物理新教材鲁科版选择性必修一习题：课时素养评价1-1 动量和动量定理

物理新教材鲁科版选择性必修一习题：课时素养评价1-1 动量和动量定理

www.ks5u.com 温馨提示：‎ ‎ 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。‎ 课时素养评价 一 ‎　动量和动量定理 ‎　　　　　　　　 (25分钟·70分)‎ 一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)‎ ‎1.若物体在运动过程中所受到的合外力不为零,则在运动过程中 (　　)‎ A.物体的动能一定变化　　　 B.物体的速度可能不变 C.物体的加速度可能不变 D.物体的动量可能不变 ‎【解析】选C。物体在运动过程中所受到的合外力不为零,若合力总与速度垂直,合力不做功,由动能定理得知物体的动能不变,比如匀速圆周运动,故A错误;力是改变物体速度的原因,合力不为零,物体的速度一定改变,故B错误;物体在运动过程中所受到的合外力不为零,可能不变,则加速度也可能不变,故C正确;由动量定理F合Δt=Δp,知物体的动量一定变化,故D错误。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎　　下列说法正确的是 (　　)‎ A.动能为零时,物体一定处于平衡状态 B.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动 C.物体所受合外力不变时,其动量一定不变 D.动能不变,物体的动量一定不变 ‎【解析】选B。动能为零时,速度为零,而加速度不一定等于零,物体不一定处于平衡状态,选项A错误;物体受恒力,也可能做曲线运动,如平抛运动,选项B正确;合外力不变,加速度不变,速度均匀变化,动量一定变化,C项错误;动能不变,若速度的方向变化,动量就变化,选项D错误。‎ ‎2.如图所示甲、乙两种情况中,人用相同大小的恒定拉力拉绳子,使人和船A均向右运动,经过相同的时间t,图甲中船A没有到岸,图乙中船A没有与船B相碰,则经过时间t (　　)‎ A.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小 B.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大 C.图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大 D.以上三种情况都有可能 ‎【解析】选C。甲、乙两种情况下人对绳子的拉力相等,由冲量的定义式p=Ft可知,两冲量相等,只有选项C是正确的。‎ ‎3.从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是 (　　)‎ A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小 B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,‎ 掉在草地上的玻璃杯动量改变小 C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,水泥地对玻璃杯的作用力大于玻璃杯对水泥地的作用力 ‎【解析】选C。杯子是否被打碎,取决于撞击地面时,地面对杯子的撞击力大小。规定竖直向上为正方向,设玻璃杯下落高度为h,它们从h高度落地瞬间的速度大小为,设玻璃杯的质量为m,则落地前瞬间的动量大小为p=m,与水泥或草地接触Δt时间后,杯子停下,在此过程中,玻璃杯的动量变化Δp=‎ ‎-(-m)相同,再由动量定理可知(F-mg)·Δt=-(-m),所以F=‎ +mg。由此可知,Δt越小,玻璃杯所受撞击力越大,玻璃杯就越容易碎,杯子掉在草地上作用时间较长,动量变化慢,作用力小,因此玻璃杯不易碎。根据牛顿第三定律可知,水泥地对玻璃杯的作用力等于玻璃杯对水泥地的作用力,故D错。所以选C。‎ ‎4.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉到地面上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为 (　　)‎ A.仍在P点 B.在P点左侧 C.在P点右侧不远处 D.在P点右侧原水平位移的两倍处 ‎【解析】选B。以2v速度抽出纸条时,纸条对铁块作用时间减少,而纸条对铁块的作用力相同,故与以速度v抽出相比,纸条对铁块的冲量I减小,铁块获得的动量减小,平抛的速度减小,水平射程减小,故落在P点的左侧。‎ ‎5.如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆弧轨道,圆心O在S的正上方。在O和P两点各有一个质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧轨道下滑。以下说法正确的是 (　　)‎ 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】选A。小物块a做自由落体运动,其加速度为g;而小物块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tav1‎ ‎。忽略网球的重力,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 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】选D。在球拍拍打网球的过程中,选取v2方向为正方向,对网球运用动量定理有I=mv2-(-mv1)=m(v2+v1),即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。本题答案为D。‎ 二、计算题(本题共2小题,共34分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)‎ ‎7.(16分)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2 s。