1.2動量定理 同步練習(xí)（含解析）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page22頁，共=sectionpages22頁粵教版（2019）選擇性必修一1.2動量定理一、單選題1．原來靜止的物體受合外力作用時間為2t0，作用力隨時間的變化情況如圖所示，則（）A．0~t0時間內(nèi)物體的動量變化與t0~2t0時間內(nèi)的動量變化相同B．0~t0時間內(nèi)物體的平均速率與t0~2t0時間內(nèi)的平均速率不等C．t=2t0時物體的速度為零，外力在2t0時間內(nèi)對物體的沖量為零D．2t0時間內(nèi)物體的位移為零，外力對物體做功為零2．以下說法中正確的是（）A．跳遠要跳到沙坑中是為了減小人所受到的沖量B．沙發(fā)包海綿后坐著不動時比較舒服，是因為減小了人對沙發(fā)的壓力C．汽車安全氣囊在發(fā)生事故時彈開是為了減小人受到的撞擊力D．足球守門員要帶手套是為了減小接球時手受到的沖量3．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4．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/s5．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·s6．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7．一雨滴從空中由靜止開始沿豎直方向下落，雨滴下落過程中所受重力保持不變，其速度—時間圖像如圖所示，關(guān)于雨滴在加速階段，下列判斷正確的是（）A．雨滴下落過程中只受重力B．雨滴下落過程中加速度恒定不變C．重力的沖量大小等于空氣阻力的沖量大小D．重力的沖量大小大于空氣阻力的沖量大小8．某新型機槍子彈彈頭質(zhì)量約10g，出槍口的速度約1000m/s.某戰(zhàn)士在使用該機槍連續(xù)射擊50秒的過程中，機槍所受子彈的平均反沖力大小約20N，則機槍在這50秒內(nèi)射出子彈的數(shù)量約為（）A．60 B．80 C．100 D．1209．“中國空間站”在距地面高400km左右的軌道上做勻速圓周運動，該處存在著稀薄的空氣，設(shè)空間站運行軌道處空氣密度，空間站垂直于速度方向的橫截面積，空間站運行速率，空氣分子與空間站相遇瞬間達到共速。假設(shè)為維持空間站始終在該軌道上做圓周運動，需開動空間站攜帶的霍爾電推進發(fā)動機，則發(fā)動機給空間站提供的推力約為（）A． B． C． D．10．原來靜止的物體受合外力作用時間為2t0，作用力隨時間的變化情況如圖所示，則（）A．0~t0時間內(nèi)物體的動量變化與t0~2t0內(nèi)動量變化相同B．0~t0時間內(nèi)物體所受的沖量與t0~2t0內(nèi)所受的沖量相同C．t＝2t0時物體的速度為零，外力在2t0時間內(nèi)對物體的沖量為零D．2t0時間內(nèi)物體的位移為零，外力對物體做功為零11．質(zhì)量分別為m和M的物體A和B用輕繩相連，掛在輕彈簧下靜止不動，如圖（a）所示。當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升至某一位置時的速度大小為v，這時物體B的下落速度大小為u，如圖（b）所示，在這段時間里，彈簧的彈力對物體A的沖量為（）A．mv B． C． D．Mu12．如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在平直道路上行駛。貨箱中石塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g，在貨車從靜止開始以加速度a加速運動位移x的過程中，下列說法正確的是（）A．周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力大小為mgB．周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力大小為maC．周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力做功為maxD．周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力沖量大小為m13．抗震救災(zāi)國之大事，消防隊員沖鋒在前。