在跳起时,受到的支持力没有产生位移,故支持力不做功,故B项正确。3.D　对铁锤受力分析可知,其受重力与木桩的作用力,设竖直向下的方向为正方向,则有(mg-F)Δt=0-mv,解得F=mg+,故D正确,A、B、C错误。4.D　从绳被烧断到B的速度为u,对B物体,由动量定理得,Mgt=Mu,对A物体,有IF-mgt=mv,得IF=mgt+mv=mu+mv。选项D正确。5.解析小球下落0.8m用时t=s=0.4s。设软垫对小球的冲量大小为I,小球从下落到最低点过程,根据动量定理,有mg(t+0.20s)-I=0,得I=0.6N·s。答案0.6 N·s6.解析考虑M、m组成的系统,设M运动的方向为正方向,根据动量定理有Ft=(M+m)v0-(Mv0-mv0)=2mv0,则水平力的冲量I=Ft=2mv0。答案2mv07.ABD　从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中,人先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,加速度等于零时,速度最大,故人的动量和动能都是先增大后减小,加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大,动量和动能最大,在最低点时人具有向上的加速度,绳对人的拉力大于人所受的重力。绳的拉力方向始终向上与运动方向相反,故绳对人的冲量方向始终向上,绳对人的拉力始终做负功。故选项A、B、D正确,选项C错误。8.C　根据图像,由动量定理有Ft1=p1-0,代入数据得物体在3s末的动量大小为p1=12kg·m/s,同理可得物体在6s末的动量大小为0,A、D错误;由冲量公式有I=Ft1-Ft2,代入数据得水平力F在前4s内的冲量大小为I=8N·s,B错误;在5s内由动量定理有Ft1-Ft3=mv-0,代入数据得物体在5s末的速度大小为v=2m/s,C正确。9.AC　小球在整个下落过程中,动能变化量为零,重力势能减少了mg(H+h),则小球的机械能减少了mg(H+h),故A项正确;对小球下落的全过程运用动能定理得mg(H+h)-Wf=0,则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h),故B项错误;小球落到地面时的速度v=,对在泥潭中运动的过程运用动量定理得IG-If=0-m,解得If=IG+m,知阻力的冲量大于m,故C项正确;运用动量定理对全过程分析知,动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和,故D项错误。10.解析(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律有F=mAa代入数据解得a=2.5m/s2。(2)对A、B碰撞后共同运动t=0.6s的过程,由动量定理得Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v代入数据解得v=1m/s。答案(1)2.5 m/s2　(2)1 m/s11.解析(1)物体由开始运动到停止运动的全过程中,F的冲量为Ft1,摩擦力的冲量为ft。选水平恒力F的方向为正方向,根据动量定理有Ft1-ft=0又f=μmg代入数据解得t=3.75s。(2)恒力F作用时间为t1=3s,物体的加速度a==1m/s2,发生的位移s1==4.5m对整个过程用动能定理得,Fs1-μmgs=0,解得s=5.625m。答案(1)3.75 s　(2)5.625 m