若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g取10 m/s2)‎ ‎【解析】将运动员看作质量为m的质点,从高h1处下落,刚接触网时速度的大小v1=(竖直向下),弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小v2=‎ (竖直向上)。选竖直向上为正方向。由动量定理得(F-mg)·Δt ‎=m[v2-(-v1)]‎ 由以上各式解得F=mg+m 代入数据得F=1.5×103 N。‎ 答案:1.5×103 N ‎8.(18分)一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后连为一体,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m,据测算两车相撞前的速度约为 ‎30 m/s。则:‎ ‎(1)试求车祸中车内质量约60 kg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1 s,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0.5 m。‎ 设运动时间为t,根据x=t,得t== s。‎ 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 答案:(1)5.4×104 N　(2)1.8×103 N ‎　　　　　　　　 (15分钟·30分)‎ ‎9.(6分)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μ=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。物体运动的总时间为(g取10 m/s2) (　　)‎ A.2 s　　　B.3 s　　　C.3.75 s　　　D.4 s ‎【解析】选C。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=0,①‎ 又Ff=μmg。②‎ 联立①②式解得t=,代入数据解得t=3.75 s。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎　　有一宇宙飞船,它的正对面积S=2 m2,以v=3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒区。此微粒区1 m3空间中有一个微粒,每一个微粒的平均质量为m=2×‎ ‎10-7 kg。设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度不变,飞船的牵引力应增加 (　　)‎ A.3.6×103 N　　　　 B.3.6 N C.1.2×103 N D.1.2 N ‎【解析】选B。在t时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒的总质量为M=vtSm,由动量定理得:Ft=Mv,解得:F=3.6 N,根据牛顿第三定律,微粒对飞船的作用力为3.6 N,要是飞船速度不变,根据平衡条件,‎ 飞船的牵引力应增加3.6 N,故B正确;故选B。‎ ‎10.(6分)某一运动员用头颠球热身,若足球被头连续竖直顶起,每次上升的高度为1.25 m,足球的质量为400 g,每次与头部作用时间Δt为0.1 s,则足球每一次在空中运动的时间及足球给头部的作用力大小分别为(空气阻力不计,g=‎ ‎10 m/s2) (　　)‎ A.t=1.0 s;FN=44 N B.t=1.0 s;FN=40 N C.t=0.5 s;FN=44 N D.t=0.5 s;FN=40 N ‎【解析】选A。足球做竖直上抛运动,空中运动时间t=2×=1.0 s。足球下落到头部时的速度v==5 m/s,等速反弹,与头部作用时间Δt=0.1 s。设竖直向上为正方向,由动量定理得:(FN-mg)Δt=mv-(-mv),解得:FN=44 N,故A正确,B、C、D错误。‎ ‎11.(6分)质量相等的A、B两个物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力F1、F2的作用而从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t0和4t0,A、B的速度分别达到2v0和v0时,分别撤去F1和F2,以后物体继续做匀减速直线运动直至停止,两个物体速度随时间变化的图像如图所示,设F1和F2对A、B的冲量分别为I1和I2,F1和F2对A、B做的功分别为W1和W2,则下列结论正确的是 (　　)‎ A.I1>I2,W1>W2　　　　　 B.I1W2‎ C.I1I2,W11,则W1>W2,故选B。‎ ‎12.(12分)撑竿跳高是奥运会的一个重要比赛项目。撑竿跳高整个过程可以简化为三个阶段:助跑、上升、下落;而运动员可以简化成质点来处理。某著名运动员,在助跑过程中,从静止开始以加速度2 m/s2做匀加速直线运动,速度达到 ‎10 m/s时撑竿起跳;达到最高点后,下落过程可以认为是自由落体运动,重心下落高度为6.05 m;然后落在软垫上到速度为零用时0.8 s。运动员质量m=75 kg,g取10 m/s2。求:‎ ‎(1)运动员起跳前的助跑距离;‎ ‎(2)自由落体运动下落时间,以及运动员与软垫接触时的速度;‎ ‎(3)假设运动员从接触软垫到速度为零做匀减速直线运动,求运动员在这个过程中,软垫受到的压力。‎ ‎【解析】(1)根据速度位移公式得,助跑距离:x== m=25 m ‎(2)设自由落体时间为t1,自由落体运动的位移为h:h=g 代入数据得:t1=1.1 s 刚要接触垫的速度为v′,则:v′2=2gh 得v′== m/s =11 m/s ‎(3)设软垫对人的作用力为F,由动量定理得:(mg-F)t2=0-mv′‎ 代入数据得:F=1781.25 N 由牛顿第三定律得对软垫的力为1781.25 N 答案:(1)25 m　(2)1.1 s　11 m/s　(3)1 781.25 N 关闭Word文档返回原板块