1.2動量定理 練習（含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版（2019）選擇性必修一1.2動量定理一、單選題1．將質(zhì)量為0.5kg的小球以20m/s的初速度豎直向上拋出，不計空氣阻力，g取10m/s2，以下判斷正確的是（）A．小球從被拋出至到達最高點受到的沖量大小為10N·sB．小球從被拋出至落回出發(fā)點動量的變化量大小為零C．小球從被拋出至落回出發(fā)點受到的沖量大小為10N·sD．小球從被拋出至落回出發(fā)點動量的變化量大小為10N·s2．如圖所示的摩天輪是人們喜愛的游樂設(shè)施，可以從高處欣賞城市及自然風光。一質(zhì)量為80kg的人乘坐該摩天輪，若該摩天輪的直徑約為125m，運行一周約需30min，以下說法正確的是（）A．摩天輪的線速度大小約為0.40m/s B．摩天輪的向心加速度大小約為C．隨轎廂轉(zhuǎn)一周過程中，人的機械能守恒 D．隨轎廂轉(zhuǎn)一周，人的重力的沖量為零3．一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則（

）A．t=2s時物塊的速率為1m/sB．t=2s時物塊的速率為4m/sC．t=3s時物塊的速率為1.5m/sD．t=3s時物塊的速率為1m/s4．質(zhì)量為的彈性小球以的速度垂直砸向地面，然后以同樣大小的速度反彈回來，與地面接觸時間，關(guān)于小球與地面的碰撞過程中，下列說法正確的是（）A．小球動量的變化量為0B．小球的加速度為0C．小球所受合外力的沖量大小為D．地面對小球的沖量大小為5．汽車安全性能是汽車品質(zhì)的重要指標。當汽車以左右的速度撞向剛性壁障時，撞擊使汽車的速度瞬間變到0，壁障對汽車產(chǎn)生了極大的沖擊力?！稗Z”的一聲巨響之后，載著模擬司乘人員的嶄新轎車眨眼間被撞得短了一大截，安全氣囊打開，將司乘人員分隔在駕駛前臺和座椅之間。下列說法正確的是（）A．碰撞實驗中，汽車受到的沖擊力只和汽車速度有關(guān)B．碰撞實驗中，汽車受到的沖擊力只與汽車質(zhì)量有關(guān)C．碰撞實驗中，安全氣囊的作用是減少司乘人員的動量改變量D．碰撞實驗中，安全氣囊的作用是通過增加作用時間來減少司乘人員受到的沖擊力6．汽車正在走進千家萬戶，在給人們的出行帶來方便的同時也帶來了安全隱患，為此人們設(shè)計、安裝了安全帶。假定乘客質(zhì)量為，汽車車速為，從踩下剎車到完全停止需要的時間為，不計人與座椅間的摩擦，安全帶對乘客的作用力大小約為（）A． B． C． D．7．質(zhì)量可以視為質(zhì)點的鋼球，從離地高為的位置靜止釋放，不考慮空氣阻力的影響，鋼球自由下落且著地后不反彈，取重力加速度。在鋼球靜止釋放后，下列說法正確的是（）A．合外力沖量的方向始終是豎直向上B．鋼球在自由下落過程重力沖量的大小C．鋼球在自由下落過程動量變化量大小D．鋼球釋放末其動量大小是8．運動員在水上做飛行運動表演。他操控噴射式懸浮飛行器將水帶豎直送上來的水反轉(zhuǎn)180°后向下噴出，令自己懸停在空中，如圖所示。已知運動員與裝備的總質(zhì)量為90kg，兩個噴嘴的直徑均為10cm，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，則噴嘴處噴水的速度大約為（）A．2.7m/s B．5.4m/s C．7.6m/s D．10.8m/s9．如圖是一顆質(zhì)量約為m＝50g子彈射穿一副撲克牌的照片，子彈完全穿過一副撲克牌的時間t約1.0×10﹣4s，子彈的真實長度為2.0cm，子彈接著經(jīng)時間進入墻壁，試估算子彈對墻壁的作用力約為（）A．5×103N B．5×104N C．5×105N D．5×106N10．質(zhì)量為5kg的物體，原來以v=5m/s的速度做勻速直線運動，現(xiàn)受到跟運動方向相同的的沖量15N·s的作用，物體的動量變?yōu)椋ǎ〢．80kg·m/s B．160kg·m/s C．40kg·m/s D．10kg·m/s11．如圖所示為作用在某物體上的合外力隨時間變化的關(guān)系，若物體開始時是靜止的，則前3s內(nèi)（）A．物體的位移為0 B．物體的動量改變量為40kg·m/sC．物體的動能變化量為0 D．物體的機械能改變量為012．如圖所示，在光滑水平面上靜止放著兩個相互接觸的木塊A、B，質(zhì)量分別為m1、m2，今有一子彈水平穿過兩木塊，設(shè)子彈穿過木塊A、B的時間分別為t1、t2，木塊對子彈的阻力恒為f，則子彈穿過兩木塊后，木塊A、B的速度大小分別為（）A．

