1.2 动量定理 同步练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2 动量定理 同步练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 426.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-07 09:02:07 | ||
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文档简介
第一章动量守恒定律第二节动量定理同步练习A2021_2022学年高二物理上学期（人教版2019选择性必修第一册）
练习
一、单选题，共10小题
1．春节是我国的传统佳节。春节期间许多小孩子喜欢放烟花爆竹，有一种叫“钻天猴”的烟花，在点燃的瞬间向后喷射的气体速度约为1000m/s，产生的推力约为5N，则它在0.02s时间内喷射的气体质量约为（ ）
A．1.0×10-2kg
B．1.0×10-3kg
C．1.0×10-4kg
D．1.0×10-5kg
2．质量为1kg的物体，从静止开始下落，经过3s的时间落地，落地时速度大小为10m/s，运动过程中阻力恒定，若取，那么下列说法正确的是（ ）
A．重力对物体做功为200J
B．物体克服阻力做功为50J
C．物体的机械能减少了100J
D．阻力对物体的冲量大小为
3．如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为
C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动
D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为
4．如图所示，一个物体由A点从静止出发分别沿三条光滑轨道到达C1，C2，C3，则（ ）
A．物体到达C1点时的速度最大
B．物体在三条轨道上的运动时间相同
C．物体在三条轨道上从顶端运动到底端的过程中重力做功相同
D．物体在三条轨道上从顶端运动到底端的过程中合外力的冲量相同
5．我国奥运健儿在东京奥运会上取得了辉煌成绩，下列说法正确的是（ ）
A．裁判给跳水运动员全红婵打分时，可以将其视为质点
B．苏炳添跑出百米最好成绩9秒83，由此可求出他冲刺时的瞬时速度大小
C．蹦床运动员朱雪莹从最高点竖直下落到最低点的过程中，她所受合力的冲量为零
D．巩立姣在女子铅球比赛中投出20.58米，该投掷过程中铅球的位移大小为20.58米
6．一质量为0.5kg的物体在10N的向上的拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过时间1s，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在1s末的动量是10kgm/s
B．物体在1s末的动能是50J
C．物体在1s内增加的重力势能是25J
D．物体在1s内增加的机械能是25J
7．如图所示，一篮球以水平初速度v0碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的k倍（），碰撞时间忽略不计，弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的质量为m，半径为r，篮框中心距篮板的距离为L，碰撞点与篮框中心的高度差为h，不计摩擦和空气阻力，则（ ）
A．碰撞过程中，篮球的机械能守恒
B．篮板对篮球的冲量大小为
C．篮球的水平初速度大小为
D．若篮球气压不足，导致k减小，在不变的情况下，要使篮球中心经过篮框中心，应使碰撞点更低
8．原来静止的物体受合外力随时间的变化情况如图，则（
）
A．内物体动量变化量与内动量变化量相同
B．时刻物体开始反方向运动
C．时刻物体的位移最大
D．内物体的平均速度与内平均速度不等
9．台风具有极强的破坏力，若某次台风以的水平速度垂直吹向某大楼外玻璃幕墙上，已知某块玻璃幕墙的长、宽，空气密度取，设台风遇到玻璃幕墙后速度变为零，则幕墙受到台风的压力大小约为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．2021年7月31日，出生于湖北的中国男子举重运动员吕小军在男子81公斤级决赛中夺冠获得金牌，这是中国代表队在2020东京奥运会荣获的第21枚金牌。设运动员的质量为m，托起质量为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时间后再将杠铃向上举至双臂伸直停止（图丙）。甲到乙、乙到丙过程杠铃上升的高度分别为h1、h2，经历的时间分别为t1、t2，则整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．地面对运动员的冲量为（M＋m）g（t1＋t2），地面对运动员做的功为（M＋m）g（h1＋h2）
