1.2动量定理练习(word版含答案).docx
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1、人教版(2019)选择性必修一 1.2动量定理一、单选题1 ,将质量为0.5 kg的小球以20 m/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.小球从被抛出至到达最高点受到的冲量大小为10N-SB.小球从被抛出至落回出发点动量的变化量大小为零C.小球从被抛出至落回出发点受到的冲量大小为10N-SD.小球从被抛出至落回出发点动量的变化量大小为10N-S2.如图所示的摩天轮是人们喜爱的游乐设施,可以从高处欣赏城市及自然风光。一质 量为80kg的人乘坐该摩天轮,若该摩天轮的直径约为125m,运行一周约需30min, 以下说法正确的是()A.摩天轮的线速度大小约为0
2、.40m/sB.摩天轮的向心加速度大小约为7.6xl(T4 mzs2C.随轿厢转一周过程中,人的机械能守恒 D.随轿厢转一周,人的重力的冲量为零3. 一质量为2kg的物块在合外力产的作用下从静止开始沿直线运动。尸随时间,变化的图线如图所示,则()fF/N2;1- 1I01111 :2 3:4 t/s-1J:A. U2s时物块的速率为lm/sB. Z=2s时物块的速率为4m/sC. /=3s时物块的速率为1.5m/sD. u3s时物块的速率为lm/s4.质量为2kg的弹性小球以5m/s的速度垂直砸向地面,然后以同样大小的速度反弹v = gt = 3m/s重力的冲量I = mgt = 1.5N-S
3、方向竖直向下,故B正确;C.由动量定理,自由下落阶段动量变化率等于重力的冲量,等于L5N.s=L5kg.m/s,故C 错误;D.由于小钢球在空中只运动了 0.3s,所以Is末是静止状态,其动量为零,故D错误。 故选Bo8. C【详解】设飞行器对水的作用力为尸,根据牛顿第三定律可知,水对飞行器的作用力的大小也等于 对飞行器,根据平衡条件有F = Mg设水喷出时的速度为也 在时间,内喷出的水的质量为Am = pV = 2pSvt又有7i d28 =4对喷出的水应用动量定理有Ft =联立代入数据解得v7.6m/s故ABD错误C正确。故选C。9. B【详解】 由图片估算子弹与扑克牌的长度比例为1: 4
4、,则扑克牌的长度大约为8cm,子弹的速度答案第4页,共12页子弹与墙作用过程受墙的作用力为凡 由动量定理F Ni =耶解得厂 O-mv -0.05x1000 _ T _ in4 KTF =N = -5xl0 Nt l0-3由牛顿第三定律可在对墙的作用力约为5x1()4n。故B正确。故选B。10. C【详解】以物体为研究对象,以物体的初速度方向为正方向,由动量定理得I = p-mv则物体末动量p = / + mv - 15N-s + 5kg x 5m/s = 40kg m/s故选Co11. c【详解】AB.第Is内F=20N第2、 3s内F = -lON物体先加速、后减速,在3s内的冲量为Z =
5、 20xlN-s-l0x2N-s = 0根据动量定理1 = N)前3s内,动量的变化量为零,在第3s末速度为零,又因为物体速度方向未发生改变,所以物体的位移不为零,故AB错误;C.由于初速度和末速度都为零,因此动能变化量也为零,故C正确;D.但物体的重力势能是否改变不能判断,因此物体的机械能是否改变不能确定,故D错答案第5页,共12页、口厌。故选C。12. B子弹在A中运动时,A、B 一起向前运动,具有相同的运动速度,对整体应用动量定理可 避开A、B间的未知作用力,可以求解A、B分开时的速度,分开后再对B单独应用动量 定理可求得子弹穿出后B的速度。【详解】子弹在A中穿过时,以A、B为研究对象,
6、规定向右为正方向,根据动量定理可得A =(仍+加2)匕解得町+ m2之后A的速度保持力不变,子弹进入木块B后,以B为研究对象,根据动量定理可得ft2 - m2v2 - m2Vj解得岭+区mx + m2 m2故选Bo13. D【详解】AB.拉力/对物体的冲量大小为巾,选项AB错误;C.由平衡可知,摩擦力为f=FcosO则摩擦力对物体的冲量大小为/尸 FtcosO选项C错误;D.因物体匀速运动,则合外力为零,则合外力对物体的冲量大小为零,选项D正确。答案第6页,共12页故选Do 14. C【详解】A.任子威和武大靖受到的推力大小相等反向相反,但是质量不同因此加速度大小不同,A 错误;B.任子威对武