B．

C． D．

13．如圖所示，一個物體在與水平方向成θ角的拉力F的作用下勻速前進了時間t，則（）A．拉力F對物體的沖量大小為Ftcosθ B．拉力對物體的沖量大小為FtsinθC．摩擦力對物體的沖量大小為Ftsinθ D．合外力對物體的沖量大小為零14．2022年北京冬奧會短道速滑混合團體接力決賽中，由任子威、曲春雨、范可新、武大靖、張雨婷組成的中國隊以2分37秒348的成績奪冠。在交接區(qū)域，“交棒”的任子威猛推“接棒”的武大靖一把，使武大靖向前快速沖出。在此過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，下列說法正確的是（）A．任子威和武大靖的加速度相同B．任子威對武大靖的沖量與武大靖對任子威的沖量相同C．任子威和武大靖的動量變化量一定不相同D．任子威和武大靖組成的系統(tǒng)機械能一定守恒15．高空墜物極易對行人造成傷害。若一個的瓷磚碎片從一居民樓的25層墜下，與地面的碰撞時間約為，則該瓷磚碎片對地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）A． B． C． D．二、填空題16．質(zhì)量為m的物體以速度v做勻速圓周運動．當物體轉(zhuǎn)過的角度為π的過程中其動量的變化為__________，其向心力的沖量為__________．17．一質(zhì)量為的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從時起，第1秒內(nèi)受到的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的的外力作用．則內(nèi)外力的平均功率是__________W，第內(nèi)與第內(nèi)質(zhì)點動能增加量之比為__________。18．質(zhì)量為的物體以初速度開始做平拋運動，經(jīng)過時間，下降的高度為，速率變?yōu)?，重力加速度為，在這段時間內(nèi)物體動量變化量的大小為___________19．質(zhì)量為m=70kg的撐桿運動員從h=5.0m高處落到海綿墊上，經(jīng)△t1=1s后停止，則該運動員身體受到的平均沖力為_____N，如果是落到普通沙坑中，經(jīng)△t2=0.1s停下，則沙坑對運動員的平均沖力為_____N（取g=10m/s2）．三、解答題20．直升機在抗災(zāi)救災(zāi)中有著重要作用。如圖所示，若直升機總質(zhì)量為m，直升機的旋翼槳盤面積（槳葉旋轉(zhuǎn)形成的圓面面積）為S，已知空氣密度為ρ，重力加速度為g。求此直升機懸停在空中時發(fā)動機的功率。21．如圖為某室內(nèi)模擬滑雪機，機器的前后兩個傳動軸由電動機提供動力并帶動雪毯持續(xù)向上運動，使滑雪者獲得真實的滑雪體驗。已知坡道長L=8m，傾角為θ=37°，雪毯以速度v0=8m/s向上做勻速直線運動，一質(zhì)量m=60kg（含裝備）的滑雪者從坡道頂端由靜止滑下，滑雪者未做任何助力動作，滑雪板與雪毯間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.不計空氣阻力，在滑雪者滑到坡道底端的過程中，求：（1）滑雪者所受合力的沖量I；（2）與空載相比電動機多消耗的電能E。22．雨打芭蕉是我國古代文學中重要的抒情意象。為估算雨天院中芭蕉葉面上單位面積所承受的力，小玲同學將一圓柱形水杯置于院中，測得10分鐘內(nèi)杯中雨水上升了15mm，查詢得知，當時雨滴落地速度約為10m/s，設(shè)雨滴撞擊芭蕉葉面后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1×103kg/m3，據(jù)此估算芭蕉葉面單位面積上的平均受力約為多少？23．成語“水滴石穿”說明高處落下的水滴對物體具有沖擊力，可以做功。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。（1）水滴從高h=5m的屋檐滴下，撞擊水平地面的石板（不考慮水的反彈）。