B．地面对运动员的冲量为（M＋m）g（t1＋t2），地面对运动员做的功为0
C．运动员对杠铃的冲量为Mg（t1＋t2＋Δt），运动员对杠铃做的功为Mg（h1＋h2）
D．运动员对杠铃的冲量为Mg（t1＋t2＋Δt），运动员对杠铃做的功为0
二、多选题，共5小题
11．蹦床是体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。为了能够更好地完成空中动作，在网上准备阶段运动员要设法使自己弹得足够高。如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，若运动员从离水平网面3m高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m高处，则在此过程中（ ）
A．只有重力对运动员做功，运动员的机械能守恒
B．运动员的机械能增加，是因为运动员自身内力做正功
C．弹性网弹力对运动员的冲量大小等于运动员重力的冲量大小
D．弹性网弹力对运动员的冲量大小大于运动员重力的冲量大小
12．大小为F的恒力作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，物体没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F对物体的冲量大小为零
B．拉力F对物体的冲量大小为Ft
C．拉力F对物体的冲量大小为Ftcos
θ
D．合力对物体的冲量大小为零
13．如图，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下保持静止，经过一段时间t，对几个力的冲量，说法正确的是（ ）
A．物体所受合力的冲量为0
B．摩擦力对物体冲量为Ftcosθ
C．拉力对物体的冲量为Ftcosθ
D．物体所受支持力的冲量为0
14．两个质量不同的物体，如果它们的（ ）
A．动能相等，则质量大的动量小
B．动量大小相等，则质量大的动能小
C．动量变化量相同，则受到合力做的功相等
D．动能变化量相同，则受到合力的冲量相等
15．2021年5月25日，500架无人机自广州海心沙腾空，化作稻菽千重浪、田间耕耘人，纪念“杂交水稻之父”袁隆平院士。其中一架无人机在升空后进行编队表演的一段时间内沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其v-t图像如图所示，假设空气阻力大小恒为5N，已知无人机的质量为2kg，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．0~3s时间内无人机所受空气阻力做功为22.5J
B．0~6s时间内，无人机先上升后下降
C．0~6s时间内合外力的冲量大小为2N·s
D．1.5s时，无人机所受升力做功的功率为40W
三、填空题，共3小题
16．跳伞员从飞机上跳下，经过一段时间速度增大到速度50m/s时才张开伞，这时，跳伞员受到很大的冲力。设张开伞后经1.5s，跳伞员速度变为5m/s，速度方向始终竖直向下，则冲力为体重的___________倍（g=10m/s2）
17．图中，质量为20kg的物体M静止放在光滑的水平面上，现用与水平方向成30°角斜向上的力F作用在物体上，力F的大小为10N，作用时间为10s，在此过程中，力F对物体的冲量大小为__________N·s，重力对物体的冲量大小为__________N·s，10s末物体的动量大小是__________kg·m/s。
18．质量是10kg
的物体A放在光滑的水平面上，受到与水平面成60°角斜向下的20
推力持续作用，经过5
s的时间，推力对物体的冲量大小等于
____N s，物体所受重力的冲量大小等于
_________，物体的动量增量等于
_________
kg·m/s。（g=10m/s2）
四、解答题，共2小题
19．一股水流以10
m/s的速度从喷嘴竖直向上喷出，喷嘴截面积为0.5
cm2，有一质量为0.32
kg的球，因受水对其下侧的冲击而停在空中，若水冲击球后速度变为0，则小球停在离喷嘴多高处？
20．鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一，