為保障災(zāi)民生命財產(chǎn)安全，消防隊員利用無人機為災(zāi)民配送物資，某次在執(zhí)行任務(wù)時，無人機從地面起飛，所配送物資的質(zhì)量為50kg（含包裝材料），飛行過程中，通過速度傳感器測出無人機水平方向和豎直方向的分速度和隨飛行時間t的關(guān)系圖像如圖甲、乙所示，無人機到達最大高度后釋放物資，物資落在預(yù)定地點，不計空氣阻力，物資落地后靜止不動，緩沖時間為，g取，，以下說法正確的是（）A．0~10s時間內(nèi)，無人機做曲線運動B．25s時無人機速度為10m/sC．0~40s時間內(nèi)，無人機位移為410mD．物資落地時受到地面的作用力為3000N14．如圖所示為高速磁懸浮列車在水平長直軌道上的模擬運行圖，5節(jié)質(zhì)量均為m的車廂編組運行，只有1號車廂為動力車廂。列車由靜止開始以額定功率P運行，經(jīng)過一段時間達到最大速度。列車向右運動過程中，1號車廂會受到前方空氣的阻力，假設(shè)車廂碰到空氣前空氣的速度為0，碰到空氣后空氣的速度立刻與列車速度相同，已知空氣密度為，1號車廂的迎風(fēng)面積（垂直運動方向上的投影面積）為S。不計其他阻力，忽略2號、3號、4號、5號車廂受到的空氣阻力。當(dāng)列車以額定功率運行到速度為最大速度的一半時，3號車廂對4號車廂的作用力大小為（）A． B． C． D．15．如圖所示，質(zhì)量為2kg的木板M放置在足夠大光滑水平面上，其右端固定一輕質(zhì)剛性豎直擋板，能承受的最大壓力為4N，質(zhì)量為1kg的可視為質(zhì)點物塊m恰好與豎直擋板接觸，已知M、m間動摩擦因數(shù)，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始兩物體均靜止，某時刻開始M受水平向左的拉力F作用，F(xiàn)與M的位移x的關(guān)系式為（其中，F(xiàn)的單位為N，x的單位為m），重力加速度，下列表述正確的是（）A．m的最大加速度為B．m的最大加速度為C．豎直擋板對m做的功最多為48JD．當(dāng)M運動位移為24m過程中，木板對物塊的沖量大小為二、填空題16．質(zhì)量為1kg的鋼球，從1.25m高處自由下落與水平放置的鋼板碰撞后，回跳高度為0.8m，碰撞時間為0.1s，則球?qū)︿摪宓钠骄饔昧Φ拇笮開___________N17．質(zhì)量為0.25kg的彈性小球，從0.8m的高處自由下落，與水平地板碰撞后回跳高度為0.45m，g取10m/s2，則小球與地板碰撞過程中的動量變化大小為__________kg·m/s，方向____________．若碰撞時間為0.1s，小球?qū)Φ匕宓钠骄鶝_力為__________N．18．一人做“蹦極”運動，用原長的橡皮繩拴住身體往下躍，若此人質(zhì)量為，從高處由靜止下落，至運動停止瞬間所用時間為，則橡皮繩對人的平均作用力約為________。（?。?9．如圖所示，質(zhì)量為m＝0.20kg的小鋼球以v0＝10m/s的水平速度拋出，下落h＝5.0m時撞擊一鋼板，撞后速率不變恰好反向，則鋼板與水平面的夾角＝__________，撞擊鋼板的瞬時過程小球受到的彈力沖量的大小為____________。（g＝10m/s2）三、解答題20．在采煤方法中，有一種方法是用高壓水流將煤層擊碎而將煤采下。今有一采煤高壓水槍，設(shè)水槍噴水口橫截面積S=6cm2，由槍口噴出的高壓水流流速為v=60m/s，設(shè)水的密度ρ=1×103kg/m3，水流垂直射向煤層并原速彈回，試求煤層表面可能受到的最大平均沖擊力。21．如圖甲是我國首艘“海上飛船”——翔州1號。該飛艇在平靜的水面由靜止開始在水平面上沿直線運動，若運動過程中受到的阻力不變，水平方向的動力F隨運動時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。t=50s后，“翔州1號”以20m/s的速度做勻速直線運動。求：（1）飛艇所受阻力的大?。唬?）0~50s內(nèi)，飛艇所受合外力沖量的大小和飛艇的質(zhì)量。22．當(dāng)金屬的溫度升高到一定程度時就會向四周發(fā)射電子，這種電子叫熱電子，通常情況下，熱電子的初始速度可以忽略不計。如圖所示，相距為L的兩塊固定平行金屬板M、N接在輸出電壓恒為U的高壓電源E2上，M、N之間的電場近似為勻強電場，K是與M板距離很近的燈絲，通過小孔穿過M板與外部電源E1連接，電源E1給K加熱從而產(chǎn)生熱電子，不計燈絲對內(nèi)部勻強電場的影響。熱電子經(jīng)高壓加速后垂直撞擊N板，瞬間成為金屬板的自由電子，速度近似為零。