設(shè)水滴的質(zhì)量m=3×10-5kg，撞擊時間Δt=1×10-2s，若不計空氣阻力，求水滴對石板的平均作用力大小。（2）若空氣阻力與雨滴速度的平方成正比，結(jié)合實際觀測資料，得到某一半徑的雨滴下落的速度v與其下落距離y之間的關(guān)系如圖所示，請分析水滴分別從高20m的樓檐與高2000m的云層底部由靜止落下，對水平地面上石板的平均作用力是否有顯著差異，并說明理由。（3）水刀是一種高壓水射流切割技術(shù)，通過加高水壓，再經(jīng)過線度小于毫米的寶石噴嘴，形成可達1000m/s的超聲速射流。水刀切割精度高，沒有熱損傷，不產(chǎn)生有害物質(zhì)。醫(yī)用水刀的“刀片”是高速流動的生理鹽水，厚度僅1.3×10-6m。不考慮水流的反射，請估算水刀工作時單位面積上的作用力大小。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．A【詳解】A．選拋出到最高點為研究過程，取向上為正，運用動量定理有代入數(shù)據(jù)求得小球受到的沖量為10N?S，故A正確；B．豎直上拋和自由落體互為逆過程，因此小球返回出發(fā)點時的速度大小為20m/s，選拋出到落回出發(fā)點為研究過程，取向上為正，動量的改變量有20N?s故B錯誤；CD．由B項知，△p=20N?s，結(jié)合動量定理有I=△p=20N?s故CD錯誤。故選A。2．B【詳解】AB．根據(jù)勻速圓周運動的知識，摩天輪的線速度大小約為向心加速度大小約為故B正確，A錯誤；C．轎廂旋轉(zhuǎn)一周過程中，人做勻速圓周運動，動能保持不變，但重力勢能是先增大后減小，因此人的機械能不守恒，故C錯誤；D．重力的作用時間不為零，根據(jù)可知，人的重力的沖量不為零，教D錯誤。故選B。3．C【詳解】AB．對物塊應(yīng)用動量定理，0~2s內(nèi)有代入數(shù)據(jù)，得選項AB錯誤；CD．對物塊應(yīng)用動量定理，0~3s內(nèi)有代入數(shù)據(jù)，得選項C正確，D錯誤。故選C。4．C【詳解】AB．從砸向地面到最后原速反彈的過程中機械能守恒，以小球初速度方向為正方向，則小球在撞地面過程中速度的變化量為小球動量的變化量為則小球的加速度為所以加速度不為0，故AB錯誤；CD．碰撞過程中小球受阻力和重力的作用，則由動量定理其合外力沖量大小為；地面對小球的沖量為，C正確，D錯誤。故選C。5．D【詳解】AB．根據(jù)可知沖擊力與速度和質(zhì)量及作用時間均有關(guān)，故AB錯誤；CD．安全氣囊的作用是增大作用時間，減小沖擊力，故C錯誤，D正確。故選D。6．C【詳解】由題v=90km/h=25m/s，由動量定理得解得故選C。7．B【詳解】A．在鋼球靜止釋放后到落體的過程可分為兩個階段，第一階段是自由下落過程，只受重力作用，合外力方向豎直向下；第二階段是與地面接觸的過程，合外力方向豎直向上，由于合外力沖量方向即是合外力的方向，故A錯誤；B．鋼球釋放后做自由落體運動，只受到重力作用，在空中飛行的時間著地時的速度重力的沖量方向豎直向下，故B正確；C．由動量定理，自由下落階段動量變化率等于重力的沖量，等于，故C錯誤；D．由于小鋼球在空中只運動了0.3s，所以1s末是靜止狀態(tài)，其動量為零，故D錯誤。故選B。8．C【詳解】設(shè)飛行器對水的作用力為，根據(jù)牛頓第三定律可知，水對飛行器的作用力的大小也等于，對飛行器，根據(jù)平衡條件有設(shè)水噴出時的速度為，在時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為又有對噴出的水應(yīng)用動量定理有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得故ABD錯誤C正確。故選C。9．B【詳解】由圖片估算子彈與撲克牌的長度比例為1：4，則撲克牌的長度大約為8cm，子彈的速度子彈與墻作用過程受墻的作用力為F，由動量定理解得由牛頓第三定律可在對墻的作用力約為5×104N。故B正確。故選B。10．C【詳解】以物體為研究對象，以物體的初速度方向為正方向，

