高考物理复习同步练习：第十二章 第1单元 课下综合提升 5页

‎1．下列关于力和运动的说法中，正确的是(　　)‎ A．物体所受的合外力为零，它的动量一定为零 B．物体所受的合外力做的功为零，它的动量变化一定为零 C．物体所受的合外力的冲量为零，它的动量变化一定为零 D．物体所受的合外力不变，它的动量的变化率可能改变 解析：合外力为零，动量变化一定为零，动量不一定为零，A错。动量的变化率就等于合外力，故D错。合外力的功为零，动能变化为零，但动量变化不一定为零，当合外力的冲量为零时，其动量变化一定为零，故B错，C对。‎ 答案：C ‎2．篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收缩到胸前。这样做可以(　　)‎ A．减小球对手的冲量　　 B．减小球对人的冲击力 C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量 解析：篮球运动员接球的过程中，手对球的冲量等于球的动量的变化量，大小为球入手时的动量，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，并没有减小球对手的冲量，也没有减小球的动量变化量，更没有减小球的动能变化量，而是因延长了手与球的作用时间，从而减小了球对人的冲击力。‎ 答案：B ‎3．甲乙两个质量相等的物体，以相同的初速度在粗糙程度不同的水平面上运动，甲物体先停下来，乙物体后停下来，则(　　)‎ A．甲物体受到的冲量大 B．乙物体受到的冲量大 C．两物体受到的冲量相等 D．两物体受到的冲量无法比较 解析：由动量定理得，Ft＝mv0。因m、v0均相同，所以两物体受到的冲量相等，故C正确。‎ 答案：C ‎4.如图1所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方。在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是(　　) 图1‎ A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等 B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等 C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等 D．b比a先到达S，它们在S点的动量相等 解析：物体a做自由落体运动，其加速度a1＝g；而物体b沿圆弧轨道下滑，在竖直方向的加速度在任何高度都小于g，由h＝at2得ta＜tb；因为动量是矢量，故a、b到达S时，动量方向不一样，故选项A正确。‎ 答案：A ‎5.如图2所示，运动员挥拍将质量为m的网球击出。如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2，v1与v2方向相反，且v2＞v1。重力影响可忽略，则此过程中拍子对网球作用力的冲量(　　)‎ A．大小为m(v2＋v1)，方向与v1方向相同 B．大小为m(v2－v1)，方向与v1方向相同 图2‎ C．大小为m(v2＋v1)，方向与v2方向相同 D．大小为m(v2－v1)，方向与v2方向相同 解析：规定末速度v2方向为正，则末动量为mv2，初动量为－mv1，根据动量定理有Ft＝mv2－(－mv1)，所以拍子对网球作用力的冲量大小为m(v2＋v1)，方向与v2方向相同，C选项正确。‎ 答案：C ‎6．某物体沿粗糙斜面上滑，达到最高点后又返回原处，下列分析正确的是 ‎(　　)‎ A．上滑、下滑两过程中摩擦力的冲量大小相等 B．上滑、下滑两过程中合外力的冲量相等 C．上滑、下滑两过程中动量变化的方向相同 D．整个运动过程中动量变化的方向沿斜面向上 解析：上滑过程与下滑过程比较：位移大小s上＝s下；加速度大小a上＞a下，则时间t上＜t下；速度大小，上滑过程由v0减为0，下滑过程由0增为v1，由动能定理知v0＞v1。据上述推理：I1＝μmg cosθt，下滑过程I1较大，A错；I上＝0－mv0，I下＝mv1－0，I上＞I下，B错；I上、I下方向均沿斜面向下，由I＝Δp知C对；全过程中冲量累计，可知D错。‎ 答案：C ‎7．甲、乙两物体质量之比为2∶1，它们与水平面的动摩擦因数相同。它们以相同的初动量沿水平面开始滑动，在水平面上滑行的最大距离分别为s1和s2，则s1∶s2是(　　)‎ A．1∶1　　　　　　　　B．1∶2‎ C．2∶1 D．1∶4‎ 解析：由动能定理和动量与动能的关系，有μmgs＝Ek＝，由此得s＝。可见在初动量和动摩擦因数都相同时，s∝。则有＝2＝。正确选项为D。