人教版物理高二选修3-5 16.6用动量概念表示牛顿第二定律同步训练
试卷更新日期：2016-01-07 类型：同步测试
一、选择题
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1. 人从高处跳到低处，为了安全，一般都是脚尖先着地，这样做的目的是为了（）A、减小着地时所受冲量 B、使动量增量变的更小 C、增大人对地面的压强，起到安全作用 D、延长对地面的作用时间，从而减小地面对人的作用力2. 在任何相等的时间内，物体动量变化量总是不相等的运动是（）A、竖直上抛运动 B、匀速圆周运动 C、自由落体运动 D、平抛运动3. “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下．将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）A、绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B、绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C、绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D、人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力4.
如图所示，质量m＝1kg的木块以v0＝2m/s的水平速度滑上静止在光滑水平面上、质量M＝3kg的小车．经过t＝5s ， 木块与小车达到共同速度，则( )
A、它们的共同速度是v＝0.75m/s B、它们的共同速度是v＝0.5m/s C、小车受到的摩擦力是F＝0.8N D、小车受到的摩擦力是F＝1.5N5.如图所示，一橡皮条长为L ， 上端悬挂于O点，下端固定一质量为m的小球，把小球托高到悬点O处，让其自由下落，经时间t落到最低点，若不计橡皮条自身的重力，则小球自悬点下落到最低点的整个过程中不正确（）
A、加速度的大小先不变后变小再变大 B、小球在落下L时速度最大 C、橡皮条弹力对小球的冲量大小等于mgt D、小球重力做的功大于mgL6. 下列说法正确的是（）A、动量为零时，物体一定处于平衡状态 B、动能不变，物体的动量一定不变 C、物体所受合外力不变时，其动量一定不变 D、物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动7.如图甲所示，长木板A静止在光滑的水平面上，质量m＝2kg的物体B以v0＝2m/s的水平速度滑上A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法中不正确的是（ ）
A、木板获得的动能为1J B、系统损失的机械能为2J C、木板A的最小长度为1m D、A、B间的动摩擦因数为0.28. 一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是( )A、第1秒内的加速度为1m/s2 B、第2秒内的位移为3m C、2秒内外力做功为4.5J D、2秒内外力做功的功率为2.5W9.如图所示，斜面上除AB段粗糙外，其余部分均是光滑的，且物体与AB段动摩擦系数处处相同。今使物体（视为质点）由斜面顶端O处由静止开始下滑，经过A点时的速度与经过C点时的速度相等。AB=BC ， 则下列判断正确的是（）
A、物体在AB段与BC段的加速度相等 B、物体在AB段与BC段的运动时间不相等 C、重力在这两段中所做功相等 D、物体在AB段与BC段动量变化量相同10.“蹦极跳”是一种惊险的现代娱乐活动。某人身系弹性绳子，绳子的另一端系于高桥上的某一点，如图所示．a点是弹性绳的原长位置，b点是人静止时的平衡位置，c点是人到达的最低点．不计空气阻力，当一个游乐者从桥上由静止开始跳向水面的过程中，下列说法中正确的有( )
A、游乐者从P至a的过程中会感受到失重，从a到c会感受到超重 B、从P至c的下落过程中，人所受重力的冲量等于弹力的冲量 C、从P至c的下落过程中，重力对人所做的功大于弹力对人所做的功 D、游乐者在b处的动能最大11.一个物体静止于光滑水平面上，同时受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1和F2与时间t的关系如图所示，则物体速率最大的时刻和物体的最大动量是（）
A、10s末，120kg·m/s B、20s末，60kg·m/s C、20s末，240kg·m/s D、10s末，60kg·m/s12. 对于一个竖直上抛的物体，下列说法中正确的是（）A、物体上升的高度增加一倍，则物体动量的变化也增加一倍； B、物体上升的时间增加一倍，则物体动量的变化也增加一倍； C、上升过程中物体受到的冲量竖直向上； D、从开始抛出到落回原处，物体动量的变化等于零。13. 物体沿粗糙的斜面上滑，到最高点后又滑回原处，则（）A、上滑时重力的冲量比下滑时小 B、上滑时摩擦力冲量比下滑时大 C、支持力的冲量为0 D、整个过程中合外力的冲量为零14. 质量为5kg的物体，它的动量的变化率2kg·m/s2 ， 且保持不变。则下列说法正确的是（）A、该物体一定做匀速运动 B、该物体一定做匀变速直线运动 C、该物体在任意相等的时间内所受合外力的冲量一定不相同 D、无论物体运动轨迹如何，它的加速度一定是0.4m/s215. 质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化（）A、3 B、4 C、2 D、5二、填空题
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16. 质量相同的两物体，并列地静止在光滑水平面上，今给其中甲物体以瞬时冲量I作用，同时以恒力F推动乙物体，I与F作用方向相同，则要经过时间 ， 两物体再次相遇，在此过程中力F对乙的冲量大小为.17. 一个物体的质量是2kg ， 沿竖直方向下落，以10m/s的速度碰到水泥地上，随后又以8m/s的速度被反弹回，若取竖直向上为正方向，则小球与地面相碰前的动量是kg·m/s ． 若碰撞过程时间为0.1s则小球给地面的平均作用力为 N(g=10m/s2)18.