由動量定理得則物體末動量故選C。11．C【詳解】AB．第1s內(nèi)F=20N第2、3s內(nèi)物體先加速、后減速，在3s內(nèi)的沖量為根據(jù)動量定理前3s內(nèi)，動量的變化量為零，在第3s末速度為零，又因為物體速度方向未發(fā)生改變，所以物體的位移不為零，故AB錯誤；C．由于初速度和末速度都為零，因此動能變化量也為零，故C正確；D．但物體的重力勢能是否改變不能判斷，因此物體的機械能是否改變不能確定，故D錯誤。故選C。12．B子彈在A中運動時，A、B一起向前運動，具有相同的運動速度，對整體應(yīng)用動量定理可避開A、B間的未知作用力，可以求解A、B分開時的速度，分開后再對B單獨應(yīng)用動量定理可求得子彈穿出后B的速度?！驹斀狻孔訌椩贏中穿過時，以A、B為研究對象，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量定理可得解得之后A的速度保持v1不變，子彈進入木塊B后，以B為研究對象，根據(jù)動量定理可得解得故選B。13．D【詳解】AB．拉力F對物體的沖量大小為Ft，選項AB錯誤；

C．由平衡可知，摩擦力為f=Fcosθ則摩擦力對物體的沖量大小為If=Ftcosθ選項C錯誤；D．因物體勻速運動，則合外力為零，則合外力對物體的沖量大小為零，選項D正確。故選D。14．C【詳解】A．任子威和武大靖受到的推力大小相等反向相反，但是質(zhì)量不同因此加速度大小不同，A錯誤；B．任子威對武大靖的沖量與武大靖對任子威的沖量大小相等，方向相反，B錯誤；C．根據(jù)動量定理，動量的變化量等于沖量，任子威和武大靖的動量變化量的方向相反，所以任子威和武大靖的動量變化量一定不相同，C正確；D．因為推力做功，任子威和武大靖組成的系統(tǒng)機械能一定增加，D錯誤。故選C。15．C【詳解】25層高約為，瓷磚碎片近似自由落體由動量定理有解得由牛第三定律可知瓷磚碎片對地面產(chǎn)生的沖擊力故選C。16．

【詳解】[1]．以初速方向為正，當物體轉(zhuǎn)過的角度為π時，速度變?yōu)?v，則此過程中物體動量的變化；[2]．勻速圓周運動物體，合外力等于向心力；據(jù)動量定理可得，向心力的沖量．點睛：動量是矢量，計算動量變化時應(yīng)遵循平行四邊形定則．17．

2.25W

【詳解】[1]，物體的加速度解得位移外力做的功1s末速度，物體的加速度解得位移外力做的功內(nèi)外力的平均功率[2]根據(jù)動能定理可得第內(nèi)與第內(nèi)質(zhì)點動能增加量之比18．或或或【詳解】根據(jù)動量定理得，合力的沖量等于動量的變化量，所以在這段時間內(nèi)物體動量變化量的大小為又因為物體做平拋運動，在豎直方向上則有可得所以有末位置的動量為，初位置的動量為，根據(jù)三角形定則，知動量的變化量的大小為19．

1400

7700【詳解】[1]根據(jù)v2=2gh得，運動員落地時的速度為規(guī)定向上為正方向，根據(jù)動量定理得（F1﹣mg）△t1=0﹣mv代入數(shù)據(jù)有（F1﹣700）×1=0﹣70×（﹣10）解得F1=1400N．[2]落在沙坑中，根據(jù)動量定理得（F2﹣mg）△t2=0﹣m