2021年新课标版物理选修3-5-双基限时练2-动量守恒定律.docx

双基限时练(二)　动量和动量定理
1．下列关于动量的说法中，正确的是(　　)
A．物体的动量转变，其速度大小肯定转变
B．物体的动量转变，其速度方向肯定转变
C．物体运动速度的大小不变，其动量肯定不变
D．物体的运动状态转变，其动量肯定转变
解析　动量是矢量，有大小也有方向．动量转变是指动量大小或方向的转变，而动量的大小与质量和速度两个因素有关，其方向与速度的方向相同．质量肯定的物体，当速度的大小或方向有一个因素发生变化时，动量就发生变化，故A、B、C错；物体运动状态转变是指速度大小或方向的转变，因此物体的动量肯定发生变化，故D正确．
答案　D
2．关于冲量的概念，以下说法正确的是(　　)
A．作用在两个物体上的力大小不同，但两个物体所受的冲量大小可能相同
B．作用在物体上的力很大，物体所受的冲量肯定也很大
C．作用在物体上的力的作用时间很短，物体所受的冲量肯定很小
D．只要力的作用时间和力的大小的乘积相同，物体所受的冲量肯定相同
解析　冲量是矢量，其大小由力和作用时间共同打算．
答案　A
3．质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度大小变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为(　　)
A．5 kg·m/s，方向与原运动方向相反
B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同
C．2 kg·m/s ，方向与原运动方向相反
D．2 kg·m/s ，方向与原运动方向相同
解析　以原来的方向为正方向，由定义式Δp＝－mv－mv0得Δp＝(－7×0.5－3×0.5) kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与原运动方向相反．
答案　A

4．(多选题)恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是(　　)
A．拉力F对物体的冲量大小为零
B．拉力F对物体的冲量大小为Ft
C．拉力F对物体的冲量大小是Ftcosθ
D．合力对物体的冲量大小为零
解析　某个恒力的冲量就等于这个力与时间的乘积．
答案　BD
5．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上平安，这是由于(　　)
A．人跳在沙坑上的动量比跳在水泥地上小
B．人跳在沙坑上的动量变化比跳在水泥地上小
C．人跳在沙坑上受到的冲量比跳在水泥地上小
D．人跳在沙坑上受到的冲力比跳在水泥地上小
解析　人跳远时，从肯定高度落下，落地前的速度(v＝)肯定，则初动量肯定；落地后静止，末动量肯定，所以人下落过程的动量变化量Δp肯定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用的时间短，依据动量定理Δp＝Ft知，t长则F小，故D正确．
答案　D

6．(多选题)如图所示，小铁块压着一张纸条放在水平桌面上，第一次以速度v抽出纸条后，铁块落在水平地面上的P点．其次次以速度2v抽出纸条，则(　　)
A．铁块落地点在P点左边
B．铁块落地点在P点右边
C．其次次纸条与铁块的作用时间比第一次短
D．其次次纸条与铁块的作用时间比第一次长
解析　以不同的速度抽出纸条时，铁块所受摩擦力相同，抽出纸条的速度越大，铁块与纸条相互作用的时间越短，故铁块获得的速度越小，所以正确选项为A、C.
答案　AC
7．一物体从某高处由静止释放，设所受空气阻力恒定，当它下落h时的动量大小为p1，当它下落2h时动量大小为p2，那么p1:p2等于(　　)
A．1:1 B．1:
C．1:2 D．1:4
解析　物体做初速度为零的匀加速直线运动，v＝2ah，v＝2a(2h)，则p1＝m，p2＝m，p1:p2＝1:，故B选项正确．
答案　B
8．(多选题)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，物体将连续运动一段时间后停下来，两物体的v－t图象如图所示，图中AA′∥BB′，则(　　)

