第一册第1章 动量定理精选巩固练习 (Word版含答案)

动量定理巩固练习
一、单选题
1．下列说法中正确的是（　　）
A．当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零
B．如果物体（质量不变）的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C．一个相互作用的系统，当外力做功为0时，其机械能一定守恒
D．一个物体所受合力为0，其机械能一定守恒
2．如图所示，竖直平面内固定有一个半圆环，OC是它在竖直方向上的半径，AB是它在水平方向上的直径。将两根光滑滑轨BC、DC的上D端都固定在圆环上（滑轨下端与圆环的C点连接），BC>DC。将两个完全相同的小球a、b分别从B、D点无初速度同时释放，在它们各自沿滑轨运动到圆环上C点的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．重力对a球的冲量大小较小 B．弹力对a球的冲量大小较大
C．合力对a球的冲量大小较大 D．合力对两小球做的功相同
3．如图，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．刚到达底端时两个物体的动量相同
B．到达斜面底端时两个物体的动能不相等
C．两个物体重力的冲量大小相等
D．两个物体合力的冲量大小相等
4．如图所示，有一子弹穿过三块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为 m、2m、3m 的木块 A、B、C，设子弹穿过木块 A、B 、C 的时间分别为 t1、t2、t3，木块对子弹的阻力恒为 f，则子弹穿过三木块后，木块 A 的速度大小是（　　）
A． B． C． D．
5．蹦床是一项扣人心弦的运动项目。运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、腾翻，做出各种惊险优美的动作（图）。现有一位质量为50kg的运动员，从离水平网面3.2m的高处自由落下，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5m的高处。若这位运动员与网接触的时间为1.0s，求网对运动员的平均作用力的大小（ ）g取。
A．900N B．1400N C．600N D．1000N
6．A、B两物体的质量之比mA：mB=1：3，它们以相同的初速度v0在水平面上滑行做匀减速直线运动，直到停止，其速度—时间图象如图所示。那么，在0~2t时间内A、B两物体所受摩擦阻力之比fA：fB和摩擦力的冲量之比IfA：IfB分别为（　　）
A．1：2，1：3 B．2：3，1：3 C．2：3，1：6 D．1：3，1：3
7．碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移时间图象（x-t图象）如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　）
A．碰前，大人和车的速度大小为2m/s
B．碰撞前后小孩的运动方向保持不变
C．碰碰车的质量为30kg
D．碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为85N·s
8．炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，让人腾空而起或平衡或匀速或变速运动，不计空气阻力。在喷水装置始终工作过程中，下列说法正确的是（　　）
A．人在减速上升的过程中机械能增大
B．人在匀速上升过程中机械能守恒
C．人在悬空静止的一段时间内，反冲动力的冲量为零
D．人在加速上升过程中，喷出的水对装置的冲量大于装置对水的冲量
9．曾经有一则新闻报道，一名2岁的小孩从4楼掉下来，刚好被一位过路人用手接住，小孩只受了一点轻伤，但这位过路人的手已经骨折了。假如过路人与小孩的相互作用的时间是0.1s，小孩的质量为10kg，请你估算一下，这位过路人接住小孩的瞬间，他的双手承受的力大约为（　　）
A．500 N B．1500 N C．2500 N D．3500 N
10．如图所示，一小船以2m/s的速度匀速前行，站在船上的人相对小船给小球一个竖直向上的瞬时冲量（人对小球的作用力远大于小球受到的重力，当小球再次落入手中时，小船前进的距离为2m。已知小球的质量为10g，在空中运动的过程中，手相对船的位置不变，不计空气阻力，取重力加速度大小。则手对小球的瞬时冲量大小为（　　）
A．0.5N·s B．1N·s C．0.05N·s D．0.1N·s
11．“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过人工制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。如图所示，一质量为m的游客恰好可以静止在直径为d的圆柱形风洞内。已知气流密度为ρ，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则风洞内气流的流量（单位时间内流出风洞的气流体积）为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