自1988
年以来，鸟击引起的坠机事故已经造成219人死亡。飞机的高速运动使得鸟击的破坏力达到惊人的程度，一只麻雀就足以撞毁飞机的发动机。假设一架质量为M
=
1600
kg的飞机以1080
km/h的速度在距离地面H=
1000
m的空中飞行，正面撞上一只迎面飞来的鹰，鹰的速度约为v1=
108
km/h，质量约为m=5
kg，撞击时间约为t=50
ms。撞后鹰嵌入飞机且飞机发动机失灵，以滑翔的方式斜向下匀速飞行，已知滑翔时受到的升力Fy与阻力Fx的比例系数为18（g取10
m/s2），求：
（1）飞机撞上鹰时产生的撞击力F；
（2）飞机滑翔的水平距离L；
（3）飞机滑翔过程中克服空气阻力做的功Wf。
试卷第2页，共2页
参考答案
1．C
【详解】
设“钻天猴”烟花在单位时间内喷射的气体质量约为 m，由动量定理可得
F t= mv
代入数据解得
ABD错误，C正确。
故选C。
2．C
【详解】
A．物体下落的高度
故重力做功
故A错误；
BC．重力对物体做功为150J，则物体的重力势能减少了150J，动能的增加量
所以物体的机械能减少了150J－50J=100J，由功能原理知，物体克服阻力做功为100J，故B错误，C正确；
D．根据动量定理得
得阻力对物体的冲量大小为
故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误；
B．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力
小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为
故B错误；
C．圆盘停止转动后，小物体沿切线方向运动，故C错误；
D．圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．物体由A点从静止出发到达斜面底端由动能定理可知
解得
因此，物体到达斜面底端时的速度相等，故A错误；
B．物体在三条轨道上的运动，为匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知
解得
斜面的长度为
由匀加速直线运动的公式可知
解得
由于不同，所以物体在三条轨道上的运动时间不相同，故B错误；
C．物体在三条轨道上从顶端运动到底端的过程中重力做功
重力做功相同，故C正确；
D．物体在三条轨道上从顶端运动到底端的过程中，合外力的冲量
但是冲量为矢量，与速度变化量方向相同，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．裁判给跳水运动员全红婵打分时，不可以将其视为质点，否则就没动作可言了，选项A错误；
B．苏炳添跑出百米最好成绩9秒83，由此不能求出他冲刺时的瞬时速度大小，选项B错误；
C．蹦床运动员朱雪莹从最高点竖直下落到最低点的过程中，她的动量变化为零，根据动量定理可知，她所受合力的冲量为零，选项C正确；
D．巩立姣在女子铅球比赛中投出20.58米，20.58米是铅球的水平位移，即该投掷过程中铅球的位移大小不等于20.58米，选项D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．物体在向上运动中所受的合力为
F=T mg=5N
由动量定理可得
Ft=mv 0
解得物体在1s末的动量是
p=mv=5kgm/s
A错误；
B．物体在1s末的速度
物体在1s末的动能
B错误；
C．物体在1s内上升的高度
物体在1s内增加的重力势能
Ep=mgh=0.5×10×5J=25J
C正确；
D．由功能关系可得物体在1s内增加的机械能是
W= E=Th=10×5J=50J
D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．由题意可知，在碰撞运动中，篮球的速度减小，篮球的动能减小，机械能减小，A错误；
B．以篮球弹回的方向为正方向，由动量定理可得
I=mkv0 （ mv0）=（1+k）mv0
B正确；
C．弹回后篮球做平抛运动，在水平方向
L r=kv0t
在竖直方向
联立以上两式解得
C错误；
D．若篮球气压不足，导致k减小，在不变的情况下，kv0减小，要使篮球中心经过篮框中心，即篮球弹回后水平位移不变，时间t要增大，应使碰撞点更高，D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。故在图中，图像与时间轴围成的面积表示物体动量的改变量，动量是矢量，且物体开始是静止的，所以在轴上方的面积表示动量增加，在下方的面积表示动量减小，内和内面积大小相等，所以动量变化大小相等，但方向相反，A错误；
