1、第一章2夯基提能作业一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1关于冲量,下列说法正确的是(A)A合力的冲量是物体动量变化的原因B作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C动量越大的物体受到的冲量越大D冲量的方向与物体运动的方向相同解析:力作用一段时间便有了冲量,而合力作用一段时间后,物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说合力的冲量使物体的动量发生了变化,选项A正确;只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量,与物体处于什么状态无关,选项B错误;物体所受冲量IFt与物体动量的大小pmw无关,选项C错误;冲量是矢量,其方向与力的方向相同,与物体运动方向无关,D错误。2
2、如图所示,小明在演示惯性现象时,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条。若缓慢拉动纸条,发现杯子会滑落;当他快速拉动纸条时,发现杯子并没有滑落,对于这个实验,下列说法正确的是(D)A缓慢拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较小B快速拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较大C为使杯子不滑落,杯子与纸条间的动摩擦因数应尽量大一些D为使杯子不滑落,杯子与桌面间的动摩擦因数应尽量大一些解析:在缓慢拉动和快速拉动纸条的过程中,杯子受到的摩擦力均为滑动摩擦力,大小相等,但快速拉动时,纸条与杯子作用时间短,此时摩擦力对杯子的冲量小,由Ip可知,杯子增加的动量较小,因此杯子没有滑落,缓慢拉动时,摩擦力对杯子的冲量大,杯子增加的
3、动量大,杯子会滑落,故A、B错误;为使杯子不滑落,杯子与纸条间的摩擦力对杯子的冲量应尽量小一些,杯子与纸条间的动摩擦因数应尽量小一些,选项C错误;杯子与桌面间的动摩擦因数较大时,杯子在桌面上做减速运动的加速度较大,则滑动的距离较小,杯子不容易滑落,选项D正确。3(2020江苏省新沂市润新学校高三下学期3月第3次线上考试)地动仪是世界上最早的感知地震装置,由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成,早于欧洲1700多年。如图所示,为一现代仿制的地动仪,龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为h,当感知到地震时,质量为m的铜珠(初速度为零)离开龙口,落入蟾蜍口中,与蟾蜍口碰撞的时间约为t,则铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小
4、约为 (A)Amg BC Dmg解析:铜珠做自由落体运动,落到蟾蜍口的速度为:v ,以竖直向上为正方向,根据动量定理可知:Ftmgt0(mv),解得:Fmg,故选项A正确。4如图所示甲、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(C)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:甲、乙两种情况下人对绳子的拉力相等,作用时间相同,由冲量的定义式IFt可
5、知,两冲量大小相等,只有选项C正确。5(多选)下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化相等的是(ABD)A平抛运动B自由落体运动C匀速圆周运动D匀减速直线运动解析:根据动量定理pFt,F是合力且为恒力才能符合题意。平抛运动中物体受到的合力是重力;自由落体运动物体受到的合力是重力;做匀速圆周运动物体受到的合力指向圆心是变力;匀减速直线运动物体受到的合力是恒力。6(多选)古时有守株待兔的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是(CD)A1 m/s B1.5 m/s C2 m/s D2.5 m/s解析
6、:根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F,兔子撞击后速度为零,根据动量定理有Ftmv,所以vgt100.2 m/s2 m/s。故选CD。二、非选择题(共24分)7(12分)在水平力F30 N的作用下,质量m5 kg的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2,若F作用6 s后撤去,撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止?(g取10 m/s2)答案:12 s解析:用动量定理求解,研究全过程。选物体作为研究对象,研究整个运动过程,这个过程的始、终状态的物体速度都等于零。取水平力F的方向为正方向,根据动量定理得(Fmg)t1(mg)t20解得t2t16 s12 s。8(12
7、分)一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。求:(1)08 s时间内拉力的冲量。(2)08 s时间内物体的动量的变化量。答案:(1)18 Ns(2)4 kgm/s解析:(1)由图乙知IFF1t1F2t2F3t318 Ns(2)由图丙可知:前2 s内物体处于静止状态,26 s物体匀加速运动;68 s物体做匀速直线运动,在此过程中物体拉力与摩擦力相等,即f2 N。物体在08 s时间内动量的变化量为合外力的冲量pIFIf18 Ns12 Ns26 NS4 Ns4 kgm/s一、选择题(本题共2小题,每题7分,共
8、14分)1(2021天津一中高二下学期模块检测)物体A和B用轻绳相连,挂在轻弹簧下静止不动,如图(a)所示,A的质量为m,B的质量为M,当连接A、B的绳突然断开后,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(b)所示,在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为(D)Amv BMuCmvMu Dmvmu解析:对B由动量定理得:MgtMu0,对A由动量定理得,设弹簧冲量为I:Imgtmv0,联立解得:Imvmu,ABC错误,D正确。2(多选)静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化的图像如图所示,则下列说法中正确的是(BCD)A04 s内物体的
9、位移为零B04 s内拉力对物体做功为零C4 s末物体的动量为零D04 s内拉力对物体的冲量为零解析:由图像可知物体在4 s内先做匀加速后做匀减速运动,4 s末的速度为零,位移一直增大,A错;前2 s拉力做正功,后2 s拉力做负功,且两段时间做功代数和为零,故B正确;4 s末的速度为零,故动量为零,故C正确;根据动量定理,04秒内动量的变化量为零,所以拉力对物体的冲量为零,故D正确,故选B、C、D。二、非选择题(共26分)3(12分)(2020广州大学附中高二下学期期末)一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m,据测算两车相撞前速度约为3
10、0 m/s。则:(1)试求车祸中车内质量约为60 kg的人受到的平均冲力是多大?(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s,求这时人体受到的平均冲力为多大?答案:(1)5.4104 N(2)1.8103 N解析:(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止,位移为0.5 m。设运动的时间为t,根据xt,得t s。根据动量定理Ftpmv0,得F N5.4104 N。(2)若人系有安全带,则F N1.8103 N。4(14分) 2010年1月4日,828米高的全球最高楼哈里发大楼(此前称为“迪拜塔”)举行了落成启用典礼,如图所示。风速曾是修建的关键,一旦风速超过每秒70米,就必须停止施工,假设风速以v70 m/s的速度推进,空气的密度1.3 kg/m3,建筑工人的高度h1.7 m,平均宽度d25 cm,风遇到建筑工人后的速度可认为是零,由此估算大风对建筑工人的平均冲击力为多少?答案:2 707 N解析:t s内,撞击建筑工人的大风的质量为:mSvt知Shd又因为大风末速度为零,水平方向只受建筑工人对风的阻力作用所以:Ftmv综合以上三式并代入数据可得:Fv2hd2 707 N即大风对建筑工人的冲击力2 707 N。