
1.跳遠時,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于( )
A.人跳在沙坑的動量的變化率比跳在水泥地上的大
B.人跳在沙坑的動量的變化率比跳在水泥地上的小
C.人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上的小
D.人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上的大
2.
[2022·青島模擬]如圖所示,質量為m的小猴子在蕩秋千,小猴子用水平力F緩慢將秋千拉到圖示位置后由靜止釋放,此時藤條與豎直方向夾角為θ,小猴子到藤條懸點的長度為L,忽略藤條的質量與空氣阻力,重力加速度為g.在此過程中,下列判斷正確的是 ( )
A.緩慢上拉過程中拉力F做的功WF=FL sin θ
B.由靜止釋放到最低點,小猴子重力的功率一直在減小
C.小猴子從靜止釋放再次回到釋放點的過程重力的沖量為零
D.小猴子從靜止釋放后運動到最低點的過程,藤條的拉力不做功
3.(多選)第二屆進博會展出了一種乒乓球陪練機器人,如圖所示.若乒乓球被機器人以原速率斜向上擊回,在空中運動一段時間后落到臺面上,忽略空氣阻力和乒乓球的旋轉,下列說法正確的是( )
A.擊球過程合外力對乒乓球做功為零
B.擊球過程合外力對乒乓球的沖量為零
C.乒乓球運動至最高點時,動量為零
D.乒乓球下落過程中,在相等時間內動量變化相同
4.(多選)上海迪士尼的游玩經歷會讓你流連忘返,旋轉木馬是一個不錯的娛樂項目.假設一個質量為20 kg的木馬在最低點由靜止開始運動,豎直向上為正方向,合力F隨時間t按如圖乙所示的規(guī)律變化.下列說法正確的是( )
A.0~4 s內,木馬完成一個周期的上下運動
B.第2 s末,木馬的動量為20 kg·m/s
C.第3 s末,木馬的加速度大小為0.1 m/s2
D.第4 s末,木馬的速度為零
綜合題組
5.[2022·安徽皖江名校第五次聯考]如果沒有空氣阻力,天上的云變成雨之后落到地面,在經過加速后,到達地面時的速度會達到300 m/s,這樣的速度基本相當于子彈速度的一半,是非??膳碌模捎诳諝庾枇Φ淖饔茫甑谓涍^變加速運動,最終做勻速運動.一般而言,暴雨級別的雨滴落地時的速度為8~9 m/s.某次下暴雨時小明同學恰巧打著半徑為0.5 m的雨傘(假設傘面水平,雨水的平均密度為0.5 kg/m3,且不計作用瞬間重力的作用),由于下雨使小明增加撐雨傘的力最小約為( )
A.0.25 N B.2.5 N
C.25 N D.250 N
6.某節(jié)目中,“氣功師”平躺在水平地面上,其腹部上平放著一塊大石板,助手用鐵錘猛擊大石板,石板裂開而“氣功師”沒有受傷.現用下述模型分析探究:
設大石板質量M=80 kg,鐵錘質量m=5 kg,鐵錘從h1=1.8 m高處由靜止落下,打在石板上反彈,當反彈達到最大高度h2=0.05 m時被拿開;鐵錘與石板的作用時間t1=0.01 s;由于緩沖,石板與“氣功師”腹部的作用時間t2=0.5 s.重力加速度g取10 m/s2.求鐵錘敲擊大石板的過程中:
(1)鐵錘受到的沖量大??;
(2)大石板對鐵錘的平均作用力大??;
(3)大石板對人的平均作用力大?。?br>課時分層作業(yè)(十八) 動量和動量定理
1.解析:人跳遠時從一定的高度落下,落地前的速度是一定的,初動量是一定的,落地后靜止,末動量一定,人的動量變化是一定的,由動量定理可知人受到的沖量等于人的動量變化,所以兩種情況下人受到的沖量相等,選項C、D錯誤;落在沙坑里力作用的時間長,落在水泥地上力作用的時間短,根據動量定理,在動量變化一定的情況下,時間t越長則動量的變化率越小,故選項B正確,A錯誤.
答案:B
2.解析:秋千緩慢移動,動能忽略不計,拉力F不是恒力,且大小未知,故A錯誤;剛剛釋放時,速度為零,故重力的功率為零,最低點重力與速度垂直,功率也為零,故由靜止釋放到最低點,小猴子重力的功率先增大后減小,故B錯誤;根據沖量的定義I=Ft,重力大小方向均不變,因此重力的沖量不會為零,故C錯誤;小猴子從靜止釋放后運動到最低點的過程,藤條的拉力不做功,故D正確.
答案:D
3.解析:乒乓球被機器人以原速率斜向上擊回,可知乒乓球的動能不變,由動能定理可知,合外力對乒乓球做功為零,選項A正確;乒乓球被機器人以原速率斜向上擊回,可知乒乓球速度變化量不為零,所以動量的變化量不為零,由動量定理可知,擊球過程合外力對乒乓球的沖量不為零,選項B錯誤;乒乓球運動至最高點時,還具有水平方向的速度,故在最高點動量不為零,選項C錯誤;乒乓球下落過程中,只受重力作用,則在相等的時間內重力的沖量相等,由動量定理可知,在相等時間內動量變化相同,選項D正確.
答案:AD
4.解析:0~2 s木馬向上做加速運動,2~4 s木馬向上做減速運動,整個過程一直向上運動,未完成一個周期的上下運動,選項A錯誤;F - t圖象與坐標軸圍成的面積表示合力的沖量.由動量定理得,第2 s末的動量p=F·t= eq \f(20×2,2) kg·m/s=20 kg·m/s,選項B正確;第3 s末,木馬的加速度為a= eq \f(F,m) =-1 m/s2,負號表示方向與速度方向相反,選項C錯誤;0~4 s內,木馬所受合力沖量為零,動量變化量為零,由于初動量為零,因此末動量一定為零,即4 s末,木馬的速度為零,選項D正確.
答案:BD
5.解析:設Δt時間內,落到雨傘上雨水的質量為Δm,對“水柱”根據動量定理有-FΔt=0-vΔm,又Δm=ρ(vΔt)(πr2),解得傘面對“水柱”的沖力F=πρv2r2,代入數值解得最小沖力約為Fmin=25 N,根據牛頓第三定律可知,“水柱”對傘面的沖力大小約為F′min=25 N,選項C正確.
答案:C
6.解析:(1)由機械能守恒定律 eq \f(1,2) mv2=mgh
解得v= eq \r(2gh)
則鐵錘敲擊石板時的速度v1= eq \r(2gh1) =6 m/s,方向向下,
鐵錘反彈時的速度v2= eq \r(2gh2) =1 m/s,方向向上,取方向向上為正方向,
對鐵錘,由動量定理得I=mv2-(-mv1)
解得I=35 N·s
(2)對鐵錘,由沖量定義得I=(F1-mg)t1
解得F1=3 550 N
(3)對石板,由動量定理得
(F2-Mg)t2-F1t1=0
解得F2=871 N
由牛頓第三定律得,大石板對人的平均作用力大小F′2=F2=871 N
答案:(1)35 N·s (2)3 550 N (3)871 N
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