B．由图可知，内和内物体受到的合外力大小相等方向相反，又由可知，内和内物体的加速度大小相等，方向相反，所以物体在内做匀加速直线运动，在内做匀减速直线运动，由此可得物体运动的如下图所示
由图可知，物体在时刻，加速度方向改变，但速度方向还是正方向，运动方向未变，B错误；
C．由图可知，图像在时刻与轴围成的面积最大，所以时刻物体的位移最大，C正确；
D．由图可知，根据得，内物体的平均速度为，内物体的平均速度为，所以物体在内的平均速度与内的平均速度相等，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
设在时间t内遇墙的台风质量为m，则有
由动量定理可得
代值联立可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
10．C
【详解】
根据冲量的概念可知，地面对运动员的冲量为
I1=（M＋m）g（t1＋t2+Δt）
运动员对杠铃的冲量为
I2=Mg（t1＋t2＋Δt）
地面对运动员的支持力的位移为零，则地面对运动员做的功为0；运动员对杠铃做的功为
W=Mg（h1＋h2）
故选C。
11．BC
【详解】
A．运动员从离水平网面3m高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m高处，初末位置动能都为0，但末位置重力势能大于初位置重力势能，运动员的机械能增加了，机械能不守恒，故A错误；
B．在网上准备阶段运动员要设法使自己弹得足够高，运动员自身内力做正功使运动员的机械能增加，故B正确；
CD．根据动量定理可知，运动员初末速度为0，动量的变化量为0，合外力的冲量为0，则弹性网弹力对运动员的冲量大小等于运动员重力的冲量大小，故C正确，D错误。
故选BC。
12．BD
【详解】
ABC．根据冲量的定义知，拉力F对物体的冲量大小为Ft，B正确，A、C错误；
D．物体没有被拉动，说明合力为零，则合力对物体的冲量大小为零，D正确。
故选BD。
13．AB
【详解】
A．物体在拉力F的作用下保持静止，有共点力的平衡条件，可知物体所受合力是零，则合力的冲量是零，A正确；
B．由平衡条件可知，摩擦力是
Ff=Fcosθ
所以由冲量公式I=Ft，可得摩擦力对物体冲量为Ftcosθ，B正确；
C．由冲量公式I=Ft，可得拉力对物体的冲量为Ft，C错误；
D．物体所受支持力为
FN=mg Fsinθ
由冲量公式I=Ft，可得物体所受支持力的冲量（mg Fsinθ）t，D错误。
故选AB。
14．B
【详解】
A．由动能和动量定义有
，，
两个质量不同的物体，在动能相等时，质量大的动量大，A错误；
B．动量大小相等，由
可知，则有质量大的动能小，B正确；
CD．在动量变化量相同时，即合外力的冲量相同
而合外力做功相同即动能变化相同
如果同时成立，化简可得
该式不一定成立，因此CD错误。
故选B。
15．BC
【详解】
A．0~3s时间内无人机位移为
空气阻力做功为
故A错误；
B．无人机在0~6s时间内，先向上加速、匀速、减速，3s后开始下降，故B正确；
C．0~6s时间内合外力的冲量为
冲量大小为2N·s，故C正确；
D．1.5s时，无人机做匀速运动，无人机所受升力与阻力和重力的合力平衡，则无人机所受升力做功的功率为
故D错误。
故选BC。
16．4
【详解】
[1]设冲击力大小为F，以向下为正方向，由动量定理可得
解得
故冲力为体重的4倍。
17．100
2000
50
【详解】
[1]力F对物体的冲量大小为
[2]重力对物体的冲量大小为
[3]物体的加速度
10s末物体的速度
物体的动量大小
18．100
500
50
【详解】
[1]根据公式，可得推力对物体的冲量大小为
[2]根据公式，可得物体所受重力的冲量大小为
[3]物体的动量增量等于合外力的冲量，对物体进行受力分析，可得物体的合外力为
所以合外力的冲量为
故物体的动量增量为。
19．1.8m
【详解】
小球能停在空中，说明小球受到的冲力等于重力
小球受到的冲力大小等于小球对水的力。取很小一段长为的小水柱Δm，其受到重力Δmg和球对水的力F，取向下为正方向，由动量定理有
其中小段水柱的重力Δmg忽略不计
整理得
因t很短，Δl很小，一小段Δl的水柱可以看成匀速上升，即
则
v为冲击小球前水的速度，即水以初速v0射出后，上升到h高处时的速度。根据竖直上抛的公式有
所以
代入
有
代入
有
联立可得
20．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）v=1080km/h=300m/s，v0=108km/h=30m/s