電源接通后，電流表的示數(shù)穩(wěn)定為I，已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。求：（1）電子到達N板前瞬間的速度vN的大??；（2）N板受到電子撞擊的平均作用力F的大小。23．質(zhì)量的工人正在高空作業(yè)，按安全生產(chǎn)規(guī)章制度要求，該工人系有一條長度的安全帶。若該工人不慎跌落，當(dāng)安全帶伸直后，工人在安全帶的保護下轉(zhuǎn)危為安。為了簡化問題，將工人視為質(zhì)點且此運動過程一直發(fā)生在豎直方向上，安全帶伸直后不計安全帶產(chǎn)生的形變，該安全帶的緩沖時間，完成緩沖后工人將靜止在空中，取重力加速度大小，不計空氣阻力，求：（1）安全帶剛伸直時工人的速度的大??；（2）緩沖過程中工人對安全帶的平均作用力的大小。24．某同學(xué)設(shè)計了圖示的傳送裝置，長L=6.4m的水平傳送帶右端與光滑弧形軌道平滑對接于B點，高于傳送帶h=0.8m的平臺與弧形軌道平滑對接于C點。傳送帶靜止時，該同學(xué)將質(zhì)量m=lkg的小工件從C點無初速釋放，工件最后停止在傳送帶上D點，測得D與B的距離為d=1.6m，工件可視為質(zhì)點，傳送帶各處粗糙程度相同，重力加速度g=10m/s2。（1）求工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ；（2）當(dāng)轉(zhuǎn)送帶以某一恒定速度v0向右運動時，恰能使由靜止放上傳送帶左端A的該工件剛好到達平臺上C點，求傳送裝置因傳送工件而多消耗的能量E；（3）在（2）同的條件下，每隔時間T=0.6s，在A端由靜止放上一個相同的工件，求第1個工件到達B點后的1s內(nèi)，傳送帶在水平方向?qū)魉偷乃泄ぜ目倹_量大小I。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．C【解析】【詳解】AC．0~t0與t0~2t0時間內(nèi)合外力對物體的沖量大小相同、方向相反，則外力在2t0時間內(nèi)對物體的沖量為零，又根據(jù)動量定理可知0~t0與t0~2t0時間內(nèi)物體動量變化量大小相等、方向相反，即0~2t0時間內(nèi)物體動量的變化量為零，則t=2t0時物體的速度為零，故A錯誤，C正確；B．物體由靜止開始做勻加速運動，在t0時刻速度達到最大，之后開始做勻減速運動，并在2t0時刻速度減為零，根據(jù)勻變速直線運動的特點可知0~t0時間內(nèi)物體的平均速率與t0~2t0時間內(nèi)的平均速率相等，故B錯誤；D．2t0時間內(nèi)物體的位移不為零，根據(jù)動能定理可知外力對物體做功為零，故D錯誤。故選C。2．C【解析】【詳解】A．跳遠要跳到沙坑中所受到的沖量沒有減小，緩沖時間變長，作用力變小，故A錯誤；B．發(fā)包海綿后坐著不動時比較舒服，是因人受到的支持力分布面積大，故B錯誤；C．汽車安全氣囊在發(fā)生事故時彈開增加了緩沖時間，是為了減小人受到的撞擊力，故C正確；D．足球守門員要帶手套沒有減少接球時手受到的沖量，是增加了緩沖時間減小了作用力，故D錯誤。故選C。3．B【解析】【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?fàn)顟B(tài)，其動量為零，故D錯誤。故選B。4．C【解析】【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。5．A【解析】【分析】【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。6．C【解析】【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。7．D【解析】【詳解】AB．由圖像可得雨滴做加速度減小的加速運動，故雨滴受到阻力作用，故AB錯誤；CD．對雨滴下落過程由動量定理得可得重力的沖量大小大于空氣阻力的沖量大小，故C錯誤，D正確。故選D。8．C【解析】【詳解】設(shè)50s內(nèi)射出的子彈數(shù)量為n，則對這n顆子彈由動量定理得代入數(shù)據(jù)解得故選C。9．A【解析】【詳解】空間站在非常短的時間t內(nèi)掃過的長度為掃過的體積為該體積內(nèi)的空氣獲得跟空間站相同的速度，根據(jù)動量定理有解得故A正確，BCD錯誤。故選A。10．C【解析】【詳解】AB．