一个物体同时受到两个力F1、F2的作用，F1、F2与时间的关系如图所示，如果该物体从静止开始运动，当该物体具有最大速度时，物体运动的时间是 s ， 该物体的最大动量值是 g·m/s.
19. 质量m=5kg的物体在恒定水平推力F=5N的作用下，自静止开始在水平路面上运动，t1=2s后，撤去力F ， 物体又经t2=3s停了下来.物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小N.20.如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A ， 质量mA＝4kg ， 上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB＝2kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N ， A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s ， 二者的速度达到vt＝2m/s ， A开始运动时加速度a的大小.
三、解答题
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21.
电磁阻尼制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示。水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的电流会对磁铁的运动产生阻碍作用。电磁阻尼制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式，某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的制动过程。车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L1=0.6m ， 宽L2=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过B1=2T，将铝板简化为长大于L1 ， 宽也为L2的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L2 ， 每个线圈的电阻为R1=0.1Ω，导线粗细忽略不计。在某次实验中，模型车速度为v0=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a1=2m/s2做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B1时就保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为m1=36kg ， 空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响。
(1)、电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度v1为多大？(2)、模型车的制动距离为多大？(3)、某同学受到上述装置的启发，设计了进一步提高制动效果的方案如下，将电磁铁换成多个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，相邻线圈接触紧密但彼此绝缘，如图丙所示，若永磁铁激发的磁感应强度恒定为B2 ， 模型车质量m1及开始减速的初速度v0均不变，试通过必要的公式分析这种设计在提高制动能力上的合理性。22. 一质量为6×103kg的火箭从地面竖直向上发射，若火箭喷射燃料气体的速率（相对于地面）为103m/s ， 不计在开始一段时间喷出气体对火箭总质量的影响。求在开始时：(1)、每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力？(2)、每秒钟喷出多少气体才能使火箭有20m/s2的加速度？（取g=10m/s2）23.如图甲所示，一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物体在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平间的动摩擦因数μ=0.2（g取10m/s2），求：
(1)、AB间的距离；(2)、水平力F在5s时间内对物块的冲量。24.低空跳伞是一种极限运动，一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大，而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限，导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短，所以其危险性比高空跳伞还要高。
一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v－t图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s ， 10s末拉开绳索开启降落伞，16.2s时安全落地，并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2 ， 请根据此图象估算：
(1)、起跳后2s内运动员（包括其随身携带的全部装备）所受平均阻力的大小；(2)、运动员从脚触地到最后速度减为零的过程中，若不计伞的质量及此过程中的空气阻力，则运动员所需承受地面的平均冲击力多大；(3)、开伞前空气阻力对跳伞运动员（包括其随身携带的全部装备）所做的功（结果保留三位有效数字）。25.如图所示，在光滑水平地面上有一固定的挡板，挡板上固定一个轻弹簧。现有一质量M＝3kg ， 长L＝4m的小车AB(其中O为小车的中点，AO部分粗糙，OB部分光滑)，一质量为m＝1kg的小物块(可视为质点)，放在车的最左端，车和小物块一起以v0＝4m/s的速度在水平面上向右匀速运动，车撞到挡板后瞬间速度变为零，但未与挡板粘连。已知小车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内，且小物块与弹簧碰撞无能量损失。小物块与车AO部分之间的动摩擦因数为μ＝0.3，重力加速度g＝10m/s2。求：
(1)、小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧对小物块的冲量；(2)、小物块最终停在小车上的位置距A端多远。