以飞机的速度方向为正方向，对鹰运用动量定理得
代入数据解得
（2）由几何关系得
解得
（3）由能量守恒知飞机克服空气阻力做的功等于飞机重力势能的减少量
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．春节是我国的传统佳节。春节期间许多小孩子喜欢放烟花爆竹，有一种叫“钻天猴”的烟花，在点燃的瞬间向后喷射的气体速度约为1000m/s，产生的推力约为5N，则它在0.02s时间内喷射的气体质量约为（ ）
A．1.0×10-2kg
B．1.0×10-3kg
C．1.0×10-4kg
D．1.0×10-5kg
2．质量为1kg的物体，从静止开始下落，经过3s的时间落地，落地时速度大小为10m/s，运动过程中阻力恒定，若取，那么下列说法正确的是（ ）
A．重力对物体做功为200J
B．物体克服阻力做功为50J
C．物体的机械能减少了100J
D．阻力对物体的冲量大小为
3．如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为
C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动
D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为
4．如图所示，一个物体由A点从静止出发分别沿三条光滑轨道到达C1，C2，C3，则（ ）
A．物体到达C1点时的速度最大
B．物体在三条轨道上的运动时间相同
C．物体在三条轨道上从顶端运动到底端的过程中重力做功相同
D．物体在三条轨道上从顶端运动到底端的过程中合外力的冲量相同
5．我国奥运健儿在东京奥运会上取得了辉煌成绩，下列说法正确的是（ ）
A．裁判给跳水运动员全红婵打分时，可以将其视为质点
B．苏炳添跑出百米最好成绩9秒83，由此可求出他冲刺时的瞬时速度大小
C．蹦床运动员朱雪莹从最高点竖直下落到最低点的过程中，她所受合力的冲量为零
D．巩立姣在女子铅球比赛中投出20.58米，该投掷过程中铅球的位移大小为20.58米
6．一质量为0.5kg的物体在10N的向上的拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过时间1s，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在1s末的动量是10kgm/s
B．物体在1s末的动能是50J
C．物体在1s内增加的重力势能是25J
D．物体在1s内增加的机械能是25J
7．如图所示，一篮球以水平初速度v0碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的k倍（），碰撞时间忽略不计，弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的质量为m，半径为r，篮框中心距篮板的距离为L，碰撞点与篮框中心的高度差为h，不计摩擦和空气阻力，则（ ）
A．碰撞过程中，篮球的机械能守恒
B．篮板对篮球的冲量大小为
C．篮球的水平初速度大小为
D．若篮球气压不足，导致k减小，在不变的情况下，要使篮球中心经过篮框中心，应使碰撞点更低
8．原来静止的物体受合外力随时间的变化情况如图，则（
）
A．内物体动量变化量与内动量变化量相同
B．时刻物体开始反方向运动
C．时刻物体的位移最大
D．内物体的平均速度与内平均速度不等
9．台风具有极强的破坏力，若某次台风以的水平速度垂直吹向某大楼外玻璃幕墙上，已知某块玻璃幕墙的长、宽，空气密度取，设台风遇到玻璃幕墙后速度变为零，则幕墙受到台风的压力大小约为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．2021年7月31日，出生于湖北的中国男子举重运动员吕小军在男子81公斤级决赛中夺冠获得金牌，这是中国代表队在2020东京奥运会荣获的第21枚金牌。设运动员的质量为m，托起质量为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时间后再将杠铃向上举至双臂伸直停止（图丙）。甲到乙、乙到丙过程杠铃上升的高度分别为h1、h2，经历的时间分别为t1、t2，则整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．地面对运动员的冲量为（M＋m）g（t1＋t2），地面对运动员做的功为（M＋m）g（h1＋h2）