12．为了研究小球由静止释放后撞击地面弹跳的规律，某同学利用运动传感器采集数据并作出了如下图所示的v-t图象，小球质量为0.6kg，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，由图可知（　　）
A．横坐标每一小格表示的时间是1s
B．小球下落的初始位置离地面的高度为3.6m
C．小球第一次反弹的最大高度为1.25m
D．小球第一次撞击地面时地面对小球的平均作用力为72N
13．在刚刚结束的东京奥运会上，14岁的中国姑娘全红婵凭借高超的“水花消失术”获得评委们的三个满分，从而获得女子10米跳台冠军。在比赛中质量为m的全红婵，从跳台上以初速度竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了H，入水后由于水的阻力使速度减为0。入水后到速度为0时重心下降了h，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A．全红婵起跳后在空中受到合外力的冲量大小为
B．全红婵受到水的阻力的冲量大小为
C．从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，全红婵受到的合外力的冲量大小为
D．全红婵入水后受到重力的冲量大小为
14．2020年6月2日，云南物理老师张辉在课堂上表演徒手劈砖而走红网络。如图所示，张辉老师将砖平放在桌子的边缘上，当手掌距离桌面有一定的高度时，用力挥掌从而“手到砖断”，下列说法正确的是（　　）
A．手掌与砖作用的时间要尽量地缩短
B．手掌与砖作用的时问要尽量地延长
C．手掌与砖作用的过程中，手掌的动量变化率较大
D．手掌与砖作用的过程中，手掌的动量变化量较大
15．疫情期间，居家隔离，各种家庭游戏轮番上演，其中餐桌“冰壶”游戏较为常见。设餐桌桌面长L=1.2m，在中央处放置一滑块A，从桌边处给另一滑块B一初速度，两滑块发生正碰，碰撞时其内力远大于摩擦力，且碰撞能量无损失，碰后两滑块恰好都停在餐桌边，设两滑块的运动方向沿桌长方向且在一条直线上（如图为俯视图），滑块可视为质点，两滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s2，则以下说法正确的（　　）
A．滑块A与滑块B质量之比为3：1
B．滑块B的初速度大小为m/s
C．碰撞后两滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小相等
D．若滑块A的质量为1kg，两滑块与桌面间因摩擦产生的内能为3J
三、解答题
16．光滑水平面上，质量为1kg的小球A以5m/s的速度向右运动，大小相同的小球B质量为4kg，以0.5m/s的速度向右运动，两者发生正碰，碰撞后小球B以2m/s的速度向右运动，求：
（1）碰后A球的速度v；
（2）碰撞过程中A球对B球的冲量大小I。
17．雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象。为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力，小玲同学将一圆柱形水杯置于院中，测得内杯中雨水上升了，已知雨滴落地速度约为，设雨滴撞击芭蕉叶后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为，据此估算芭蕉叶面受到的压强为多少？
18．一个质量为40kg的游戏者在某游乐场的蹦床上蹦跳，从他被弹到最高点开始计时，其运动的图线如图所示，其中0～0.4s和1.1s～1.4s的时间内图线为直线，其余为曲线，g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）最高点与蹦床间的高度差。
（2）蹦床对游戏者的平均作用力大小。
试卷第6页，共6页
参考答案
1．B
【详解】
A．当力与物体的位移垂直时，该力的所做的功为零，但是冲量不为0，所以A错误；
B．根据动量定理有
所以如果物体（质量不变）的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零，所以B正确；
CD．一个相互作用的系统，当外力做功为0时，其机械能不一定守恒，机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹簧的弹力做功，机械能才守恒，所以CD错误；
故选B。
2．C
【详解】
A．如图所示
设圆环半径为R，滑轨与水平面的夹角为，则，则滑轨的长度为，对小球进行受力分析可知，小球沿滑轨向下做匀加速直线运动的加速度大小
则有
解得
即小球下滑到滑轨底端的时间与无关，所以
重力的冲量为，两球的质量相同、运动的时间相同，所以重力的冲量大小相等，故A错误；
B．弹力的冲量为
由题图可知BC与水平面的夹角较大，所以弹力对a球的冲量较小，故B错误；
C．小球受到的合力等于重力沿滑轨方向的分力，即
所以合力的冲量大小为，由题图可知BC与水平面的夹角较大，所以合力对a球的冲量大小较大，故C正确；
D．在运动过程中，只有重力做功，重力做的功
由题图可知
