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沪科版高中物理选修(3-5)1.1《探究动量变化与冲量的关系》课后知能检测含要点分析教学反思设计案例说课稿

【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014 学年高中物理 1.1 探究动量 变化与冲量的关系课后知能检测 沪科版选修 3-5 1.放在水平面上质量为 m 的物体,用一水平力 F 推它 t s,但物体始终没有移动,则这段时 间内 F 对物体的冲量为( A.0 C.mgt 【解析】 ) B.Ft D.无法判断 对于冲量概念应与做功相区分,当有力作用在物体上时,经过一段时间的累积,该 力就对物体有冲量,不管物体是否运动,按照冲量的定义,物体受的冲量大小和方向只与 F 有关, 大小等于 Ft,方向与 F 的方向相同,因此 B 项正确. 【答案】 B ) 2.下列各种说法中,哪些是能够成立的( A.某一段时间内物体动量的增量不为零,而其中某一时刻物体的动量可能为零 B.某一段时间内物体受到的冲量为零而其中某一时刻物体的动量可能不为零 C.某一段时间内物体受到的冲量不为零,而动量的增量可能为零 D.某一时刻物体动量为零,而动量对时间的变化率不为零 【解析】 系.又由 F= 项正确. 【答案】 ABD 由 Ft=p′-p 知,Ft 与 Δ p 相等,Ft 为零,Δ p 也为零,但与 p′、p 无直接关 p′-p p′-p 可知,p′或 p 为零, 即动量对时间的变化率可不为零.故 A、B、D 选 t t 3.(2011·泰安高二检测)质量为 m 的钢球自高处落下,落地瞬间速率为 v1,竖直向上弹回, 碰撞时间极短,离地的速率为 v2,钢球受到合力的冲量的方向和大小为( A.向上,m(v1-v2) C.向下,m(v1+v2) 【解析】 取方向向上为正,则 B.向下,m(v1-v2) D.向上,m(v1+v2) ) p2=mv2,p1=-mv1 Δ p=p2-p1=mv2-(-mv1) =m(v1+v2) 据动量定理,I=Δ p=m(v1+v2) 方向竖直向上,故选 D. 【答案】 D ) 4.物体在恒力作用下运动,下列说法中正确的是( A.动量的方向与受力方向相同 B.动量的方向与冲量的方向相同 C.动量的增量方向与受力方向相同 D.动量变化率的方向与速度方向相同 【解析】 物体动量的方向由物体的速度方向决定,只有物体动量的变化(动量的增量)方向才 与冲量的方向相同,动量变化率就是物体所受的合外力,其方向与速度方向无关,所以本题只有 C 选项正确. 【答案】 C 5.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.若把在这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处 理.求此力的大小.(g=10 m/s ) 【解析】 以运动员为研究对象,受竖直向下的重力和网对他竖直向上的弹力,设向上为正方 2 向,运动员触网时的速度 v1=- 2gh1,离网时的速度 v2= 2gh2,所受合外力的冲量为(F-mg)t, 触网前后动量变化 Δ p=mv2-mv1,由动量定理得:(F-mg)t=Δ p,解得 F=mg+ 据得 F=1.5×10 N. 【答案】 1.5×10 N 3 3 mv2-mv1 ,代入数 t 6.如图 1-1-2 所示,把重物 G 压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带,重物跟着一起运 动,若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下面抽出,解释这些现象的正确说法是( ) 图 1-1-2 A.在缓缓拉动时,重物和纸带间的摩擦力大 B.在迅速拉动时,纸带给重物的摩擦力小 C.在缓缓拉动时,纸带给重物的冲量大 D.在迅速拉动时,纸带给重物的冲量小 【解析】 缓缓拉动纸带,重物和纸带间为静摩擦力;而迅速拉动纸带,重物和纸带间为滑动 摩擦力.而通常滑动摩擦力大于静摩擦力,故 A、B 错.缓拉纸带时,摩擦力虽小些,但时间可以 很长,故重物获得的冲量大,所以能把重物带动.快拉时,摩擦力虽大些,但作用时间很短,故冲 量小,所以重物动量改变小.故 C、D 正确. 【答案】 7. CD 新型轿车前排都装有安全气囊,其内储有某种物质,一受到冲击就立即分解成大量气 体,使气囊迅速膨胀,填补在乘员与挡风玻璃、方向盘之间,防止乘员受伤.某次实验中汽车速度 为 144 km/h,驾驶员冲向气囊后经 0.2 s 缓冲而停止运动.设驾驶员冲向气囊部分的质量为 40 kg,头部和胸部作用在气囊上的面积为 700 cm ,在这种情况下,驾驶员的头部和胸部受到的平均 压强是多大? 2 【解析】 力如图所示. 由动量定理,得 -Ft=0-mv 又 p= 将人冲向气囊部分抽象为一个物体,他冲向气囊与气囊相互作用的过程中,受 F S mv 40×144 = Pa St 700×10-4×0.2×3.6 5 解得 p= ≈1.14×10 Pa. 【答案】 1.14×10 Pa 5 8.(2011·琼海检测)一个质量为 0.3 kg 的弹性小球,在光滑水平面上以 6 m/s 的速度垂直撞 到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球动量变化 量的大小 Δ p 和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W 为( A.Δ p=0 C.W=0 【解析】 ) B.Δ p=3.6 kg·m/s D.W=10.8 J 因为动能是标量,动量是矢量,根据反弹后的速度大小与碰撞前相同,说明动能没 有变化.墙对小球做功的大小为 0,碰撞前后小球动量变化量的大小为 Δ p=0.3×12 kg·m/s= 3.6 kg·m/s. 【答案】 BC 9.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=2.0×10 m/s 的速度进入密度 ρ =2.0×10 3 2 3 -6 kg/m 的微粒尘区,飞船垂直于运动方向上的最大截面积 S=5 m ,且认为微粒与飞船相


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