B．地面对运动员的冲量为（M＋m）g（t1＋t2），地面对运动员做的功为0
C．运动员对杠铃的冲量为Mg（t1＋t2＋Δt），运动员对杠铃做的功为Mg（h1＋h2）
D．运动员对杠铃的冲量为Mg（t1＋t2＋Δt），运动员对杠铃做的功为0
二、多选题，共5小题
11．蹦床是体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。为了能够更好地完成空中动作，在网上准备阶段运动员要设法使自己弹得足够高。如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，若运动员从离水平网面3m高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m高处，则在此过程中（ ）
A．只有重力对运动员做功，运动员的机械能守恒
B．运动员的机械能增加，是因为运动员自身内力做正功
C．弹性网弹力对运动员的冲量大小等于运动员重力的冲量大小
D．弹性网弹力对运动员的冲量大小大于运动员重力的冲量大小
12．大小为F的恒力作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，物体没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F对物体的冲量大小为零
B．拉力F对物体的冲量大小为Ft
C．拉力F对物体的冲量大小为Ftcos
θ
D．合力对物体的冲量大小为零
13．如图，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下保持静止，经过一段时间t，对几个力的冲量，说法正确的是（ ）
A．物体所受合力的冲量为0
B．摩擦力对物体冲量为Ftcosθ
C．拉力对物体的冲量为Ftcosθ
D．物体所受支持力的冲量为0
14．两个质量不同的物体，如果它们的（ ）
A．动能相等，则质量大的动量小
B．动量大小相等，则质量大的动能小
C．动量变化量相同，则受到合力做的功相等
D．动能变化量相同，则受到合力的冲量相等
15．2021年5月25日，500架无人机自广州海心沙腾空，化作稻菽千重浪、田间耕耘人，纪念“杂交水稻之父”袁隆平院士。其中一架无人机在升空后进行编队表演的一段时间内沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其v-t图像如图所示，假设空气阻力大小恒为5N，已知无人机的质量为2kg，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．0~3s时间内无人机所受空气阻力做功为22.5J
B．0~6s时间内，无人机先上升后下降
C．0~6s时间内合外力的冲量大小为2N·s
D．1.5s时，无人机所受升力做功的功率为40W
三、填空题，共3小题
16．跳伞员从飞机上跳下，经过一段时间速度增大到速度50m/s时才张开伞，这时，跳伞员受到很大的冲力。设张开伞后经1.5s，跳伞员速度变为5m/s，速度方向始终竖直向下，则冲力为体重的___________倍（g=10m/s2）
17．图中，质量为20kg的物体M静止放在光滑的水平面上，现用与水平方向成30°角斜向上的力F作用在物体上，力F的大小为10N，作用时间为10s，在此过程中，力F对物体的冲量大小为__________N·s，重力对物体的冲量大小为__________N·s，10s末物体的动量大小是__________kg·m/s。
18．质量是10kg
的物体A放在光滑的水平面上，受到与水平面成60°角斜向下的20
推力持续作用，经过5
s的时间，推力对物体的冲量大小等于
____N s，物体所受重力的冲量大小等于
_________，物体的动量增量等于
_________
kg·m/s。（g=10m/s2）
四、解答题，共2小题
19．一股水流以10
m/s的速度从喷嘴竖直向上喷出，喷嘴截面积为0.5
cm2，有一质量为0.32
kg的球，因受水对其下侧的冲击而停在空中，若水冲击球后速度变为0，则小球停在离喷嘴多高处？
20．鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一，
自1988
年以来，鸟击引起的坠机事故已经造成219人死亡。飞机的高速运动使得鸟击的破坏力达到惊人的程度，一只麻雀就足以撞毁飞机的发动机。假设一架质量为M
=
1600
kg的飞机以1080
km/h的速度在距离地面H=
1000
m的空中飞行，正面撞上一只迎面飞来的鹰，鹰的速度约为v1=
108
km/h，质量约为m=5
