【物理】2020届一轮复习人教版动量动量定理作业 7页

‎2020届一轮复习人教版 动量动量定理 作业 ‎1.下列说法错误的是(　　)‎ A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度 B.跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或海绵垫上可以减小地面对运动员的作用力 C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减小反冲的影响 D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好 答案　D 解析　火箭向后喷出气流，对气流有向后的力的作用，由于力的作用是相互的，气流对火箭有向前的力的作用，从而使火箭获得巨大速度，故选项A正确；跳高运动员在落地的过程中，动量变化量一定.由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定；跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t，由I＝Ft可知，延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F，故选项B正确；用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减小反冲的影响，故选项C正确；为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱应有弹性，从而延长人与发动机舱的接触时间而减小伤害，故选项D错误.‎ ‎2.质量相同的子弹、橡皮泥和钢球以相同的水平速度射向竖直墙壁，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球被以原速率反向弹回.不计空气阻力，关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是(　　)‎ A.子弹对墙的冲量最小 B.橡皮泥对墙的冲量最小 C.钢球对墙的冲量最小 D.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等 答案　A 解析　由于子弹、橡皮泥和钢球的质量相等、初速度相等，则它们动量的变化量：Δp＝mv－mv0，子弹穿墙而过，末速度的方向为正；橡皮泥粘在墙上，末速度等于0；钢球被以原速率反向弹回，末速度等于－v0，可知子弹的动量的变化量最小，钢球的动量的变化量最大.由动量定理：I＝Δp可知，子弹受到的冲量最小，钢球受到的冲量最大，结合牛顿第三定律可知，子弹对墙的冲量最小，钢球对墙的冲量最大，故A正确，B、C、D错误.‎ ‎3.质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好有弹性安全带，使最终静止悬挂在空中.已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s，安全带长5m，不计空气阻力的影响，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为(　　)‎ A.500N B.1100N C.600N D.100N 答案　B 解析　选取人为研究对象，设人自由下落过程中的末速度为v ‎，缓冲过程中受到弹性安全带的平均冲力大小为F，人自由下落过程中由v2＝2gh得，v＝10m/s，以向上为正方向，缓冲过程由动量定理得mv＝(F－mg)t，得F＝＋mg＝1100N.由牛顿第三定律可知，安全带所受的平均冲力大小为1100N.‎ ‎4.质量为2kg的小物块静止于光滑水平面上，从某一时刻开始，小物块所受的水平冲量与时间的关系如图5所示，则在6s内物块的位移为(　　)‎ 图5‎ A.0 B.3m C.6m D.12m 答案　C 解析　由题图可知，0～3 s内以及3～6 s内物块受到的冲量都是与时间成线性关系，可知在0～3 s内和3～6 s内物块受到的力都不变，物块都做匀变速直线运动，在0～3 s内物块做初速度等于0的匀加速直线运动，在3～6 s内物块做匀减速直线运动，由运动的对称性可知，6 s末物块的速度又等于0.在0～3 s，根据动量定理可得：I＝Δp＝mv，解得：v＝＝ m/s＝2 m/s，所以在6 s内的位移：x＝t1＋t2＝t＝×6 m＝6 m，故选C.‎ ‎5.用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理.如图6所示，从距秤盘80cm高度把1000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半.