高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理课时练习

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理课时练习，共19页。试卷主要包含了下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
第一章　动量守恒定律
2　动量定理
基础过关练
题组一　对冲量的理解
1.下列说法中正确的是 (　　)
A.根据F=ΔpΔt,可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
D.冲量的方向就是物体运动的方向
2.(多选)关于冲量的概念,以下说法错误的是 (　　)
A.作用在两个物体上的力大小不同,但这两个物体所受的冲量可能相同
B.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定很大
C.作用在物体上的力作用时间很短,物体所受的冲量一定很小
D.只要力的作用时间与力的大小的乘积相等,物体所受的冲量就相同
题组二　冲量的计算
3.(2021湖北四地六校高二上联考)如图所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下,以速度v匀速前进了时间t,则在此过程中 (　　)

A.拉力对物体的冲量大小为0
B.拉力对物体的冲量大小为Ft cos θ
C.拉力对物体所做的功为Fvt
D.拉力对物体所做的功为Fvt cos θ
4.(2019河南郑州高二下期末)质量为m的运动员托着质量为M的杠铃从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程中杠铃和人的肩部相对位置不变,运动员保持乙状态站立Δt时间后再将杠铃缓慢向上举,至双臂伸直(图丙),运动员从甲到乙、从乙到丙经历的时间分别为t1、t2,则在举起杠铃的整个过程中 (　　)

A.地面对运动员的冲量为0
B.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2)
C.运动员对杠铃的冲量为Mg(t1+t2+Δt)
D.运动员对杠铃的冲量为Mg(t1+t2)
题组三　利用动量定理定性分析缓冲现象
5.(2021山东泰安新泰一中高二上月考)运输家用电器、易碎器件等物品时,经常用泡沫塑料作填充物,这是为了在运输过程中 (　　)
A.减小物品受到的冲量
B.使物品的动量减小
C.使物品的动量变化量减小
D.使物品的动量变化率减小
6.(2020江西赣州达标名校高一下期末)(多选)汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标,也是未来汽车发展的三大主题(安全、节能、环保)之一。实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法,也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3 km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80 t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的,所以撞击使汽车的动量一下子变到0,其冲击力相当于以约100 km/h的速度撞向非固定物体。对该试验的下列分析,正确的是 (　　)

A.汽车前面的发动机舱用料越坚硬、发动机舱越坚固,进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小
B.汽车发生碰撞时,弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间,从而起到缓冲作用,减小模拟乘员受到的冲击力
C.相对汽车撞击固定的物体(如墙体)而言,汽车撞击非固定的物体较安全一些
D.如果不系安全带,快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害
题组四　动量定理的简单应用
7.(2021河北保定高三摸底)质量为4 kg的小球,以10 m/s的速度在光滑水平面上向右运动,如图所示。小球与竖直墙壁碰撞后反弹的速度大小为8 m/s,以水平向右为正方向,则 (　　)

A.碰撞前后小球动量变化量为-8 kg·m/s
B.碰撞前后小球动量变化量为72 kg·m/s
C.墙壁给小球的冲量大小为8 N·s
D.墙壁给小球的冲量大小为72 N·s
8.A和B用轻绳相连,挂在轻弹簧下静止不动,如图(a)所示,A的质量为m,B的质量为M,当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升经过某一位置时的速度大小为v,此时物体B的下落速度大小为u,如图(b)所示,在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为 (　　)

A.mv　　　　　B.mu　　　　　C.mv+Mu　　　　　D.mv+mu
9.质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛(不计空气阻力),直至落回地面,在此过程中 (　　)
A.整个过程中重力的冲量为0
B.整个过程中重力的冲量为mv0
C.上升过程重力的冲量大小为mv0,方向向下
D.上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为mv0,但方向相反
10.(2020山东烟台二中高二上月考)质量为1 kg的物体做直线运动,其速度图像如图所示。则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是 (　　)

A.10 N·s,10 N·s　　　　　　　　　　 B.10 N·s,-10 N·s
C.0,10 N·s　　　　　　　　　　 D.0,-10 N·s
11.(原创题)(多选)为了抗击新型冠状病毒疫情,短短十天时间,“中国速度”就建成了一座火神山医院。施工过程中,工人师傅们借助挖掘机将地面挖出一个大坑,挖出的土需用车及时运走。挖掘机将地上的土运到最高处再倒入车中,设土从地面到最高点的运动过程为Ⅰ,从最高点到车上的过程为Ⅱ,忽略空气阻力,则对这部分土来说 (　　)

