2019高中物理第十六章动量守恒定律课时作业（二）（含解析）新人教版 4页

课时作业(二)1．放在水平桌面上的物体质量为m，用一个大小为F的水平推力推它t秒，物体始终不动，那么t秒内，推力对物体的冲量大小是(　　)A．Ft　　　　　　　　B．mg·tC．0D．无法计算【解析】　根据冲量的定义，冲量的大小是力与其作用时间的乘积，与重力无关，故A正确．【答案】　A2．(多选)下面关于物体动量和冲量的说法正确的是(　　)A．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大B．物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C．物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向D．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快【解析】　由Ft＝Δp知，Ft≠0，Δp≠0，即动量一定变化，Ft越大，Δp越大，但动量不一定大，它还与初态的动量有关，故A错误，B正确；冲量不仅与Δp大小相等，而且方向相同，所以C正确；由F＝知，物体所受合外力越大，动量的变化率越大，即动量变化越快，D正确．【答案】　BCD3．竖直上抛一物体，不计阻力，取向上为正方向，则物体在空中运动的过程中，动量变化Δp随时间t的变化图线是下图中的(　　)【解析】　由动量定理可知，Δp＝－mg·t，故C正确．【答案】　C4．某物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t1后，在阻力作用下做匀减速直线运动，又经时间t2速度为零，若物体一直在同样的水平面上运动，则加速阶段的牵引力与阻力大小之比为(　　)A．t2∶t1B．(t1＋t2)∶t1C．(t1＋t2)∶t2D．t2∶(t1＋t2)【解析】　设牵引力为F，阻力为Ff，整个运动过程对物体由动量定理得(F－Ff)t1－Fft2＝0，解得＝，B正确．【答案】　B5．(多选)在任何相等时间内，物体动量的变化量总是相等的运动可能是(　　)A．匀速圆周运动B．匀变速直线运动C．自由落体运动D．平抛运动【解析】n　物体做匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动所受的合外力恒定不变．由动量定理可知，它们在任何相等时间内的动量变化量总相等，而物体做匀速圆周运动时合外力是变力，故B、C、D均正确，A错误．【答案】　BCD6．一质量为m的物体放在光滑水平面上，今以恒力F沿水平方向推该物体，经过相同的时间，下列说法正确的是(　　)A．物体的位移相等B．物体动能的变化量相等C．F对物体做的功相等D．物体动量的变化量相等【解析】　物体m在光滑水平面上，用恒力F水平推动，做匀加速直线运动，经相同的时间，其位移越来越大，F对物体做功越来越大，物体动能增量也越来越大，故A、B、C均错误；由动量定理可知，力F在相同的时间内，对物体的冲量相同，物体动量的变化量相等，D正确．【答案】　D7．(多选)质量为m的小球在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动，周期为T，则以下说法正确的是(　　)A．每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为0B．每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为mgTC．每运转一周，小球所受合力的冲量的大小为0D．每运转半周，小球所受重力的冲量的大小一定为【解析】　由冲量的定义式可知IG＝mgt，故小球每运转一周，其所受重力的冲量大小为mgT，A项错、B项正确；由于运转半周的时间不一定是，故D项错；由动量定理得，每运转一周，小球所受合力的冲量大小等于动量的增量的大小，等于0，故C项正确．【答案】　BC8．在水平力F＝30N的作用下，质量m＝5kg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μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10m/s2)　甲【解析】　解法一：用动量定理求解，分段处理．选物体作为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速直线运动的过程，受力情况如图甲所示，始态速度为零，终态速度为v.取水平力F的方向为正方向，根据动量定理有(F－μmg)t1＝mv－0，对于撤去F后，物体做匀减速直线运动的过程，受力情况如图乙所示，始态速度为v，终态速度为零．根据动量定理有－μmgt2＝0－mv.　乙n以上两式联立解得t2＝t1＝×6s＝12s.解法二：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(F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0解得t2＝t1＝×6s＝12s.【答案】　12s9．一个笔帽竖直放在桌面上的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢拉出纸条，笔帽必倒，若快速拉出纸条，笔帽可能不倒．以下判断正确的是(　　)A．缓慢拉动纸条时，笔帽受到的冲量小B．缓慢拉动纸条时，纸条对笔帽水平作用力小，笔帽也可能不倒C．快速拉动纸条时，笔帽受到的冲量小D．快速拉动纸条时，纸条对笔帽水平作用力小【解析】　纸条从笔帽下抽出过程中，笔帽所受滑动摩擦力大小相同，但快速拉动纸条时作用时间短，笔帽所受摩擦力的冲量小，笔帽才可能不倒，故C正确．【答案】　C图162510．(多选)如图1625所示，光滑的水平面上放着一辆小车，某人以一定的初速度从车的左端向右加速跑动(不打滑)，则下列说法正确的是(　　)A．车和人受到的摩擦力的总冲量为零B．车和人受到的摩擦力的总冲量不为零C．车和人受到的摩擦力均做正功D．车受到的摩擦力做正功，人受到的摩擦力做负功【解析】　人在加速跑的过程中，车和人所受的摩擦力等大反向，作用时间相等，故摩擦力的总冲量为零，A正确，B错误；但人对车的摩擦力与车的位移方向同向，车对人的摩擦力与人的位移方向同向，因此两摩擦力均做正功，C正确，D错误．【答案】　AC11．将质量m＝0.2kg的小球以水平速度v0＝3m/s抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，求：(1)抛出后0.4s内重力对小球的冲量；(2)抛出0.4s时小球的动量；(3)抛出后0.4s内小球动量的变化量．【解析】　(1)重力是恒力，0.4s内重力对小球的冲量I＝mgt＝0.2×10×0.4N·s＝0.8N·s方向竖直向下．(2)0.4s时的速度：v′＝＝＝m/s＝5m/s方向与水平方向的夹角为θ，n则tanθ＝＝，θ＝53°.由此知小球速度方向与水平方向成53°角向下．0．4s时动量p′＝mv′＝0.2×5kg·m/s＝1kg·m/s方向与水平方向成53°角向下．(3)方法一(用定义式求)：如图所示Δp＝p′－p由矢量减法得Δp就是连接p′与p的线段的长度，由几何关系得Δp＝p′sin53°＝0.2×5×kg·m/s＝0.8kg·m/s方向竖直向下．方法二(用动量定理求)：根据动量定理知，0.4s内小球动量的变化量就是这0.4s内重力的冲量，所以有Δp＝mg·t＝0.2×10×0.4kg·m/s＝0.8kg·m/s方向与重力方向一致，竖直向下．【答案】　(1)0.8N·s，方向竖直向下(2)1kg·m/s，方向与水平方向成53°角斜向下(3)0.8kg·m/s，方向竖直向下12．一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，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)假设两车相撞时人与车一起做匀减速运动，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1s，求这时人体受到的平均冲力为多大．【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，则由x＝t得，t＝＝s.根据动量定理Ft＝Δp＝mv0解得F＝＝N＝5.4×104N.(2)若人系有安全带，则F′＝＝N＝1.8×103N.【答案】　(1)5.4×104N　(2)1.8×103N