kg，撞击时间约为t=50
ms。撞后鹰嵌入飞机且飞机发动机失灵，以滑翔的方式斜向下匀速飞行，已知滑翔时受到的升力Fy与阻力Fx的比例系数为18（g取10
m/s2），求：
（1）飞机撞上鹰时产生的撞击力F；
（2）飞机滑翔的水平距离L；
（3）飞机滑翔过程中克服空气阻力做的功Wf。
试卷第2页，共2页
参考答案
1．C
【详解】
设“钻天猴”烟花在单位时间内喷射的气体质量约为 m，由动量定理可得
F t= mv
代入数据解得
ABD错误，C正确。
故选C。
2．C
【详解】
A．物体下落的高度
故重力做功
故A错误；
BC．重力对物体做功为150J，则物体的重力势能减少了150J，动能的增加量
所以物体的机械能减少了150J－50J=100J，由功能原理知，物体克服阻力做功为100J，故B错误，C正确；
D．根据动量定理得
得阻力对物体的冲量大小为
故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误；
B．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力
小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为
故B错误；
C．圆盘停止转动后，小物体沿切线方向运动，故C错误；
D．圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．物体由A点从静止出发到达斜面底端由动能定理可知
解得
因此，物体到达斜面底端时的速度相等，故A错误；
B．物体在三条轨道上的运动，为匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知
解得
斜面的长度为
由匀加速直线运动的公式可知
解得
由于不同，所以物体在三条轨道上的运动时间不相同，故B错误；
C．物体在三条轨道上从顶端运动到底端的过程中重力做功
重力做功相同，故C正确；
D．物体在三条轨道上从顶端运动到底端的过程中，合外力的冲量
但是冲量为矢量，与速度变化量方向相同，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．裁判给跳水运动员全红婵打分时，不可以将其视为质点，否则就没动作可言了，选项A错误；
B．苏炳添跑出百米最好成绩9秒83，由此不能求出他冲刺时的瞬时速度大小，选项B错误；
C．蹦床运动员朱雪莹从最高点竖直下落到最低点的过程中，她的动量变化为零，根据动量定理可知，她所受合力的冲量为零，选项C正确；
D．巩立姣在女子铅球比赛中投出20.58米，20.58米是铅球的水平位移，即该投掷过程中铅球的位移大小不等于20.58米，选项D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．物体在向上运动中所受的合力为
F=T mg=5N
由动量定理可得
Ft=mv 0
解得物体在1s末的动量是
p=mv=5kgm/s
A错误；
B．物体在1s末的速度
物体在1s末的动能
B错误；
C．物体在1s内上升的高度
物体在1s内增加的重力势能
Ep=mgh=0.5×10×5J=25J
C正确；
D．由功能关系可得物体在1s内增加的机械能是
W= E=Th=10×5J=50J
D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．由题意可知，在碰撞运动中，篮球的速度减小，篮球的动能减小，机械能减小，A错误；
B．以篮球弹回的方向为正方向，由动量定理可得
I=mkv0 （ mv0）=（1+k）mv0
B正确；
C．弹回后篮球做平抛运动，在水平方向
L r=kv0t
在竖直方向
联立以上两式解得
C错误；
D．若篮球气压不足，导致k减小，在不变的情况下，kv0减小，要使篮球中心经过篮框中心，即篮球弹回后水平位移不变，时间t要增大，应使碰撞点更高，D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。故在图中，图像与时间轴围成的面积表示物体动量的改变量，动量是矢量，且物体开始是静止的，所以在轴上方的面积表示动量增加，在下方的面积表示动量减小，内和内面积大小相等，所以动量变化大小相等，但方向相反，A错误；
B．由图可知，内和内物体受到的合外力大小相等方向相反，又由可知，内和内物体的加速度大小相等，方向相反，所以物体在内做匀加速直线运动，在内做匀减速直线运动，由此可得物体运动的如下图所示
由图可知，物体在时刻，加速度方向改变，但速度方向还是正方向，运动方向未变，B错误；