A.过程Ⅰ动量的改变量为零
B.过程Ⅱ动量的改变量为零
C.过程Ⅰ动量的改变量等于重力的冲量
D.过程Ⅱ动量的改变量等于重力的冲量
12.(多选)如图所示,一个质量为0.18 kg的垒球,以25 m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s,则有 (　　)

A.球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N
B.球棒对垒球的平均作用力大小为360 N
C.球棒对垒球做的功为36 J
D.球棒对垒球做的功为126 J
题组五　应用动量定理处理“流体模型”问题
13.(2020河北辛集中学高三上月考)超强台风“利奇马”在2019年8月10日凌晨1点45分前后在浙江温岭沿海登陆,登陆时中心附近的最大风力16级(52米/秒),是新中国成立之后登陆我国强度排第五的超强台风,风力大,降水强度大,影响范围广,涉及10个省区市,持续时间长,也是历史上少有的超强台风,对固定建筑物破坏程度巨大。请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)的大小关系。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S,风速大小为v,风吹到建筑物上后速度瞬间减为零,空气密度为ρ,则风力F与风速大小v的关系式为 (　　)
A.F=ρSv　　　　　　　　　　 B.F=ρSv2
C.F=12ρSv3　　　　　　　　　　 D.F=ρSv3
14.(2020山东淄博高三下第一次模拟)新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播,打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40 m/s,假设打一次喷嚏大约喷出50 mL的空气,用时约0.02 s。已知空气的密度为1.3 kg/m3,估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为 (　　)
A.13 N　　　　　B.0.13 N　　　　　C.0.68 N　　　　　D.2.6 N
15.(2021河南洛阳三中高三上第一次质检)如图所示,水上飞人表演使用的是喷射式悬浮飞行器,它通过向下喷射高压水柱将表演者托举到水面上方一定高度处。设表演者和飞行器的总质量为m,两个喷口总的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计管、管中水的质量及水喷出前对表演者的作用力,且水喷出前的速度为0,则当表演者悬停在空中时,飞行器单位时间内喷出的水的质量为 (　　)

A.m　　　　　B.ρSmg　　　　　C.mgρS　　　　　D.ρSmg

能力提升练
题组一　冲量的理解和计算
1.(2021陕西延安一中高二上第一次月考,)质量相同的子弹、橡皮泥和钢球以相同的水平速度射向竖直墙壁,结果子弹穿墙而过,橡皮泥粘在墙上,钢球被弹回。不计空气阻力,关于它们对墙的水平冲量的大小,以下说法正确的是 (　　)
A.子弹对墙的冲量最小
B.橡皮泥对墙的冲量最小
C.钢球对墙的冲量最小
D.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等
2.(2021山东嘉祥一中高二期中,)如图所示,两个质量相等的物体沿高度相同、倾角不同的两光滑固定斜面从顶端由静止自由下滑,到达斜面底端,两个物体具有的相同物理量是 (　　)

A.下滑的过程中重力的冲量
B.下滑的过程中弹力的冲量
C.下滑的过程中合力的冲量
D.刚到达底端时的动量大小
题组二　动量定理的应用
3.(2021山东潍坊现代中学高二上月考,)人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着看手机,经常出现被手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为150 g,从离人眼约20 cm的高度无初速掉落,砸到眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为0.1 s,取重力加速度g=10 m/s2,则 (　　)

A.手机与眼睛作用过程中动量约变化了0.45 kg·m/s
B.手机对眼睛的冲量大小约为0.1 N·s
C.手机对眼睛的冲量大小约为0.3 N·s
D.手机对眼睛的作用力大小约为4.5 N
4.(2020湖南常德期中联考,)原来静止的物体受合外力作用时间为2t0,作用力随时间的变化情况如图所示,则 (　　)