若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力)，已知1000粒的豆粒的总质量为100g.则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为(　　)‎ 图6‎ A.0.2NB.0.6NC.1.0ND.1.6N 答案　B 解析　设豆粒从80cm高处落到秤盘前瞬间速度大小为v，由v2＝2gh得，v＝＝m/s＝4 m/s 设向上为正方向，根据动量定理：Ft＝mv2－mv1得，‎ F＝＝N＝0.6N，B正确，A、C、D错误.‎ ‎1.李老师在课堂上做了如下的小实验：他把一支粉笔竖直放在水平桌面上靠近边缘的纸条上，如图1所示.第一次他慢慢拉动纸条将纸条抽出，粉笔向后倾倒.第二次他快速将纸条抽出，粉笔轻微晃动一下又静立在桌面上.两次现象相比，下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A.第一次粉笔的惯性更小 B.第一次粉笔受到纸条的摩擦力更大 C.第一次粉笔受到纸条的冲量更小 D.第一次粉笔获得的动量更大 答案　D 解析　两次拉动过程中粉笔的质量不变，故其惯性不变，故A错误；由于正压力不变，故纸条对粉笔的摩擦力不变，故B错误；由于第一次慢慢拉动纸条将纸条抽出作用时间更长，故摩擦力对粉笔冲量更大，故C错误；由动量定理可知，第一次粉笔所受合外力的冲量更大，则第一次粉笔获得的动量更大，故D正确.‎ ‎2.1998年6月18日，清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次安全性碰撞实验，从此，我国汽车整体安全性碰撞实验开始与国际接轨，在碰撞过程中，关于安全气囊的保护作用认识正确的是(　　)‎ A.安全气囊减小了驾驶员的动量变化量 B.安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量 C.安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率 D.安全气囊延长了撞击力的作用时间，从而使得动量变化更大 答案　C 解析　在碰撞过程中，驾驶员的动量的变化量是一定的，而用安全气囊后增加了作用的时间，根据动量定理Ft＝Δp可知，安全气囊可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率，故选C.‎ ‎3.在距地面高度为h处，同时以大小相等的初速度v0，分别平抛、竖直上抛、竖直下抛一个质量相等的小球，不计空气阻力，比较它们从抛出到落地过程中动量的增量Δp，正确的是(　　)‎ A.平抛过程最大 B.竖直下抛过程最大 C.竖直上抛过程最大 D.三者一样大 答案　C 解析　三个小球中竖直上抛的小球运动时间最长，故竖直上抛的小球的重力的冲量I最大，由动量定理I＝Δp可得，竖直上抛的小球动量的增量Δp最大，故C正确.‎ ‎4.跳水运动员在跳台上由静止直立落下，落入水中后在水中减速运动到速度为零时并未到达池底，不计空气阻力，则关于运动员从静止落下到在水中向下运动到速度为零的过程中，下列说法不正确的是(　　)‎ A.运动员在空中动量的改变量等于重力的冲量 B.运动员整个向下运动过程中合外力的冲量为零 C.运动员在水中动量的改变量等于水的作用力的冲量 D.运动员整个运动过程中重力的冲量与水的作用力的冲量等大反向 答案　C 解析　根据动量定理可知，运动员在空中动量的改变量等于重力的冲量，A项正确；运动员整个向下运动过程中，初速度为零，末速度为零，由动量定理知合外力的冲量为零，B项正确；运动员在水中动量的改变量等于重力和水的作用力的合力的冲量，C项错误；由于整个运动过程合外力的冲量为零，因此运动员整个运动过程中重力的冲量与水的作用力的冲量等大反向，D项正确.‎ ‎5.在水平地面上，两个具有相同初动量而质量不同的物体在大小相等的阻力作用下最后停下来.则质量大的物体(　　)‎ A.滑行的距离小 B.滑行的时间长 C.滑行过程中的加速度大 D.滑行过程中的动量变化快 答案　A 解析　根据动量的定义式p＝mv，可知初动量相同，质量大的物体速度小；根据动能的定义式Ek＝mv2可知，动能Ek＝，根据动能定理可知：－FfL＝0－Ek＝－，因两物体受到的阻力大小相等，则质量大的物体滑行的距离小，故A正确；根据动量定理可知，－Fft＝0－p ‎，因初动量相同，阻力也相同，故滑行时间相同，故B错误；因阻力相同，由牛顿第二定律可知，质量大的物体加速度小，故C错误；因两物体最后均停止，所以滑行过程中动量变化相同，因滑行时间相同，故动量变化快慢相同，故D错误.‎ ‎6.