2021-2022学年新教材高中物理 第一章 动量守恒定律 习题课 动量定理的应用训练（含解析）新人教版选择性必修第一册.docx

1、习题课:动量定理的应用课后篇巩固提升必备知识基础练1.(多选)水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则()A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何相等时间内,动量变化的方向都是竖直向下C.在任何相等时间内,动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零解析做平抛运动的物体仅受重力作用,由动量定理得p=mgt,因为在相等的时间内动量的变化量p相同,即大小相等,方向都是竖直向下的,从而动量的变化率恒定,故选项A、B、C正确,D错误。答案ABC2.(2020湖南边城高级中学高二开学考试)研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40 m/s,假设打一次喷嚏大约喷出510-5

2、m3的空气,用时约0.02 s。已知空气的密度为1.3 kg/m3,估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为()A.0.13 NB.0.68 NC.2.6 ND.13 N解析打一次喷嚏喷出的空气质量为m=V=1.3510-5kg=6.510-5kg,设打一次喷嚏喷出的空气受到的平均作用力为F,根据动量定理得Ft=mv,解得F=mvt=6.510-5400.02N=0.13N,根据牛顿第三定律可得人受到的平均反冲力为F=F=0.13N,故A正确,B、C、D错误。答案A3.物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图甲所示。A的质量为m,B的质量为M,将连接A、B的绳烧断后,物体A上升经某一位置时的速

3、度大小为v,这时物体B的下落速度大小为u,如图乙所示,在这段时间里,弹簧弹力对物体A的冲量等于()A.mvB.mv-MuC.mv+MuD.mv+mu解析从绳被烧断到B的速度为u,对B物体,由动量定理得,Mgt=Mu,对A物体,有IF-mgt=mv,得IF=mgt+mv=mu+mv。选项D正确。答案D4.(2020山东诸城高二期中)在粗糙的水平面上静止一个质量为1.5 kg的物体,从t=0时刻受到水平向右拉力F的作用,从静止开始做直线运动,拉力F随时间的变化如图所示,物体与地面的动摩擦因数为0.4,重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(1)在06 s时间内拉力F的冲量;

4、(2)物体在t=6 s时的速度大小。解析(1)F-t图像的面积表示F的冲量,06s内IF=12(3+9)4Ns+12(6+9)2Ns=39Ns方向水平向右。(2)物体受到的最大静摩擦力为Ff=mg=6N由题图可得,t=2s时拉力等于最大静摩擦力,物体开始滑动,在26s内拉力和摩擦力的冲量分别为IF=12(6+9)2Ns+12(6+9)2Ns=30NsIf=-Fft=-24Ns设t=6s时的速度为v,由动量定理可知I合=IF+If=mv-0解得v=4m/s。答案(1)39 Ns,方向水平向右(2)4 m/s关键能力提升练5.(2020黑龙江哈尔滨三中高二期末)为估算雨水对伞面产生的平均撞击力,小

5、明在大雨天将一长方体笔筒置于露台,测得1分钟内杯中水位上升了40 mm,当时雨滴竖直下落,速度约为10 m/s。若雨滴撞击伞面后沿着伞面流下,雨水的密度约为1103 kg/m3,伞面的面积约为0.8 m2,据此估算当时雨水对伞面的平均撞击力为(雨水重力可忽略)()A.0.5 NB.1.5 NC.2.5 ND.5 N解析在一分钟时间内,撞到伞上的水的质量m=hS=11034010-30.8kg=32kg,根据动量定理可知撞击力F=mvt=321060=5N,根据牛顿第三定律可知,雨水对伞的平均冲击力为5N,D正确,A、B、C错误。答案D6.(多选)质量为m1、m2的两物体,分别受到不同的恒力F1

6、、F2的作用,由静止开始运动,下列说法正确的是()A.若在相同位移内它们动量变化相同,则F1F2=m1m2B.若在相同位移内它们动量变化相同,则F1F2=m2m1C.若在相同时间内它们动能变化相同,则F1F2=m2m1D.若在相同时间内它们动能变化相同,则F1F2=m1m2解析物体从静止开始运动,则其初动量、初动能都为0;动量、动能变化相同,则其末动量、末动能相同。若在相同位移内它们动量变化相同,由动能定理Fs=12mv2-0=p22m,得F1m,即F1F2=m2m1,选项A错、B对;若在相同时间内它们动能变化相同,由动量定理Ft=mv-0=2mEk,得Fm,即F1F2=m1m2,选项C错、D

7、对。答案BD7.质量为1 kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为=0.4,有一大小为5 N的水平恒力F作用于物体上,使之加速前进,经3 s后撤去F,求:(1)物体运动的总时间;(2)物体运动的总位移大小。(g取10 m/s2)解析(1)物体由开始运动到停止运动的全过程中,F的冲量为Ft1,摩擦力的冲量为Fft。选水平恒力F的方向为正方向,根据动量定理有Ft1-Fft=0又Ff=mg联立式解得t=Ft1mg,代入数据解得t=3.75s。(2)恒力F作用时间为t1=3s,物体的加速度a=F-mgm=1m/s2,发生的位移x1=at122=4.5m对整个过程用动能定理得,Fx1-mgx=0,解得x=5.625m。答案(1)3.75 s(2)5.625 m