A.0~t0时间内物体的动量变化与t0~2t0时间内的动量变化相同
B.0~t0时间内物体的平均速率与t0~2t0时间内的平均速率不等
C.t=2t0时物体的速度为零,外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D.2t0时间内物体的位移为零,外力对物体做功为零
5.(2020浙江舟山中学高一下开学考试,)20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在短时间Δt内速度的改变量Δv和飞船受到的推力F(其他星球对它的引力可忽略)。飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v在星球的较高轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动。已知星球的半径为R,引力常量用G表示。则宇宙飞船和星球的质量分别是 (　　)

A.FΔvΔt,v2RG　　　　　　　　　　B.FΔvΔt,v3T2πG
C.FΔtΔv,v2RG　　　　　　　　　　D.FΔtΔv,v3T2πG
6.(2021安徽皖北名校高二上第二次联考,)如图所示,用长为L的轻绳将质量为m的小球悬挂于固定的O点,先将小球拉到一定高度的A点,使得轻绳与水平方向的夹角θ=30°,再由静止释放小球,当小球运动到B点时,轻绳瞬间绷直,此后小球在竖直平面内做圆周运动,忽略空气阻力,已知重力加速度为g,求:
(1)小球从A点运动到B点的过程中,所受重力的冲量大小;
(2)轻绳绷直瞬间,轻绳对小球的冲量大小。

题组三　动量定理与图像结合问题
7.(2020山东百师联盟高三第一次联考,)蹦极是一项刺激的户外活动。某蹦极者在一次蹦极中离开踏板自由下落至第一次到达最低点的v-t图像如图,已知蹦极者质量为60 kg,最大速度为55 m/s,0~5.0 s内v-t图线为直线,5.0~7.0 s内为曲线,忽略空气阻力,重力加速度为10 m/s2。则蹦极绳自拉直到人第一次到达最低点过程中受到的平均拉力大小为 (深度解析)

A.2 100 N　　　　　　　　　　 B.1 500 N
C.840 N　　　　　　　　　　 D.600 N
8.(2021四川雅安中学高二上月考,)物体的质量为m=2.5 kg,静止在水平地面上。物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,物体受到一水平拉力F作用,F方向不变,大小随时间变化规律如图所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,则 (　　)

A.前2 s物体静止不动,因拉力F小于摩擦力
B.6 s内,拉力F对物体的冲量大小等于58 N·s
C.6 s内,摩擦力对物体的冲量大小等于30 N·s
D.6 s末物体的速度大小是23.2 m/s
9.(2021湖南郴州高三上第一次质检,)(多选)A、B两物体同时同地同向出发,其运动的v-t图像和a-t图像如图甲、乙所示,已知在0~t0和t0~2t0两段时间内,A物体v-t图像中的两段曲线形状相似,则有 (　　)

A.a2=2a1
B.A物体先加速后减速
C.0~t0时间内,A、B两物体动能变化量相等
D.0~t0和t0~2t0两段时间内,A物体所受合力的冲量相等
题组四　动量定理和动能定理的综合应用
10.(2020江西南昌一中月考,)(多选)质量为m的物块,在与水平方向夹角为α的力F作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB,物块由A运动到B的过程中,力F对物块做的功W和力F对物块的冲量I的大小是 (　易错　)

A.W=12mvB2-12mvA2　　　　　　　　　　 B.W>12mvB2-12mvA2
C.I=mvB-mvA　　　　　　　　　　 D.I>mvB-mvA
11.[2021新高考八省(市)1月联考,河北卷,7,6分,](多选)游乐场滑索项目的简化模型如图所示,索道AB段光滑,A点比B点高1.25 m,与AB段平滑连接的BC段粗糙,长4 m。质量为50 kg的滑块从A点由静止下滑,到B点进入水平减速区,在C点与缓冲墙发生碰撞,反弹后在距墙1 m的D点停下。设滑块与BC段间的动摩擦因数为0.2,规定向右为正方向。g取10 m/s2。下列说法正确的是 (　　)

A.缓冲墙对滑块的冲量为-50 N·s
B.缓冲墙对滑块的冲量为-250 N·s
C.缓冲墙对滑块做的功为-125 J
D.缓冲墙对滑块做的功为-250 J
12.(2021北京清华附中朝阳学校高二上质检,)如图所示,一质量为m=0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,小物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,与墙发生碰撞(碰撞时间极短为0.1 s),碰前瞬间的速度v1=7 m/s,碰后以v2=6 m/s反向运动直至静止。已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32,取g=10 m/s2。求:
(1)A点距墙面的距离x;
(2)碰撞过程中,墙对小物块平均作用力的大小。(碰撞时物块与地面间摩擦忽略不计)