A．F1的冲量大于F2的冲量
B. F1的冲量小于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不等
解析　题目中给出了速度—时间图象，由图象中AA′∥BB′可知，在撤去外力后，两物体滑行时加速度相同，由于两物体质量相等，故其所受摩擦力大小相等，故C选项正确．
对A由动量定理，F1t1－f1t1＝mvA；对B，由动量定理得F2t2－f2t2＝mvB，
又vA＝vB，t1＜t2，f1＝f2
得F1t1－f1t1＝F2t2－f2t2
F1t1＜F2t2，故B选项正确．
答案　BC
9．某物体由静止开头做匀加速直线运动，经过时间t1后，在阻力作用下做匀减速直线运动，又经过时间t2停下来，若物体始终在同样的水平面上运动，则前一段的牵引力和后一段的阻力大小之比为(　　)
A．t2:t1　　　　　　 B．(t2＋t1):t1
C．(t1＋t2):t2 D．t2:(t2＋t1)
解析　对全程应用动量定理得Ft1－f(t1＋t2)＝0
得＝，故B选项正确．
答案　B
10．为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水面上升了45 mm.查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3)(　　)
A．0.15 Pa B．0.54 Pa
C．1.5 Pa D．5.4 Pa
解析　设圆柱形水杯的横截面积为S，则水杯中水的质量为m＝ρV＝103×45×10－3S＝45S，由动量定理可得：
Ft＝mv，而p＝，所以p＝＝ Pa＝0.15 Pa.
答案　A
11．(多选题)一质量为M的木板静止在光滑水平面上，现有一质量为m的滑块以肯定的初速度v0从木板的左端开头向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的状况，如图①、②所示，依据图象作出如下推断(　　)

A．滑块始终与木板存在相对运动
B．滑块未能滑出木板
C．滑块的质量大于木板的质量
D．在t1时刻滑块从木板上滑出
解析　由图象可以看出滑块的速度始终比木板的速度大，即滑块在t1时刻滑出木板，所以A、D选项正确，B选项错误；M和m的作用力肯定，v－t图象的斜率反映了加速度，从图中不能确定两条斜率的大小关系，故不能确定两物体的加速度关系，故C选项错误．
答案　AD
12．如图所示，H是一种平安气袋，内部存有化学物质，当汽车高速前进，受到撞击时，化学物质会在瞬间爆发产生大量气体，布满气袋，填补在乘员与车前挡风玻璃、仪表板、方向盘之间，防止乘员受伤．

若某次事故中汽车的速度是35 m/s，乘员冲向气袋后经0.2 s停止运动，人体冲向气袋的质量约40 kg，头部和胸部作用在气袋上的面积约为400 cm2，算一下，在这种状况下，人的头部和胸部受到平均压强为多大？相当于多少个大气压？
解析　由动量定理得F·t＝Δmv
F＝①
由p＝②
联立①②得p＝
＝ Pa＝1.75×105 Pa
相当于1.75个大气压．
答案　1.75×105 Pa　相当于1.75个大气压
13．如图所示，质量为1 kg的铜球从5 m高处自由下落，又反弹到离地面3.2 m高处，若铜球和地面之间的作用时间为0.1 s，求铜球和地面之间的平均作用力？(g＝10 m/s2)

解析　设落到地面时的速度为v0，由机械能守恒
mgh1＝mv，得v0＝＝10 m/s
设反弹向上的速度为vt，由机械能守恒得mgh2＝mv
得vt＝＝8 m/s
球与地面碰撞过程由动量定理得
(F－mg)t＝mvt－(－mv0)，代入数据得F＝190 N
铜球和地面的平均作用力为190 N.
答案　190 N
14．宇宙飞船在飞行过程中有很多技术问题需要解决，其中之一就是当飞船进入宇宙微粒尘区时如何保持速度不变的问题．假设一宇宙飞船以v＝2.0×103 m/s的速度进入密度ρ＝2.0×10－6 kg/m3的微粒尘区，飞船垂直于运动方向上的最大截面积S＝5 m2，且认为微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，则飞船要保持速度v，所需推力多大？
解析　推力的作用在于使附着在飞船上的微粒具有与飞船相同的速度，设飞船在微粒尘区飞行Δt时间，则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量Δm＝ρSvΔt，
微粒由静止到与飞船一起运动，微粒的动量增加，由动量定理Ft＝Δp得FΔt＝Δmv＝ρSvΔtv，
所以飞船所需牵引力F＝ρSv2＝2.0×10－6×5×(2.0×103)2 N＝40 N.
答案　40 N