2019年高中物理第十六章动量守恒定律第2节动量和动量定理随堂演练巩固提升新人教版选修3_5.pdf
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1、第 2 节 动量和动量定理第 2 节 动量和动量定理 随堂检测 1质量为 0.5 kg 的物体,运动速度为 3 m/s,它在一个变力作用下速度变为 7 m/s,方 向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为( ) A5 kgm/s,方向与原运动方向相反 B5 kgm/s,方向与原运动方向相同 C2 kgm/s,方向与原运动方向相反 D2 kgm/s,方向与原运动方向相同 解析:选 A以原来的方向为正方向,由定义式 pmvmv得 p(70.5 30.5) kgm/s5 kgm/s,负号表示 p的方向与原运动方向相反 2 (2015高考重庆卷)高空作业须系安全带, 如果质量为m的高空作业人员不慎
2、跌落, 从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动),此后经 历时间t安全带达到最大伸长, 若在此过程中该作用力始终竖直向上, 则该段时间安全带对 人的平均作用力大小为( ) Amg Bmg m2gh t m2gh t Cmg Dmg m gh t m gh t 解析:选 A设高空作业人员自由下落h时的速度为v,则v22gh,得v,设安2gh 全带对人的平均作用力为F,取竖直向下为正方向,由动量定理得(mgF)t0mv,得F mg,选项 A 正确 m2gh t 3(2017四川统考)一质量为m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射 到一倾角为 30的固定
3、斜面上,并立即沿反方向弹回已知反弹速度的大小是入射速度大 小的 .求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小 3 4 解析:小球在碰撞斜面前做平抛运动,设刚要碰撞斜面时小球速度为v,由题意知v的 方向与竖直线的夹角为 30,且水平分量仍为v0,如图所示由此得v2v0.碰撞过程中, 小球速度由v变为反向的v,碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,设反弹速 3 4 度的方向为正方向,则斜面对小球的冲量为Imm(v) ( 3 4v) 解得Imv0. 7 2 答案:mv0 7 2 4一宇宙飞船以v1.0104 m/s 的速度进入密度为2.0107 kg/m3的微陨石流 中,如果飞船在垂直于运动方向上的
4、最大截面积S5 m2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附 着在飞船上为使飞船的速度保持不变,飞船的牵引力应增加多大? 解析:设t时间内附着在飞船上的微陨石总质量为 m,则 mSvt 这些微陨石由静止至随飞船一起运动, 其动量增加是受飞船对其作用的结果, 由动量定 理有Ftpmv 则微陨石对飞船的冲量大小也为Ft,为使飞船速度保持不变,飞船应增加的牵引力为 FF 综合并代入数值得 F100 N,即飞船的牵引力应增加 100 N. 答案:100 N 5如图所示,质量mA为 4.0 kg 的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因 数 为 0.24, 木板右端放着质量mB为 1.0 kg的小物块B(
5、视为质点), 它们均处于静止状态, 木板突然受到水平向右的 12 Ns 的瞬时冲量I作用开始运动, 当小物块滑离木板时, 木板 的动能EkA为 8.0 J小物块的动能EkB为 0.50 J,重力加速度取 10 m/s2,求: (1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0的大小; (2)木板的长度L. 解析:(1)设水平向右为正方向,有ImAv0 代入数据解得v03.0 m/s. (2)设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA和FCA,B在A上滑行 的时间为t,B离开A时A和B的速度分别为vA和vB,有 (FBAFCA)tmAvAmAv0 FABtmBvB 其中FABFBA 设A
6、,B相对于C的位移大小分别为sA和sB,有 (FBAFCA)sAmAvmAv 1 2 2A 1 2 2 0 FABsBEkB 动量与动能之间的关系为mAvA 2 mAEkA mBvB 2 mBEkB 木板A的长度LsAsB 代入数据解得L0.50 m. 答案:(1)3.0 m/s (2)0.50 m 课时作业 一、单项选择题 1关于动量,下列说法正确的是( ) A速度大的物体,它的动量一定也大 B动量大的物体,它的速度一定也大 C只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变 D质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大 解析 : 选 D动量由质量和速度共同决定,只有质量和速度的
7、乘积大,动量才大,A、B 均错误;动量是矢量,只要速度方向变化,动量也发生变化,选项 C 错误;由 pmv 知 D 正确 2.如图所示,质量为m的小滑块沿倾角为的斜面向上滑动,经过时间t1速度变为零 然后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在 整个过程中,重力对滑块的总冲量为( ) Amgsin (t1t2) Bmgsin (t1t2) Cmg(t1t2) D0 解析 : 选 C谈到冲量必须明确是哪一个力的冲量,此题中要求的是重力对滑块的冲量, 根据冲量的定义式IFt, 因此重力对滑块的冲量应为重力乘以作用时间, 所以IGmg(t1 t2),即 C 正
8、确 3如图所示,在甲、乙两种情况中,人用相同大小的恒定拉力拉绳子,使人和船A均 向右运动,经过相同的时间t,图甲中船A没有到岸,图乙中船A没有与船B相碰,则经过 时间t( ) A图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小 B图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大 C图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大 D以上三种情况都有可能 解析:选 C冲量是力和力作用的时间的乘积,由于人用相同大小的恒定拉力拉绳子, 则在相同的时间内,甲、乙两图中,人对绳子拉力的冲量一样大,正确选项为 C 4如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由
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