课时作业(六)
一、选择题(共10个小题,6、7、8、9、10为多选,其余为单选,每题5分共50分)
1.(2018·青岛二模)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到如图所示的水平外力作用,下列说法正确的是( )
A.第1 s末物体的速度为2 m/s
B.第2 s末外力做功的瞬时功率最大
C.第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为1∶2
D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为4∶5
答案 D
解析 A项,0到1 s内,由牛顿第二定律可得质点的加速度为:a1== m/s2=4 m/s2,第1 s末物体的速度为v1=a1t1=4×1 m/s=4 m/s,故A项错误;B项,1到2 s内,由牛顿第二定律可得质点的加速度为:a2== m/s2=2 m/s2,第1秒末外力做功的瞬时功率为P1=F1v1=4×4 W=16 W,第2 s末物体的速度为v2=v1+a2t2=(4+2×1) m/s=6 m/s,第2秒末外力做功的瞬时功率为P2=F2v2=2×6 W=12 W,故B项错误;C项,第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为:Δp1∶Δp2=(mv1-0)∶(mv2-mv1)=(1×4)∶(1×6-1×4)=2∶1,故C项错误;D项,第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为:ΔEk1∶ΔEk2=(mv12-0)∶(mv22-mv12)=(×1×42)∶(×1×62-×1×42)=4∶5,故D项正确,故选D项.
2.(2017·郑州三模)如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演、水平地面上演员B用肩部顶住一根长直竹竿,另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作.某次顶竿表演结束后,演员A自竿顶由静止开始下落.滑到竿底时速度正好为零,然后曲腿跳到地面上,演员A、B质量均为50 kg,长竹竿质量为5 kg,A下滑的过程中速度随时间变化的图像如图乙所示.重力加速度g取10 m/s2,下列判断正确的是( )
A.竹竿的总长度约为3 m
B.0~6 s内,演员B对地面的压力大小始终为1 050 N
C.0~6 s内,竹竿对演员B的压力的冲量大小为3 300 N·s
D.演员A落地时向下屈腿,是为了缩短作用时间以减小地面的冲击力
答案 C
解析 A项,杆子的长度等于vt图像中的面积,由图可知,x= m=6 m,故A项错误;B项,0~6 s内A加速度先向下,再向上,故人先失重再超重,故B对地面的压力一定是变化的,故B项错误;C项,由图可知,0~4 s内A向下加速,加速度为:a1= m/s2=0.5 m/s2;则由牛顿第二定律可得:mg-F1=ma1,解得:F1=500 N-50×0.5 N=475 N;4~6 s内A向下减速,加速度为:a2= m/s2=1 m/s2;则由牛顿第二定律可得:F2-mg=ma2,解得:F2=500 N+50×1 N=550 N;设向下为正方向,则0~6 s内竹竿对演员B的压力的冲量大小为:I=mg(t1+t2)+F1t1+F2t2=5×10×(4+2) N·s+475×4 N·s+550×2 N·s=3 300 N·s,故C项正确;D项,演员A落地时向下屈腿,是为了延长作用时间以减小地面的冲击力,故D项错误,故选C项.
3.(2015·重庆)高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )
A.+mg B.-mg
C.+mg D.-mg
答案 A
解析 人下落h高度为自由落体运动,由运动学公式v2=2hg,可知v=;缓冲过程(取向上为正)由动量定理得(F-mg)t=0-(-mv),解得:F=+mg,故选A.
4.如图所示,A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2,静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,水平地面光滑,当弹簧突然释放后,则下列分析错误的是( )
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
答案 A
解析 如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后A、B分别相对小车向左、向右滑动,它们所受的滑动摩擦力FfA向右,FfB向左,由于mA∶mB=3∶2,所以FfA∶FfB=3∶2,则A、B组成系统所受的外力之和不为零,故其动量不守恒,A项错.对A、B、C组成的系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力(水平方向不受外力),它们的矢量和为零,故该系统的动量守恒,B、D两项均正确.若A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成系统的外力之和为零,故其动量守恒,C项正确.