答案全解全析
基础过关练
1.A　牛顿第二定律的另一种表达形式为F=ΔpΔt,其中ΔpΔt表示动量的变化率,A正确;冲量是矢量,B错误;冲量反映了力对时间的累积效应,只要有力作用一段时间,就有冲量,与物体的运动状态无关,C错误;冲量的方向与力的方向相同,而力的方向与物体运动的方向却不一定相同,D错误。
2.BCD　由冲量的定义式I=F(t'-t)可知,作用在两个物体上的力大小不同,作用时间不相等时,这两个物体所受的冲量可能相同,故A正确;作用在物体上的力很大,若力的作用时间很短,则物体所受的冲量不一定大,故B错误;作用在物体上的力作用时间很短,若力很大,则冲量不一定很小,故C错误;冲量是矢量,冲量的方向由力的方向决定,力的作用时间与力的大小的乘积相等,若力的方向不同,则冲量不同,故D错误。本题要求选说法错误的,故选B、C、D。
3.D　拉力对物体的冲量I=Ft,故A、B均错误;物体匀速运动,在时间t内的位移为x=vt,则拉力做的功W=Fx cos θ=Fvt cos θ,故C错误,D正确。故选D。
4.C　因缓慢运动,运动员和杠铃均可视为处于平衡状态,则地面对运动员的支持力大小为(M+m)g,作用时间为(t1+t2+Δt),故冲量为I=(M+m)g(t1+t2+Δt),A、B均错误;运动员对杠铃的力的大小为Mg,其冲量为I'=Mg(t1+t2+Δt),C正确,D错误。
5.D　运输家用电器、易碎器件等物品时,经常用泡沫塑料作填充物,这是为了在运输过程中,延长力对物品的作用时间,减小作用力,即使物品的动量变化率减小,不易损坏,故选D。
6.BCD　汽车前面的发动机舱用料越坚硬、发动机舱越坚固,进行碰撞试验时汽车与障碍物碰撞的时间越短,根据动量定理FΔt=mΔv,可知F越大,模拟乘员受到的伤害就越大,A错误;汽车发生碰撞时,在模拟乘员动量变化相同的情况下,弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间,从而起到缓冲作用,减小模拟乘员受到的冲击力,B正确;相对汽车撞击固定的物体(如墙体)而言,汽车撞击非固定的物体时,作用的时间较长,则冲击力较小,驾驶员就较安全一些,C正确;如果不系安全带,快速膨开的气囊会对模拟乘员产生很大的冲击力,可能会对模拟乘员造成巨大伤害,D正确。
7.D　规定水平向右为正方向,则动量变化量为Δp=(-4×8-4×10) kg·m/s=-72 kg·m/s,故A、B均错误;根据动量定理可得I=Δp=-72 N·s,则墙壁给小球的冲量大小为72 N·s,故C错误,D正确。故选D。
8.D　对B由动量定理得:Mgt=Mu-0,设弹簧弹力对A的冲量为I,对A由动量定理得:I-mgt=mv-0,联立解得:I=mv+mu,故A、B、C错误,D正确。
9.C　物体从抛出到落回地面所用的时间为t=2v0g,所以整个过程中重力的冲量为I=mgt=mg×2v0g=2mv0,故A、B错误;物体从抛出至到达最高点所用的时间为t'=v0g,上升过程中重力的冲量I'=mgt'=mg×v0g=mv0,方向与重力的方向相同,即竖直向下,故C正确;由于上升的时间和下落的时间相等,由冲量的定义式I=Ft,可得上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为mv0,且方向都与重力方向相同,即竖直向下,故D错误。
10.D　由图像可知,在前10 s内物体的初、末状态的动量相同,p1=p2=5 kg·m/s,由动量定理知I1=0;在后10 s内物体的末动量p3=-5 kg·m/s,I2=p3-p2=-10 N·s,故选D。
11.AD　在地面时,土的速度为零,被挖掘机运至最高点释放瞬间速度也为零,因此,过程Ⅰ中这部分土的动量改变量为零,A正确;土在最高点时速度为零,落至车上瞬间速度不为零,因此,过程Ⅱ中这部分土的动量改变量不为零,B错误;过程Ⅰ中,土不仅受自身重力的作用,还受挖掘机对其的作用力,故此过程中动量的改变量等于重力与挖掘机作用力的合力的冲量,C错误;过程Ⅱ中,土只受自身重力的作用,故动量的改变量等于重力的冲量,D正确。
12.AD　以垒球开始时的速度方向为正方向,根据动量定理有Ft=mv2-mv1,解得F=mv2-mv1t=-0.18×45-0.18×250.01 N=-1 260 N,故A正确,B错误;根据动能定理有W=12mv22-12mv12=12×0.18×452 J-12×0.18×252 J=126 J,故C错误,D正确。故选A、D。
13.B　设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m,则有m=ρSvt,根据动量定理可得-Ft=0-mv=0-ρSv2t,解得风力F与风速大小v的关系式为F=ρSv2,故选B。
14.B　打一次喷嚏大约喷出气体的质量m=ρV,由动量定理有FΔt=mv,解得F=mvΔt=ρVvΔt=1.3×50×10-6×400.02 N=0.13 N,根据牛顿第三定律知,打一次喷嚏人受到的平均反冲力为0.13 N。故选B。
15.D　设反冲作用力大小为F,单位时间内喷出水的质量为Δm,则喷出水的速度为v=ΔmρS,表演者悬停在空中,则F=mg,Δt时间内喷出水的总质量为Δm·Δt,根据动量定理FΔt=Δm·Δt·v,联立解得Δm=ρSmg,故D正确,A、B、C错误。
能力提升练
1.A　子弹、橡皮泥和钢球的质量相等、初速度相等,它们动量的变化量Δp=mv-mv0,以初速度方向为正方向,子弹穿墙而过,末速度的方向为正,橡皮泥粘在墙上,末速度等于0,钢球被弹回,末速度方向为负,可知子弹的动量变化量最小,钢球的动量变化量最大。由动量定理有I=Δp,可知子弹受到的冲量最小,钢球受到的冲量最大。根据牛顿第三定律,子弹对墙的冲量最小,钢球对墙的冲量最大。故A正确,B、C、D错误。
2.D　物体下滑过程中只有重力做功,而重力做功只与高度差有关,则两种情况下重力做功相等,则两物体到达斜面底端时速度大小相等,动量大小相等,D项正确。两物体在斜面上做匀加速直线运动,因初、末速度大小相等,则平均速度大小相等,由于第二个斜面长度大,所以在第二个斜面上运动的物体用时要长,由I=FΔt可知在第二个斜面上运动的物体下滑过程中重力冲量更大,故A项错误。因为第二个斜面的倾角较小,所以第二个斜面上的物体所受的弹力较大,并且时间要长,所以在第二个斜面上的物体受到的弹力的冲量要大,B项错误。由动量定理可知,合力的冲量等于动量的变化量,而两物体到达斜面底端时的速度大小相等,方向不同,故合力的冲量不同,C项错误。
3.D　根据自由落体运动规律得手机下落20 cm时的速度v=2gh=2×10×0.2 m/s=2 m/s,手机与眼睛作用后手机的速度变成0,取向下为正方向,则手机与眼睛作用过程中动量变化为Δp=0-mv=-0.15×2 kg·m/s=-0.30 kg·m/s,故A错误;手机与眼睛碰撞的过程中,手机受到重力与眼睛的作用力,根据动量定理有I+mgt=Δp,代入数据可得I=-0.45 N·s,手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等,方向相反,作用时间相等,所以手机对眼睛的冲量大小约为0.45 N·s,故B、C错误;由冲量的定义I=Ft,可得手机对眼睛的作用力大小F=I't=0.450.1 N=4.5 N,故D正确。故选D。
4.C　0~t0与t0~2t0时间内作用力方向不同,则动量的变化量不同,A错误;外力在0~2t0时间内对物体的冲量I=F0t0+(-F0t0)=0,由动量定理知Δp=0,故t=2t0时物体的速度为零,C正确;由运动的对称性知B错误;物体先加速后减速,位移不为零,动能变化量为零,故外力对物体做功为零,D错误。
