高中物理选择性必修1教材习题答案.docxVIP

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…教材习题答案

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第一章动量守恒定律

1动量

◆练习与应用

1.答案(1)初动量为p0＝mv0＝2×3kg.m/s＝6kg.m/s

末动量为p＝mv＝2×6kg.m/s＝12kg.m/s

因此物体的动量增大为原来的2倍

初动能为Ek0＝mvEQ\*jc3\*hps9\o\al(\s\up4(2),0)＝×2×32J＝9J

末动能为Ek＝mv2＝×2×62J＝36J

因此物体的动能增大为原来的4倍

(2)物体的动量变化了动能没有变化

取向东为正方向则物体的末速度为v′＝－3m/s?动量变化量为Δp＝mv′－mv＝[2×(－3)－2×3]kg.m/s＝

－12kg.m/s?负号表示动量变化量的方向与正方向相反即向西

(3)取向东为正方向则B物体的速度为vB＝－4m/s?两物体动量之和为p＝mAvA＋mBvB＝[2×3＋3×(－4)]kg.m/s＝－6kg.m/s

两物体的动能之和为Ek＝mAvEQ\*jc3\*hps9\o\al(\s\up4(2),A)＋mBvEQ\*jc3\*hps9\o\al(\s\up4(2),B)＝×2×32J＋

×3×(－4)2J＝33J

2.答案(1)由题意可知物体在0~2s内做匀加速直线运动加

速度a1＝＝m/s2＝1m/s2t＝2s时物体的速度v1＝a1t1＝

2m/s?则t＝2s时物体的动量大小为p1＝mv1＝2×2kg.m/s＝4kg.m/s

(2)2~4s时间内力的方向反向加速度反向加速度大

小为a2＝＝m/s2＝0.5m/s2物体做初速度为2m/s、加速

度为－0.5m/s2的匀减速直线运动t＝3s时物体的速度v2＝v1－a2t2＝2m/s－0.5×1m/s＝1.5m/s?物体的动量大小p2＝mv2＝2×1.5kg.m/s＝3kg.m/s

2动量定理

◆练习与应用

1.答案物体受力分析如图所示根据平衡条件可得f＝FcosθF合＝0

拉力F的冲量大小为IF＝Ft方向与拉力F的方向相同A、B错误摩擦力f的冲量大小为If＝ft＝Fcosθt方向与摩擦

力f的方向相同C错误合力的冲量大小为I合＝F合t＝0?D正确

2.答案体操运动员在着地过程中动量的改变量是一个定值通过屈腿可以增长作用时间由动量定理可知地面对运动员的作用力将会减小从而使运动员避免受伤

3.答案以铁锤为研究对象规定竖直向下为正方向设钉子对

铁锤的平均作用力为F

(1)不计铁锤的重力时钉子对铁锤的作用力即合力由

动量定理可得Ft＝0－mv0则有F＝－＝－N＝－200N?

负号表示钉子对铁锤的作用力竖直向上由牛顿第三定律可

知铁锤钉钉子的平均作用力大小为200N

(2)考虑铁锤重力时铁锤所受的合力F合＝F＋mg由动

量定理可得(F＋mg)t＝0－mv0则有F＝－－mg＝－N－

0.5×10N＝－205N?负号表示钉子对铁锤的作用力竖直向上由牛顿第三定律可知铁锤钉钉子的平均作用力大小为205N(3)由问题(1)(2)可知不计铁锤重力和考虑铁锤重力

时的相对误差为×100％＝2.4％由此可知当作

用时间很短时铁锤的重力可以忽略不计

4.答案取初速度方向为正方向由动量定理有

Ft＝mv′－mv

F＝＝N＝－30N

负号表示力F的方向与初速度方向相反该力大小为30N

5.答案规定竖直向下为正方向设网对运动员的平均作用力

为F

(1)设运动员从h1处自由下落刚触网时的速度为v1＝

2gh1＝2×10×3.2m/s＝8m/s运动员反弹到达的高度为

h2离网时的速度为v2＝－2gh2＝－2×10×5m/s＝－10m/s?则运动员与网接触的这段时间内动量的变化量Δp＝mv2－mv1＝60×(－10)kg.m/s－60×8kg.m/s＝－1080kg.m/s?负号表示动量变化量的方向竖直向上