《动量-动量守恒定律》同步练习2.doc

动量　动量守恒定律

1．关于动量，以下说法正确的是(　　)
A．做匀速圆周运动的质点，其动量不随时间发生变化
B．摆球每次经过最低点时的动量均相同
C．匀速飞行的巡航导弹巡航时动量始终不变
D．平抛运动的质点在竖直方向上的动量与运动时间成正比

解析：做匀速圆周运动的物体速度方向时刻变化，故动量时刻变化，A错；单摆的摆球相邻两次经过最低点时动量大小相等，但方向相反，故B错；巡航导弹巡航时虽速度不变，但由于燃料不断燃烧(导弹中燃料占其总质量的一部分，不可忽略)，从而使导弹总质量不断减小，导弹动量减小，故C错；平抛运动物体在竖直方向上的分运动为自由落体运动，在竖直方向的分动量，故D正确．
答案：D

2.关于物体动量和冲量的说法不正确的是(　　)
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．物体动量变化量的方向，就是它所受合外力的冲量方向
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越大，Δp越大，但动量不一定大，它还与初状态的动量有关；冲量不仅与Δp大小相等，而且方向相同．由F＝知，物体所受合外力越大，动量变化越快．
答案： A

3．竖直向上抛出一个物体，若不计阻力，取竖直向上为正，则该物体动量随时间变化的图象是下图中的(　　)

解析：取竖直向上为正方向，竖直上抛物体的速度先正向均匀减小，后负向均匀增大，故物体的动量先正向均匀减小，后负向均匀增大．
答案：C

4．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，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：人从一定高度落下，无论落在沙坑里还是落在水泥地上，动量变化相同，当落在沙坑里时作用时间长，根据动量定理Ft＝Δp可知，落在沙坑里受到的冲力较小，故D对．
答案：D

5．光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连．开始时a球静止，b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量________(填“守恒”或“不守恒”)；机械能________(填“守恒”或“不守恒”)．

解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，与系统的内力无关．除了重力之外无其他外力做功只是系统机械能守恒的必要条件，还要系统内力做功之和为零，而本情景中在细绳绷直的瞬间有内力做功，将部分机械能转化为内能，故机械能不守恒．
答案：守恒　不守恒

6．(2012·天津卷)质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/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为________kg·m/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10 m/s2)．

解析：取竖直向上为正方向，则初动量方向为负、末动量方向为正，动量变化为：
Δp＝p′－p＝4×0.2－(－6×0.2)＝2 (kg·m/s)
F＝＋mg＝＋0. 2×10＝12 (N)．
答案：2　12

7．把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和小车的下列说法中正确的是(　　)
A．枪和子弹组成的系统动量守恒
B．枪和小车组成的系统动量守恒
C．若忽略不计子弹和枪筒间的摩擦，枪、小车和子弹组成的系统动量才近似守恒
D．枪、子弹和小车组成的系统动量守恒
解析：枪发射子弹的过程中，它们的相互作用力是火药的爆炸力和射出子弹时子弹与枪管的摩擦力，此过程中枪和小车一起在水平地面上做变速运动，枪和小车之间也有相互作用力，如果选取枪和子弹为系统，则小车给枪的力为外力，故A错误；如果选取枪和小车为系统，则子弹给枪的力为外力，B错误；如果以小车、枪、子弹组成的系统为研究对象，则子弹和枪筒之间的摩擦力不是外力，故不存在忽略的问题，C错误．子弹、枪、小车组成的系统水平方向上不受外力，故整体动量守恒，D项正确．
答案：D

8．下图所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当两物体被同时释放后，则以下说法错误的是(　　)

A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成系统的动量守恒
C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成系统的动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒

解析：弹簧突然释放后，A、B受到平板车的滑动摩擦力f＝μ·FN，FNA＞FNB，若μ相同，则fA＞fB，A、B组成的系统合外力不等于零，故A、B组成的系统动量不守恒，选项A不正确；若A、B与小车C组成系统，A与C、B与C的摩擦力则为系统内力，A、B、C系统受到的合外力为零，故A、B、C系统动量守恒，选项B、D正确；若A、B组成系统，A、B受到的摩擦力合力为零，该系统动量也是守恒的，选项C正确．
答案：A

9．如右图所

示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度水平地滑至车的上表面，若车表面足够长，则(　　)
A．木块的最终速度为
B．由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒
C．车表面越粗糙，木块减少的动量越多
D．车表面越粗糙，小车获得的动量越多

解析：木块和小车间存在摩擦力，为内力，系统所受合外力为零，动量守恒，由＝(M＋m)v，可知木块和小车最终有共同速度v＝.车表面越粗糙，滑动摩擦力越大，但木块减少的动量和小车增加的动量不变．
答案：A

10．在水平力F＝30 N的作用力下，质量m＝5 kg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6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2)

解析：法一：用动量定理解，分段处理．
选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速运动的过程，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，物体做匀减速运动的过程，始态速度为v，终态速度为零．根据动量定理有：
－μmgt2＝0－mv.
以上两式联立解得：
t2＝t1＝×6＝12 (s)．
法二：用动量定理解，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＝×6＝12 (s)．
答案：12 s

推铅球时为什么要滑步

在田径运动会上，投掷手榴弹和标枪的运动员，大都是采用助跑的方法，在快速奔跑中把投掷物投掷出去．这是为了使投掷物在出手以前就有较高的运动速度，再加上运动员有力的投掷动作，投掷物就能飞得更远．(回忆一下运动的合成与分解)
推铅球时，运动员被限制在固定半径的投掷圈内，根本无法通过助跑来提高铅球的初速度．如果站在那儿不动，把处于静止状态的铅球投掷出去，那是投掷不远的．在物理学中我们学过动量定理：FΔt＝mΔv.
由此可知，要使铅球在出手前就有较大的运动速度，必须增加给铅球施加作用力的时间(在作用力不变的情况下)．所以，铅球运动员大都是采用背向滑步的方法：先把上身扭转过来，背向投掷方向，然后摆腿、滑步、前冲，再用力推出铅球．通过这一系列的动作，使铅球在推出前就已具有较大的运动速度．对于优秀的运动员来说，滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩．