1、一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.以下四个图描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线。若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是()2.如图所示,一汽车以恒定速率沿圆弧形凸桥由A运动到B的过程中()A.合外力的冲量为零B.牵引力与摩擦力做功之和为零C.牵引力与重力做功之和为零D.外力对汽车做功的代数和为零3.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10 m/s2。以下判断正确的是()A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 NsB.小球从抛出至落回出发点
2、动量的增量大小为0C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 Ns4.(2013成都模拟)物体在运动过程中加速度不为零,则下列说法正确的是()A.物体受到的冲量一定不为零B.物体速度的大小一定随时间变化C.物体动能一定随时间变化D.物体动量一定随时间变化5.(2013沙坪坝区模拟)现代采煤方法中,有一种方法是用高压水流将煤层击碎而将煤采下,水流从高压水枪中射出,喷射速度很大,水流能将煤层击碎是因为水流()A.有很大的动能B.有很大的动量C.和煤层接触时有很大的动量变化D.和煤层接触时单位面积上的动量变化率很大6.(2013玉林模拟)如图所示,一小
3、物块由粗糙斜面上的O点静止释放,下滑过程中经过A、B两点;若小物块改由O点静止释放,再次经过A、B两点,小物块第二次从A到B的过程中与第一次相比()A.摩擦力对小物块的冲量变大B.摩擦力对小物块的冲量变小C.小物块的动能改变量变大D.小物块的动能改变量变小7.(2013绵阳模拟)如图所示,质量相同的两个小物体A、B处于同一高度。现使A沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑,而使B无初速地自由下落,最后A、B都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中,A、B两物体()A.所受重力的冲量相同B.所受重力做的功相同C.所受合力的冲量不同D.所受合力做的功不同8.如图所示,图线表示作用在某物体上的
4、合外力与时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么()A.从t=0开始,3s内作用在物体上的冲量为零B.前4 s内物体的位移为零C.第4 s末物体的速度为零D.前3 s内合外力对物体做的功为零9.如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静置一小球C,A、B、C的质量均为m,给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时冲量必须满足()A.最小值mB.最小值mC.最大值mD.最大值m10.质量为m=0.10kg的小钢球以v0=10m/s的水
5、平速度抛出,下落h=5.0m时撞击一钢板,如图所示,撞后速度恰好反向,且速度大小不变,已知小钢球与钢板作用时间极短,取g=10m/s2,则()A.钢板与水平面的夹角=60B.小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量为1 NsC.小钢球刚要撞击钢板时小钢球动量的大小为10kgm/sD.钢板对小钢球的冲量大小为2Ns二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(14分)在北京奥运会闭幕式上,199名少年穿着装有弹簧支架特制的足具表演。表演者穿着这种弹跳器上下跳跃。如图为在一次跳跃中弹跳器从接触地面到离开地面的过程中,地面对弹跳器弹力F与
6、时间t的变化关系图像。表演者连同弹跳器的总质量为80kg。求:(1)t1=0.5s时刻,表演者的速度。(2)表演者离地后能上升的高度。(不计空气阻力,g取10m/s2)12.(能力挑战题)(16分)如图所示,质量M为4.0kg的木板A放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为0.24,木板右端放着质量m为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能为8.0J,小物块的动能为0.50J,重力加速度取10m/s2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0;(2)A与B间的摩擦力。答案解析1.【解析】选
7、D。动量的变化率等于合外力即重力,p=mgt,=mg,故D对。2.【解析】选D。由动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量,由A运动到B的过程中动量的变化量不为零,所以合外力的冲量不为零,A错。以恒定速率沿圆弧运动,由动能定理,牵引力与摩擦力、重力做功之和为零,所以外力对汽车做功的代数和为零,B、C错,D对。3.【解析】选A、D。小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量I=0-(-mv0)=10 Ns,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为I=p=mv-(-mv0