‎ 答案：D ‎8． (2012·贵阳模拟)质量为m＝‎0.10 kg的小钢球以v0＝‎10 m/s的水平速度抛出，下落h＝‎5.0 m时撞击一钢板，如图3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＝‎10 m/s2，则(　　)‎ 图3‎ A．钢板与水平面的夹角θ＝60°‎ B．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 N·s C．小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为‎10 kg·m/s D．钢板对小钢球的冲量大小为4 N·s 解析：小钢球撞击钢板时的竖直分速度v⊥＝＝‎10 m/s，又v0＝‎10 m/s，则钢板与水平面的夹角θ＝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＝ ＝1 s，重力冲量mgt＝1 N·s，选项B正确；取垂直斜面向上为正方向，小钢球刚要撞击钢板时小钢球速度的大小为v1＝v0＝‎10 m/s，动量为p1＝－mv1＝－ kg·m/s，选项C错误；撞后小钢球的速度v2＝‎10 m/s，动量为p2＝mv2＝ kg·m/s，小钢球动量变化Δp＝p2－p1＝‎2 kg·m/s，由动量定理可知，钢板对小钢球的冲量大小为I＝Δp＝2 N· s，选项D错误。‎ 答案：B ‎9．水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体的v－t图像分别如图4中OAB、OCD所示，图中AB∥CD，则(　　)‎ 图4‎ A．F1的冲量大于F2的冲量 B．F1的冲量等于F2的冲量 C．两物体受到的摩擦力大小相等 D．两物体受到的摩擦力大小不等 解析：设F1、F2的作用时间分别为t1、t2，则由图知t1＜t2，当只有摩擦力f作用时，由AB∥CD知图线斜率相同，则加速度相同，由牛顿第二定律知，摩擦力f相同，故C选项正确，D选项错误；对a，由动量定理得：F1t1－ft1＝mvA；对b同理可得：F2t2－ft2＝mvC。‎ 由图像知：vA＝vC，t1＜t2，mvA＝mvC，所以F1t1－ft1＝F2t2－ft2，因此，F2t2＞F1t1，即A、B选项均错。‎ 答案：C ‎10．动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行。若两车质量之比为＝，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为 (　　)‎ A．1∶1　　　　　　　　　　B．1∶2‎ C．2∶1 D．1∶4‎ 解析：两车滑行时水平方向仅受阻力f作用，在这个力作用下使物体的动量发生变化。当规定以车行驶方向为正方向后，由动量定理表述形式F＝得－F＝，所以两车滑行时间t＝或t＝，当p、f相同时，滑行时间t相同。选项A正确。‎ 物体的动量反映了它克服阻力能运动多久。从这个意义上，根据p、f相同，立即可判知t相同。‎ 答案：A ‎11．高压采煤水枪出水口的截面积为S，水的射速为v，射到煤层上后，水速度为零，若水的密度为ρ，求水对煤层的冲力。‎ 解析：我们取一小段时间内射到煤层上的水进行研究，这部分水在较短时间内速度变为零，煤一定对水产生力的作用。因此，可以由动量定理来求煤对水的平均作用力，再由牛顿第三定律就知道水对煤的作用力。‎ 设在Δt时间内射出的水的质量为Δm，则Δm＝ρSvΔt，以Δm为研究对象，它在Δt时间内动量变化为Δp＝Δm(0－v)＝－ρSv2Δt。设F为水对煤层的冲力，F′为煤层对水的反冲力，以F′的方向为正方向。根据动量定理(忽略水的重力)有F′Δt＝－ρSv2Δt，所以F′＝－ρSv2。‎ 根据牛顿第三定律得F＝－F′＝ρSv2。‎ 答案：ρSv2‎ ‎12．起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高‎1.80 m，质量‎80 kg。他站立举臂，手指摸到的高度为‎2.10 m。在一次摸高测试中，如果他先下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为‎2.55 m。 设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.2 s。不计空气阻力(g取‎10 m/ s2)。求：‎ ‎(1)他跳起刚离地时的速度大小；‎ ‎(2)上跳过程中他对地面平均压力的大小。‎ 解析：(1)跳起后重心升高h＝‎2.55 m－‎2.10 m＝‎0.45 m，‎ 根据机械能守恒定律mv2＝mgh，解得 v＝＝‎3 m/s。‎ ‎(2)由动量定理(F－mg)t＝mv－0，‎ 即F＝＋mg，‎ 将数据代入上式可得F＝2.0×103 N，‎ 根据牛顿第三定律可知：‎ 人对地面的平均压力F′＝2.0×103 N。‎ 答案：(1)‎3 m/s　(2)2.0×103 N