1.2 动量定理 高中物理期末复习题 (Word版含答案)

动量定理
一、单选题
1．如图所示是建筑上常用的耐火砖，一个建筑工人为测试耐火砖的强度，将质量m=2kg的耐火砖平放于手中，在距离地面h=0.8m处由静止释放，耐火砖碰触地面后速度减为零并保持完整。若从耐火砖接触地面到速度减为零的时间t=0.05s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则地面对耐火砖的平均作用力大小为（　　）
A．140N B．160N C．170N D．180N
2．玻璃杯从同一高度自由落下，掉在水泥地板上易破碎，而掉在草地上不易破碎，这是由于玻璃杯（　　）
A．刚接触草地时的动量较小
B．刚接触草地时的动量较大
C．与草地碰撞过程中的动量变化较慢
D．与草地碰撞过程中的动量变化较快
3．如图所示，小朋友在荡秋千时，小朋友可视为质点，她自内侧最高点a运动到外侧最高点过程中，忽略空气阻力，秋千对小朋友作用力的冲量方向为（　　）
A．竖直向上 B．竖直向下
C．a指向方向 D．指向a方向
4．北京时间2020年9月20日23时，“天问一号”探测器远离地球处于太空，在我国首次火星探测任务飞行控制团队控制下，“天问一号”探测器4台推力均为120N的发动机同时点火向同方向喷气，工作20s顺利完成第二次轨道中途修正。工作期间推力视为恒力且忽略“天问号”所受万有引力，此过程中“天问一号”的（　　）
A．动量变化量为 B．动能变化量为9600J
C．动量变化量为 D．动能变化量为2400J
5．一质量为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
6．某人感冒打喷嚏时气流喷出的速度大小为，假设打一次喷嚏大约喷出体积为的空气，用时约。已知空气的密度为，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，质量为m的小球，固定在轻杆上，绕过O点的转轴在竖直面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，A、B是圆周上与圆心O等高的两点。若小球运动的速度大小为v，轨道半径为R，且（g为重力加速度），则小球从A点运动到B点过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．小球所受重力的冲量为0
B．小球所受向心力的冲量为
C．小球所受合力的冲量大小为
D．轻杆对小球作用力的冲量大小为
8．（多选）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
9．（多选）人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速度；下列分析正确的是（　　）
A．手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为
B．手机对眼睛的冲量大小约为
C．手机对眼睛的冲量方向竖直向上
D．手机对眼睛的作用力大小约为
10．如图所示，为汽车碰撞试验，一款轿车以p=20000kg m/s的动量撞击试验台，经t=0.1s的时间停止运动。求：
（1）撞击过程中的汽车受到的平均力大小；
（2）若汽车质量是1000kg，撞击前瞬间汽车的速度大小。
11．“打夯”是人们抬起重物（夯）将松散的地面夯实的传统方式。现有四人站在地面通过四根绳子同时对一重物施加拉力，使其竖直上升，上升过程中各拉力的方向始终都与竖直方向成夹角（如图所示），大小均保持不变。重物离开地面后撤去拉力，落地后撞击地面的时间为。已知重物的质量为，重力加速度，，不计空气阻力。求∶
（1）撤去拉力前，重物上升时的加速度大小；
（2）重物落地前瞬间的速度大小；
（3）重物撞击地面的平均冲力大小。
1.【答案】D耐火砖由释放到接触地面的过程中，根据机械能守恒，从耐火砖接触地面到速度减为零的过程，以竖直向上为正方向，根据动量定理代入数据解得F=180N，故选D。
2.【答案】C
【详解】杯子从同一高度下落，故到达地面的速度相等，着地时的动量一定相等，A、B错误；杯子与地面接触后速度减为零，故动量的变化相等，由于掉在落在草地上的作用时间比落在水泥地上的时间长，因此与草地接触过程的动量变化慢，C正确，D错误；
故选C。
3.【答案】A
【详解】小朋友初始动量和末动量均为零，根据动量定理，合力的冲量为零，所以秋千对小朋友作用力的冲量与重力冲量等大反向。故选A。
4.【答案】A由题意可知，四台发动机同时工作，其推力的合力为F=4×120N=480N
工作20秒“天问一号”探测器获得冲量
由动量定理A正确，C错误；由题设的条件中，只给出了推力和时间，没有给出推力作用的位移，不能求出合外力的功，所以不能求出动能的变化量，BD错误。故选A。
5.【答案】C
【详解】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；物体在1s末的速度，物体在1s末的动能B错误；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；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。
6.【答案】A 打一次喷嚏大约喷出气体的质量，由动量定理
解得，根据牛顿第三定律可知，打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为。故选A。
7.【答案】C
【详解】根据冲量公式得，重力的冲量为，又
从A到B路程为，则，则故A错误：由题可知，以速度向上为负小球所受合力等于小球所需向心力，又根据
得故B错误；由B选项可知，小球所受合力等于小球所需向心力，故C正确；由A可知，重力的冲量为，合力的冲量为，由题设条件可知
所以轻杆的作用力是对小球的拉力，因此则轻杆对小球作用力的冲量大小为
，故D错误。
8.【答案】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。
9.【答案】BD
【详解】根据根据自由落体得手机掉落到人眼睛位置时的速度为
手机与眼睛作用后手机的速度变为0，选取向下为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为故A错误；手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，取选取向下为正方向，对手机由动量动量得代入数据得，负号表示方向竖直向下，根据力的作用是相互的，所以手机对眼睛的冲量大小约为0.48N.s，故B正确；因为手机对眼睛的力的方向是竖直向下，所以手机对眼睛的冲量方向竖直向下，故C错误；根据冲量定义得手机对眼睛的作用力大小约为
，故D正确。
10.【答案】（1）2×105N；（2）20m/s
【详解】
（1）由动量定理得
代入数据解得
F=2×105N
（2）由动量表达式知
代入数据得
v=20m/s
11.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）撤去拉力前，重物受到重力和四根绳子的拉力，重物受到的合力
根据牛顿第二定律，有
解得
（2）设重物落地瞬间的速度大小为v，拉力作用的位移为
由动能定理，有
解得
（3）设重物砸向地面时受到的平均支持力大小为F
由动量定理，有
由牛顿第三定律得，重物对地面平均冲力大小为
解得