1、第十六章第二节 基础夯实一、选择题(14题为单选题,5题为多选题)1关于动量的概念,下列说法正确的是()A动量大的物体惯性一定大B动量大的物体运动一定快C动量相同的物体运动方向一定相同D物体的动量发生变化,其动能一定变化答案:C解析:物体的动量是由速度和质量两个因素决定的。动量大的物体质量不一定大,惯性也不一定大,A错;同样,动量大的物体速度也不一定大,B也错;动量相同指动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同,C对;当质量不变的物体的动量发生变化时可以只是速度的方向发生变化,其动能不一定变化,D错。2关于冲量,下列说法正确的是()A冲量是物体动
2、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冲量的方向就是物体运动的方向答案:A解析:力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后,物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说冲量使物体的动量发生了变化,A选项正确;只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量IFt,与物体处于什么状态无关,物体运动状态的变化情况,是所有作用在物体上的力共同产生的效果,所以B选项不正确;物体所受冲量IFt与物体动量的大小pmv无关,C选项不正确;冲量的方向与物体运动的方向无关,故D选项不正确。3.如图所示,质量为m的小滑块沿倾角为的粗糙斜面从底端向上滑动
3、,经过时间t1速度减为零,然后又沿斜面下滑,经过时间t2回到斜面底端,则在整个运动过程中,重力的冲量大小为()Amgsin(t1t2)Bmgsin(t1t2)Cmg(t1t2)D0答案:C解析:解题的关键是弄清两个过程中重力的冲量方向相同,其总冲量应是两段时间内冲量的代数和。由冲量的定义得:上滑过程中,重力的冲量I1mgt1,方向竖直向下。下滑过程中,重力的冲量I2mgt2,方向竖直向下,则整个运动过程中,重力的冲量大小为II1I2mg(t1t2)。4.质量为1kg的物体做直线运动,其速度图象如图所示。则物体在前10s内和后10s内所受外力的冲量分别是()A10Ns,10NsB10Ns,10N
4、sC0,10NsD0,10Ns答案:D解析:由图象可知,在前10s内初、末状态的动量相同,p1p25kgm/s,由动量定理知I10;在后10s内末状态的动量p35kgm/s,由动量定理得I2p3p210Ns,故正确答案为D。5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0.2s,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是()A1m/sB1.5m/sC2m/sD2.5m/s答案:CD解析: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vgt100.2m/s2m/s。6下列几种物理现象的解释中,错
5、误的是()A砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻B跳远时在沙坑里填沙,是为了减小冲量C在推车时推不动是因为推力的冲量为零D动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用,两个物体将同时停下来答案:ABC解析:砸钉子若用橡皮锤,由于作用时间长,产生的冲力小;跳远时在沙坑里填沙,是为了减小冲力;推车时推不动说明合力的冲量为零,A、B、C选项错误。二、非选择题7如图所示,在2012年伦敦奥运会的足球赛场上,一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。(1)若开始时足球的速度是4m/s,方向向右,踢球后,球的速度为10m/s,方向仍向右(如图甲),求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量。(2)若足
6、球以10m/s的速度撞向球门门柱,然后以3m/s速度反向弹回(如图乙),求这一过程中足球的动量改变量。答案:(1)1.6kgm/s方向向右;4kgm/s方向向右;2.4kgm/s方向向右。(2)5.2kgm/s方向向左。解析:(1)取向右为正方向,初、末动量分别为pmv0.44kgm/s1.6kg m/s,方向向右pmv0.410kgm/s4kgm/s,方向向右动量的改变量为ppp2.4kgm/s,方向向右。(2)取向右为正方向,初、末动量分别为p1mv0.410kgm/s4kgm/s,方向向右p2mv0.4(3)kgm/s1.2kgm/s,方向向左,动量的改变量为pp2p15.2kgm/s,
7、方向向左。能力提升一、选择题(1、2题为单选题,3、4题为多选题)1质量为60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好弹性安全带的保护,使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s,安全带长5m,g取10m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为()A500NB1 100NC600ND100N答案:B解析:选取人为研究对象,人下落过程中由v22gh,v10m/s,缓冲过程由动量定理得(Fmg)tmv,Fmg1 100N。由牛顿第三定律可知,安全带所受的平均冲力为1 100N。2如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为
8、()A仍在P点B在P点左边C在P点右边不远处D在P点右边原水平位移的两倍处答案:B解析:以v或2v抽纸条时,纸条给铁块的摩擦力不变,以2v抽纸条时,纸条对铁块的作用时间短,对铁块的冲量小,铁块获得的速度小,根据平抛知识可知它的水平射程短,所以落点在P点的左边。3(宁厦大学附中20132014学年高二下期期末)从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是()A掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小C掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D掉在水泥地上的玻璃杯与地面
9、接触时,相互作用力大,而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小答案:CD解析:由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和草地上时的速度相同,动量相同,故选项A错;最后速度减为零,动量变化量相同,故选项B错;由动量定理可知落在水泥地上作用时间短,受到的作用力大,故选项C、D对。4(黄冈市20132014学年高二下学期期末)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经t时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中()A地面对他的冲量为mvmgtB地面对他的冲量为mvmgtC地面对他做的功为mv2D地面对他做的功为零答案:AD解析:取运动员为研究对象,由动量定理得:(Fmg)tmv0,IFtmvmgt,运
10、动员没有离开地面,地面对运动员的弹力做功为零,所以A、D选项正确。二、非选择题5质量m2.5kg的物体静止在粗糙的水平面上,在如图所示的水平拉力F作用下开始运动,则6s末物体的速度大小为_m/s。(已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2,g取10m/s2)答案:12解析:滑动摩擦力Ffmg5N,在02s内拉力F4NFf,故物体保持静止状态,物体在2s末开始运动,对全过程应用动量定理,有F2t2F3t3mg(t2t3)mv,代入数据得v12m/s。二、非选择题6.一个质量为m0.4kg的足球以10m/s的速度水平飞向球门。守门员跃起用双拳将足球以12m/s的速度反方向击出,守门员触球时间约为0.1
11、s,问足球受到的平均作用力为多大?方向如何?答案:88N,方向与原来速度方向相反解析:选定足球原运动方向为正方向。根据动量定理tpp,这里为足球在水平方向受到的平均作用力,t为击球的时间,p为击球后足球的动量,p为足球原来的动量。设足球的质量为m,击球先、后的速度分别为v和v,于是可得到N88N。可见,足球受到的平均作用力为88N,方向与原来速度方向相反。72014年10月在济青高速公路上,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0.5m,据测算两车相撞前速度约为30m/s。则:(1)试求车祸中车内质量约60kg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)5.4104N(2)1.8103N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0.5m。设运动的时间为t,根据st,得ts。根据动量定理Ftpmv0,得FN5.4104N。(2)若人系有安全带,则FN1.8103N。