7、大靖的冲量与武大靖对任子威的冲量大小相等,方向相反,B错误;C.根据动量定理,动量的变化量等于冲量,任子威和武大靖的动量变化量的方向相反, 所以任子威和武大靖的动量变化量一定不相同,c正确;D.因为推力做功,任子威和武大靖组成的系统机械能一定增加,D错误。故选Co15. C【详解】25层高约为70m,瓷砖碎片近似自由落体v2 = 2 gh由动量定理有(F-mg)t = mv解得F = 2x103N由牛第三定律可知瓷砖碎片对地面产生的冲击力F =2x103N故选C。16. -2mv -2mv【详解】1.以初速方向为正,当物体转过的角度为时,速度变为7,则此过程中物体动量的变 化A/? = m(-
8、v) - mv = -2mv ;答案第7页,共12页2.匀速圆周运动物体,合外力等于向心力;据动量定理可得,向心力的冲量I =邸=-2mv .点睛:动量是矢量,计算动量变化时应遵循平行四边形定则.417.2.25W 一5【详解】1 01s,物体的加速度解得位移外力做的功1S末速度12s,物体的加速度解得位移外力做的功。2s内外力的平均功率F、= maxax - 2m/s2叱=4 .再=2JV1 = a/ = 2m/sF2 = ma2a2 = Im/si 2x2 = 2.5m2%=2.5JP = W+%=2.25WA +/2答案第8页,共12页根据动能定理W = AEk可得第1s内与第2s内质点
9、动能增加量之比A昂 J = 4% W2 518. mgt或产或形西诏或【详解】根据动量定理得,合力的冲量等于动量的变化量,所以在这段时间内物体动量变化量的大小为p = mgt又因为物体做平抛运动,在竖直方向上则有712h=-gt可得2gt = t所以有a2mh= mgt =t末位置的动量为机乙 初位置的动量为 2%,根据三角形定则,知动量的变化量的大小为= mvy = myjv2 - v1 = m12gh19. 14007700【详解】川根据科二2得,运动员落地时的速度为v =个2gh=J 2 x 10 x 5mzs= 1 Om/s规定向上为正方向,根据动量定理得(F; - mg) tj=O
10、- mv代入数据有答案第9页,共12页(F/ - 700) xl=0- 70x ( - 10)解得F7=1400N.落在沙坑中,根据动量定理得(/2 - mg) ?2=0 - mv代入数据有(F2 - 700) x0.1=0 - 70x ( - 10)解得F2=7700N.20. 巡塔2 N qS【详解】直升机悬停时受到的升力设螺旋桨作用于空气后空气的速度为也很短的时间加内螺旋桨推动空气的质量Nm=pSvNt对于机的空气,有由动量定理有FNt=bmv设发动机的功率为P,由动能定理有联立解得21. (1) 480N-S; (2) 1920Jo【详解】答案第10页,共12页(1)在滑雪者滑到坡道底
11、端的过程中mg sin 0 - /.img cos 0 = ma解得a = 4m/s2到达底端速度v2 = 2aL滑雪者所受合力的冲量/ = mv-0 = 480N-s(2)滑雪者滑行时间与空载相比电动机多消耗的电能等于克服摩擦力做功E = jumg %,cos 0 = 1920J22. 0.25N【详解】设雨滴受到支持面的平均作用力为凡 设在。时间内有质量为Am的雨水的速度由v=10m/s减为零,不计雨滴的重力,以向上为正方向,对这部分雨水应用动量定理F = 0 = (/) = mv AmvF =Ar设水杯横截面积为S,对水杯里的雨水,在加时间内水面上升则有Am = pSbhFpSvt压强为
12、Fp-pv=1x103x10x I1。N/m2=0.25N/m2t10x6023. (1) 0.03N; (2)见解析;(3) lxlO9N答案第11页,共12页【详解】(1)撞击前,水滴的速度为心则v2 = 2gh解v = 10m/s撞击过程,对水滴由动量定理-FA/ = 0mv解得F = 0.03N根据牛顿第三定律,水滴对石板的作用力也为0.03N(2)考虑空气阻力时,由于空气阻力与雨滴速度的平方成正比,设雨滴半径为一,收尾速度为v,贝1J43 I 27lrg = kvm二卜力g,3w V 3k实际观察中发现雨滴半径很小,收尾速度外也不大,由图像可知,从高20m的楼檐与高 2000m的云层
13、底部由静止落下的水滴,末速度都约为12m/s,根据动量定理,水滴对石板 的作用力大小没有明显差异(3)设水流的横截面积为S,单位面积上的力为F,,水的密度为心 v =1000m/s,在时 间加内,由动量定理-F SA/ = 0-pSv AZv解得F = pv代入数据得,单位面积上的作用力大小为1X109N答案第12页,共12页回来,与地面接触时间。= 0s,关于小球与地面的碰撞过程中,下列说法正确的是A.小球动量的变化量为0B.小球的加速度为0C.小球所受合外力的冲量大小为20NsD.地面对小球的冲量大小为20Ns5.汽车安全性能是汽车品质的重要指标。当汽车以50km/h左右的速度撞向刚性壁障
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