故两球重力做的功不同，则合力做的功不相同，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
ABD．根据动能定理可知
则两个物体到达斜面底端时的动能相等，但方向不同，根据动量定理
可知，两个物体在达到底端时的动量不同，即合力的冲量大小相等，方向不同，故AB错误，D正确；
C．物体在斜面上下滑的加速度为，根据运动学公式可知
则下滑的时间为
因为下落的时间不一样，则重力的冲量也不相同，故C错误；
故选D。
4．C
【详解】
A与B分离时三者的速度是相等的，分离后，A的速度不变，在分离前子弹对系统的作用力使A、B与C的速度增大，由动量定理得
所以
故选C。
5．B
【详解】
运动员与网接触前瞬间有
运动员与网分开后有
接触到分开过程由动量定理得
带入数据解得
F=1400N
故选B。
6．B
【详解】
根据动量定理可知
根据冲量的定义有
故选B。
7．C
【详解】
AC．由图可知，碰前瞬间小孩的速度为，大人的速度为，碰后两人的共同速度为，设碰碰车的质量为，由动量守恒定律有
解得
故A错误、C正确；
B．规定小孩初始运动方向为正方向，由图可知，碰后两车一起向负方向运动，故碰撞前后小孩的运动方向发生了改变，故B错误；
D．碰前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为
碰后总动量为
由动量定理可知碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量为
故其大小为，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．人在减速上升过程中，喷水装置对人做正功，根据功能关系可知，人的机械能增加，A正确；
B．人在匀速上升过程中，动能不变，重力势能增加，所以人的机械能不守恒，B错误；
C．根据冲量的定义
可知，人在悬空静止的一段时间内，反冲动力的冲量不为零，C错误；
D．根据牛顿第三定律可知，喷出的水对装置的力和装置对水的力大小相等，根据冲量的定义
可知，人在加速上升过程中，喷出的水对装置的冲量等于装置对水的冲量，D错误。
故选A。
9．B
【详解】
小孩自由下落的过程中由公式
可得
从小孩开始下落到过路人接住小孩的过程，对小孩由动量定理有
高度值大约为
代入解得
F=1440N
故B正确，ACD错误。
故选B。
10．C
【详解】
一小船以2m/s的速度匀速前行，当小球再次落入手中时，小船前进的距离为2m。故小球运动时间
故小球离手时竖直速度
手对小球的瞬时冲量大小为
故选C。
11．C
【详解】
由动量定理可知
其中
F=mg
流量
解得
故选C。
12．CD
【详解】
AB．释放，自由下落，根据
并结合图象得
即每格表示0.1s。初始位置离地高度为
故AB错误；
C．第一次反弹的最大高度
故C正确；
D．由
得，故D正确。
故选CD。
13．AC
【详解】
A．全红婵起跳后在空中运动过程机械能守恒
解得
取向下为正方向，由动量定理，合外力的冲量大小为
故A正确；
B．全红婵受到水中运动过程受到重力和水的阻力，根据动量定理有
水的阻力的冲量大小大于，故B错误；
C．从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，根据动量定理，取向上为正方向
全红婵受到的合外力的冲量大小为，故C正确；
D．全红婵入水后受到重力的冲量
故D错误。
故选AC。
14．AC
【详解】
老师能“手到砖断”，说明在较短的时间里完成了相同的动量变化量，根据动量定理
可知，动量变化率越大，作用在砖上的作用力越大，越容易做到“手到砖断”的效果，BD错误，AC正确。
故选AC。
15．AB
【详解】
A．设滑块B的初速度为v0，与滑块A碰前速度为v，两滑块碰撞后的速度分别为和，两滑块发生弹性碰撞，有
，
两滑块恰好都停在餐桌边，则，得
A正确；
B．滑块加速度大小
滑块B滑到中央，由运动学公式有
弹性碰撞后
，
滑块恰好都停在餐桌边，有
解得
B正确；
C．碰撞后两滑块速度大小相等，停下来时位移大小相等，故所用时间相同，由
则
或
则
C错误；
D．若滑块A的质量为1kg，两滑块与桌面间因摩擦产生的内能
或
D错误。
故选AB。
16．（1）1m/s，方向向左；（2）
【详解】
（1）AB两球碰撞过程，系统动量守恒，取向右为正方向
解得
所以碰后球速度大小为，方向向左。
（2）以B球为研究对象，由
得
解得
17．
【详解】
设雨滴受到芭蕉叶面对它的平均作用力为F，设在时间内有质量为的雨水的速度由15m/s减为零；
以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理
解得
设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在时间内水面上升，则有
可得
由牛顿第三定律可知，芭蕉叶面受到的平均作用力
压强为
解得
18．（1）0.8m；（2）800N
【详解】
（1）根据题图可知，游戏者从最高点落到蹦床的时间，根据自由落体运动的规律可得
（2）根据题图可知，游戏者与蹦床作用的时间
在内，取向上为正方向，根据动量定理可得
解得
答案第10页，共10页
答案第11页，共1页