5.D　当飞船直线飞行时,根据动量定理有FΔt=mΔv,解得飞船的质量m=FΔtΔv;当飞船绕孤立星球做匀速圆周运动时,根据公式GMmr2=m4π2T2r,又GMmr2=mv2r,联立解得M=v3T2πG。故选D。
6.答案　(1)m2gL　(2)mgL2
解析　(1)小球从A点到B点做自由落体运动,下降高度为L
小球运动到B点时的速度v=2gL
所受重力的冲量大小I=m(v-0)=m2gL
(2)轻绳绷直前,小球沿绳方向的分速度v1=v sin θ=gL2
轻绳绷直后,小球沿绳方向的分速度为零;
在轻绳绷直瞬间,绳对小球的冲量大小I'=m(v1-0)=mgL2
7.A　对整个运动过程,根据动量定理可得mgt1-Ft2=0,其中t1=7.0 s,t2=2.0 s,解得F=2 100 N,选A。
导师点睛
绳起作用前,蹦极者做自由落体运动,加速度为重力加速度,即加速度恒定,其v-t图线为直线;绳起作用后,蹦极者刚开始向下做加速度减小的加速运动,当绳的拉力等于重力时,速度最大,之后向下做加速度增大的减速运动,其v-t图线为曲线。
8.B　物体受到的最大静摩擦力fm=μmg=5 N,由图像可知前2 s内物体受到的拉力小于最大静摩擦力,物体保持静止状态,拉力F大小等于静摩擦力,故A错误;F-t图像中图线与横轴围成的面积代表冲量,所以6 s内,拉力F对物体的冲量大小IF=(4×2+10×2+15×2) N·s=58 N·s,故B正确;前2 s物体受静摩擦力,大小为4 N,后4 s物体受滑动摩擦力,大小为5 N,故摩擦力对物体的冲量大小If=(4×2+5×4) N·s=28 N·s,故C错误;根据动量定理有IF-If=mv,解得v=58-282.5 m/s=12 m/s,故D错误。故选B。
9.AD　乙图中a-t图线与横轴围成的面积表示速度的变化量,结合甲图可知0~t0时间内两物体a-t图线与横轴围成的面积相等,则有a2=2a1,故A正确;由甲图可知,A物体先做加速度增大的加速运动,再做加速度减小的加速运动,速度一直增加,故B错误;由v-t图像可知,0~t0时间内,A、B两物体速度变化量相等,但由于不知道两物体的质量关系,无法比较两物体动能变化量大小,故C错误;由乙图可知,0~t0和t0~2t0两段时间内,A物体的a-t图线与横轴围成的面积相等,表示速度变化量Δv相等,根据动量定理知I=Δp=mΔv,可知A物体在这两段时间内所受合力的冲量相等,故D正确。故选A、D。
10.AD　由动能定理知W=12mvB2-12mvA2,A正确,B错误;由题意可得F cos α·t=mvB-mvA,所以F的冲量为I=Ft=mvB-mvAcosα>mvB-mvA,C错误,D正确。
易混易错
动量定理表达式中的力表示合外力,本题中物块所受的合外力为F合=F cos α;冲量表达式中的力即求冲量的那个力,本题中求力F的冲量,则有I=Ft。
11.BC　滑块从A滑到C,由动能定理有mgh-μmgxBC=12mv12-0,解得v1=3 m/s,碰后滑到D的过程,有-μmgxCD=0-12mv22,得v2=-2 m/s,与墙碰撞过程应用动量定理(向右为正)有I=mv2-mv1=-250 N·s,故A错误,B正确。对碰撞过程应用动能定理有W=12mv22-12mv12=-125 J,故C正确,D错误。
12.答案　(1)5 m　(2)65 N
解析　(1)小物块由A到B做匀减速运动,由动能定理可得:
-μmgx=12mv12-12mv02
代入数据解得:x=5 m;
(2)选物块初速度方向为正方向,由动量定理得:
FΔt=-mv2-mv1
代入数据解得:F=-65 N。
故墙对小物块平均作用力大小为65 N,方向水平向左。