C．由图可知，图像在时刻与轴围成的面积最大，所以时刻物体的位移最大，C正确；
D．由图可知，根据得，内物体的平均速度为，内物体的平均速度为，所以物体在内的平均速度与内的平均速度相等，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
设在时间t内遇墙的台风质量为m，则有
由动量定理可得
代值联立可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
10．C
【详解】
根据冲量的概念可知，地面对运动员的冲量为
I1=（M＋m）g（t1＋t2+Δt）
运动员对杠铃的冲量为
I2=Mg（t1＋t2＋Δt）
地面对运动员的支持力的位移为零，则地面对运动员做的功为0；运动员对杠铃做的功为
W=Mg（h1＋h2）
故选C。
11．BC
【详解】
A．运动员从离水平网面3m高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m高处，初末位置动能都为0，但末位置重力势能大于初位置重力势能，运动员的机械能增加了，机械能不守恒，故A错误；
B．在网上准备阶段运动员要设法使自己弹得足够高，运动员自身内力做正功使运动员的机械能增加，故B正确；
CD．根据动量定理可知，运动员初末速度为0，动量的变化量为0，合外力的冲量为0，则弹性网弹力对运动员的冲量大小等于运动员重力的冲量大小，故C正确，D错误。
故选BC。
12．BD
【详解】
ABC．根据冲量的定义知，拉力F对物体的冲量大小为Ft，B正确，A、C错误；
D．物体没有被拉动，说明合力为零，则合力对物体的冲量大小为零，D正确。
故选BD。
13．AB
【详解】
A．物体在拉力F的作用下保持静止，有共点力的平衡条件，可知物体所受合力是零，则合力的冲量是零，A正确；
B．由平衡条件可知，摩擦力是
Ff=Fcosθ
所以由冲量公式I=Ft，可得摩擦力对物体冲量为Ftcosθ，B正确；
C．由冲量公式I=Ft，可得拉力对物体的冲量为Ft，C错误；
D．物体所受支持力为
FN=mg Fsinθ
由冲量公式I=Ft，可得物体所受支持力的冲量（mg Fsinθ）t，D错误。
故选AB。
14．B
【详解】
A．由动能和动量定义有
，，
两个质量不同的物体，在动能相等时，质量大的动量大，A错误；
B．动量大小相等，由
可知，则有质量大的动能小，B正确；
CD．在动量变化量相同时，即合外力的冲量相同
而合外力做功相同即动能变化相同
如果同时成立，化简可得
该式不一定成立，因此CD错误。
故选B。
15．BC
【详解】
A．0~3s时间内无人机位移为
空气阻力做功为
故A错误；
B．无人机在0~6s时间内，先向上加速、匀速、减速，3s后开始下降，故B正确；
C．0~6s时间内合外力的冲量为
冲量大小为2N·s，故C正确；
D．1.5s时，无人机做匀速运动，无人机所受升力与阻力和重力的合力平衡，则无人机所受升力做功的功率为
故D错误。
故选BC。
16．4
【详解】
[1]设冲击力大小为F，以向下为正方向，由动量定理可得
解得
故冲力为体重的4倍。
17．100
2000
50
【详解】
[1]力F对物体的冲量大小为
[2]重力对物体的冲量大小为
[3]物体的加速度
10s末物体的速度
物体的动量大小
18．100
500
50
【详解】
[1]根据公式，可得推力对物体的冲量大小为
[2]根据公式，可得物体所受重力的冲量大小为
[3]物体的动量增量等于合外力的冲量，对物体进行受力分析，可得物体的合外力为
所以合外力的冲量为
故物体的动量增量为。
19．1.8m
【详解】
小球能停在空中，说明小球受到的冲力等于重力
小球受到的冲力大小等于小球对水的力。取很小一段长为的小水柱Δm，其受到重力Δmg和球对水的力F，取向下为正方向，由动量定理有
其中小段水柱的重力Δmg忽略不计
整理得
因t很短，Δl很小，一小段Δl的水柱可以看成匀速上升，即
则
v为冲击小球前水的速度，即水以初速v0射出后，上升到h高处时的速度。根据竖直上抛的公式有
所以
代入
有
代入
有
联立可得
20．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）v=1080km/h=300m/s，v0=108km/h=30m/s
以飞机的速度方向为正方向，对鹰运用动量定理得
代入数据解得
（2）由几何关系得
解得
（3）由能量守恒知飞机克服空气阻力做的功等于飞机重力势能的减少量
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页