0~t0與t0~2t0時間內(nèi)作用力方向不同，所受沖量不相同，動量變化量不相等，A、B錯誤；C．t＝t0時，物體速度最大，t＝2t0時物體速度為零，由動量定理可得C正確；D．物體先加速后減速，位移不為零，動能變化量為零，外力對物體做功為零，D錯誤。故選C。11．B【解析】【詳解】對B由動量定理得設(shè)彈簧沖量為I，對A由動量定理得聯(lián)立解得ACD錯誤，B正確。12．C【解析】【詳解】AB．貨車在平直道路上以加速度a加速運動，石塊B受到周圍物體對它的作用力的合力F和重力mg，如圖所示對石塊B，由牛頓第二定律得根據(jù)力的合成與分解可得與B接觸的物體對B的作用力為故AB錯誤；C．設(shè)周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力F與水平方向的夾角為，周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力做功故C正確；D．經(jīng)過位移后，石塊B的動能為，則其動量為由動量定理知，物塊B所受的合力的沖量為，故D錯誤。故選C。13．C【解析】【詳解】A．0~10s時間內(nèi)，無人機在水平方向上做初速度為零的勻加速運動，在豎直方向上做初速度為零的勻加速運動，則合運動為勻加速直線運動，A錯誤；B．25s時刻無人機水平方向速度豎直方向上速度此時速度B錯誤；C．0~40s時間內(nèi)，無人機水平位移無人機豎直方向高度其位移C正確；D．物資做平拋運動，落地時豎直方向速度對物資豎直方向上，由動量定理解得水平方向上由動量定理得解得物資受到地面的作用力D錯誤。故選C。14．A【解析】【詳解】車廂碰到空氣前空氣的速度為0，碰到空氣后空氣的速度立刻與列車速度相同，以一定質(zhì)量空氣為研究對象，根據(jù)動量定理聯(lián)立解得當(dāng)列車以額定功率運行到速度為最大速度時當(dāng)列車以額定功率運行到速度為最大速度的一半時，整體受力分析根據(jù)牛頓第二定律對45節(jié)車廂受力分析聯(lián)立解得故A正確，BCD錯誤。故選A。15．C【解析】【詳解】AB．m與木板M之間的最大靜摩擦力為N＝5Nm受到的向左的力最大為靜摩擦力與彈力的和，所以最大加速度為am==m/s2=9m/s2選項AB錯誤；C．F隨x的增大而增大，整體的加速度逐漸增大，當(dāng)擋板的彈力達到最大時，F(xiàn)最大，對整體由牛頓第二定律得F的最大值為又解得當(dāng)m的加速度最大時的位移此過程由積累的關(guān)系可得由動能定理即可求出系統(tǒng)的動能為由此即可求出m的最大速度當(dāng)摩擦力達到最大靜摩擦力時有此時對整體有解得又解得當(dāng)摩擦力達到最大靜摩擦力時的位移由動能定理即可求出系統(tǒng)的動能為由此即可求出此時m的速度之后擋板開始對物塊有力的作用，根據(jù)動能定理有解得豎直擋板對m做的功最多為選項C正確；D．當(dāng)位移為24m時m的速度，則物塊受到合外力的沖量大小合外力的沖量包括豎直擋板、摩擦力、支持力以及重力對物塊的沖量，而木板對物塊的沖量大小不包括重力的沖量，因此大小不為，選項D錯誤。故選C。16．100【解析】【分析】【詳解】根據(jù)速度位移公式可得鋼球落地的速度為根據(jù)速度位移公式可得反彈速度設(shè)向上為正方向，則由動量定理可得解得F=100N17．

1.75

豎直向上

20【解析】【分析】【詳解】[1][2]小球與地面相撞前的速度為方向向下．小球與地面相撞后的速度為方向向上．選向上為正方向，動量的變化量為方向豎直向上．[3]相撞過程中由動量定理知解得F=20N.18．【解析】【分析】【詳解】人先做自由落體運動，由自由下落的時間繩的拉力作用時間為全程應(yīng)用動量定理有解得平均作用力19．

4【解析】【詳解】[1]落到鋼板上豎直方向的速度則解得[2]小鋼球落到鋼板上的速度設(shè)反彈的速度方向為正方向，根據(jù)動量定理得20．4.32×103N【解析】【分析】【詳解】設(shè)在Δt內(nèi)射到煤層上的水的質(zhì)量為m，則m=ρSvΔt設(shè)煤層對水的平均沖擊力為FN，規(guī)定FN的方向為正方向，由動量定理得解得4.32×103N由牛頓第三定律知煤層受到的平均沖力大小為4.32×103N，這即是煤層受到的最大平均沖擊力。21．（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)乙圖得t=50s后，飛艇勻速直線運動，則有t=50s后，動力為故所受阻力為的大小為。（2）在0~50