8、)=20 Ns,D正确,B、C均错误。4.【解析】选A、D。加速度不为零,说明合外力不为零,则物体受到的冲量一定不为零,A对。加速度不为零,说明速度是变化的,但速度的大小可能不变,只有速度的方向变化,B、C错,D对。5.【解析】选D。类似于气体的压强,高压水流喷射到煤层后,会对煤层产生持续的作用力,如果煤层单位面积上的压力过大,就能将煤层击碎;根据动量定理有p=Ft,所以F=,可见,煤层单位面积上的压力等于单位面积上的动量变化率,故D对。【变式备选】如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,顶端与竖直墙壁接触。现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷出面积为S,气体密度为,气体往外喷
9、出的速度为v,则气体刚喷出时贮气瓶顶端对竖直墙的作用力大小是()A.vB.v2C.SvD.Sv2【解析】选D。以t时间内喷出的气体为研究对象,则Ft=mv=Svtv=Stv2,则F=Sv2,由于贮气瓶处于平衡状态,墙壁与贮气瓶间作用力与气体反冲力平衡,故D正确。6.【解析】选B。无论从O点还是从O点由静止释放,加速度a=gsin-gcos相同,由v2=2as得,从O点由静止释放过A、B两点的速度比从O点由静止释放的速度大,所以第二次从A到B的时间比第一次短,A错B对。又根据动能定理,从A到B合力的功相同,动能的改变就相同,C、D错。7.【解析】选B、C。两物体在竖直方向上均做初速度为零的匀加速
10、运动,由h=at2知,因aBaA,故tBtA;物体所受重力的冲量I=mgt不同,A错。而重力做的功W=mgh相同,B对。两物体初动量均为零,而末动量的方向不同,则p不同,由I=p知,合力的冲量不同,C对。由于两物体只有重力做功,故合力的功均等于mgh,D错。8.【解析】选A、D。根据动量定理F1t1+F2t2=mvF1=10N,F2=-5Nt1=1s,t2=2s,F1t1+F2t2=0,则v=0,所以前3s内合外力对物体做的功为零,故A、D正确。3s之后物体反向运动,所以4s末速度不为零,C错;物体在03 s内运动方向不变,第4 s内的位移大小要小于03 s内的位移,所以前4 s内的位移不为零
11、,故B错。9.【解析】选B、D。在最低点时,瞬时冲量I=mv0,在最高点mg=,从最低点到最高点,m=2mgr+mv2,解出瞬时冲量的最小值为m,故A错、B对;若在最高点,3mg=,其余不变,则解出瞬时冲量的最大值为m,故C错、D对。10.【解析】选B、D。小钢球撞击钢板时的竖直分速度vy=10m/s,又v0=10m/s,则钢板与水平面的夹角=45,选项A错误;小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的飞行时间t=1s,重力冲量mgt=1Ns,选项B正确;取垂直钢板向上为正方向,小钢球刚要撞击钢板时小钢球速度的大小为v1=v0=10m/s,动量为p1=-mv1=-kgm/s,选项C错误;撞后小钢球的速度
12、v2=10m/s,动量为p2=mv2=kgm/s,小钢球动量变化p=p2-p1=2kgm/s,由动量定理可知,钢板对小钢球的冲量大小为I=p=2Ns,选项D正确。11.【解析】(1)由图像可知,t1=0.5s时刻弹跳器的压缩量最大,故此时表演者的速度为0。(2分)(2)表演者从t1=0.5s弹起上升到t2=1.0s离地的过程中受到重力G和弹力F作用,它们的冲量改变了表演者的动量。设表演者t2=1.0s离地时的速度为v,由动量定理有:IG+IF=mv(1分)取竖直向上为正方向,则IG=-mg(t2-t1)=-400Ns(4分)由F-t图像中曲线的后半段与t轴的0.5s至1.0 s所围“面积”知弹
13、力的冲量(约22个格子,每个格子的“面积”为50Ns):IF=1100Ns解得:v=8.75m/s(2分)设上升的高度为h,有v2=2gh(3分)解得:h=3.83m。(2分)答案：(1)0(2)3.83m【总结提升】变力冲量的计算方法(1)在F-t图像中,图线与对应的t轴所包围的“面积”即为变力的冲量。(2)应用动量定理Ft=p求变力的冲量。(3)若力的方向不变,大小与时间成一次函数关系时,可用式子F=计算平均作用力,再用p=Ft计算冲量。12.【解题指南】审题时要关注以下三点:(1)作用于木板的瞬时冲量I与木板获得瞬时动量的关系。(2)小物块与木板作用完毕的时刻,动能与速度的关系。(3)木板与小物块相互作用的过程中,动量定理的应用。【解析】(1)设木板的速度为v0,由动量定理,I=Mv0(3分)v0=3m/s(2分)(2)设A与B之间摩擦力大小为Ff,当小物块离开木板时小物块的速度为v,木板的速度为v1,作用时间为t,则v=1m/s(2分)v1=2m/s(2分)对M和m分别应用动量定理:设向右为正方向Fft=mv(2分)-Ff+(M+m)gt=Mv1-Mv0(3分)解得Ff=4N。(2分)答案：(1)3m/s(2)4 N关闭Word文档返回原板块