(2019·铜山中学月考)如图2所示，物体受与水平方向成30°角的拉力F作用，在水平面上向左做匀速直线运动，则(　　)‎ 图2‎ A.物体共受到四个力的作用 B.物体受到的支持力可能为零 C.物体动量的变化量等于力F的冲量 D.物体动能的变化量等于力F做的功 答案　A 解析　物体共受到重力、水平面的支持力、拉力F以及水平面的摩擦力四个力的作用，选项A正确；若物体受到的支持力为零，则摩擦力为零，此时物体只受重力和拉力F作用，则这种情况下物体不可能做匀速直线运动，选项B错误；根据动量定理，物体动量的变化量等于合外力的冲量，选项C错误；根据动能定理，物体动能的变化量等于合外力做的功，选项D错误.‎ ‎‎ ‎7.(多选)一质量为m＝60kg的运动员从下蹲状态竖直向上跳起，经t＝0.2s，以大小v＝1m/s的速度离开地面，取重力加速度g＝10 m/s2，在这0.2s内(　　)‎ A.地面对运动员的冲量大小为180N·s B.地面对运动员的冲量大小为60N·s C.地面对运动员做的功为30J D.地面对运动员做的功为零 答案　AD 解析　人的速度原来为零，起跳时速度为v，以向上为正方向，由动量定理可得：I－mgΔt＝mv－0，故地面对人的冲量为：I＝mv＋mgΔt＝(60×1＋600×0.2) N·s＝180 N·s，故A正确，B错误；人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，在下蹲到跳起过程中，在支持力方向上没有位移，地面对运动员不做功，故C错误，D正确.‎ ‎8.如图3所示，飞机在空中撞到一只鸟常见，撞到一只兔子就比较罕见了，而这种情况真的被澳大利亚一架飞机遇到了.2017年10月20日，一架从墨尔本飞往布里斯班的飞机，飞到1500m高时就撞到了一只兔子，当时这只兔子正被一只鹰抓着，两者撞到飞机当场殒命.设当时飞机正以720km/h的速度飞行，正面撞到质量为2kg的兔子，作用时间为0.1s.则飞机受到兔子的平均撞击力约为(　　)‎ 图3‎ A.1.44×103N B.4.0×103N C.8.0×103N D.1.44×104N 答案　B 解析　720 km/h＝200 m/s；对兔子，根据动量定理有Ft＝mv，可得F＝＝ N＝4×103N，由牛顿第三定律可知B正确.‎ ‎9.(2018·苏锡常镇一调)一质量为m的蹦极运动员身系弹性蹦极绳，由水面上方的高台自由下落，从开始下落到绳对人刚产生作用力前，人下落的高度为h，此后经历时间t蹦极绳达到最大伸长量，人到水面还有数米距离.在此过程中蹦极绳对人的作用力始终竖直向上，重力加速度为g，不计空气阻力，求该段时间内蹦极绳对人的平均作用力大小.‎ 答案　mg＋ 解析　设人下落的高度为h时的速度大小为v，自由落体运动阶段v2＝2gh 从绳刚产生作用力到绳长达到最长的过程，取向下为正方向，根据动量定理有 mgt－Ft＝0－mv 解得F＝mg＋.‎ ‎10.一辆轿车强行超车时，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.‎ ‎(1)试求车祸中车内质量约60kg的人受到的平均冲力大小；‎ ‎(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1s，求这时人体受到的平均冲力大小.‎ 答案　(1)5.4×104N　(2)1.8×103N 解析　(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速直线运动直到速度为0，位移为0.5 m.设运动的时间为t，根据x＝t，得t＝＝ s，以人运动方向的反方向为正方向，根据动量定理Ft＝Δp＝mv0‎ 得F＝＝ N＝5.4×104 N.‎ ‎(2)若人系有安全带，则F′＝＝ N＝1.8×103 N.‎ ‎11.(2018·南通市等六市一调)蹦床运动有“空中芭蕾”之称，某质量m＝50kg的运动员从距蹦床h1＝1.25m高处自由落下，接着又能弹起h2＝1.8 m高，运动员与蹦床接触时间t＝0.50s，在空中保持直立，取g＝10m/s2，求：(空气阻力不计)‎ ‎(1)运动员与蹦床接触时间内，所受重力的冲量大小I；‎ ‎(2)运动员与蹦床接触时间内，受到蹦床平均弹力的大小F.‎ 答案　(1)250N·s　(2)1600N 解析　(1)重力的冲量大小为：I＝mgt＝50×10×0.50 N·s＝250 N·s ‎(2)设运动员下落h1高度时的速度大小为v1，则根据动能定理可得：mgh1＝mv12‎ 解得：v1＝5 m/s 设弹起时速度大小为v2，则根据动能定理可得：－mgh2＝0－mv22‎ 解得：v2＝6 m/s 取向上为正方向，由动量定理有：(F－mg)t＝‎ mv2－(－mv1)，代入数据解得F＝1 600 N.‎