2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2 动量定理 同步练习题(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2 动量定理 同步练习题(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 874.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-13 11:37:33 | ||
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文档简介
1.2 动量定理
一、单选题
1．质量为的建筑工人，不慎从高空落下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是，安全带原长，取，安全带所受的平均冲力的大小是（ ）
A． B． C． D．
2．如图是一颗质量约为m＝50g子弹射穿一副扑克牌的照片，子弹完全穿过一副扑克牌的时间t约1.0×10﹣4s，子弹的真实长度为2.0cm，子弹接着经时间进入墙壁，试估算子弹对墙壁的作用力约为（ ）
A．5×103N B．5×104N C．5×105N D．5×106N
3．世界第一款垂直起降的“鹞式"战斗机，是由英国研发的一款亚音速喷气式战斗机，“鹞式"战斗机采用一台飞马发动机，机身前后有四个可旋转0°~98.5°角的喷气口提供垂直起落和常规飞行所需的动升力和推力，当喷口向下时,产生的推力可使飞机垂直上升；当喷口向后时，产生的推力可使飞机前进。飞行员调整喷口的方向和角度，便可改变飞机的飞行姿态。某次作战任务中质量为8 t的“鹞式”战斗机悬停在空中，四个竖直向下的喷口向下喷射的气体速度约为2.5km/s，不考虑飞机质量变化的影响，重力加速度g取10m/s2则在1s内平均每个喷口喷射的气体质量约为（ ）
A．2kg B．8kg C．16kg D．32kg
4．为了研究小球由静止释放后撞击地面弹跳的规律，小俞同学利用运动传感器采集数据并作出了如图所示的v-t图象，已知小球质量为0.6kg，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，由图可知（ ）
A．横轴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．小球第一次撞击地面时地面对小球的平均作用力大小为72N
D．小球第一次反弹的最大高度为2.5m
5．2018年5月16日，位于山东潍坊滨海区白浪河入海口处的“渤海之眼”摩天轮正式投用，摩天轮悬挂透明座舱，人坐在舱内随旋转座椅一起做匀速圆周运动．以下说法正确的是（ ）
A．转动过程中，人的动量不变 B．转动一圈，人所受重力的冲量为零
C．转动到最高点时，人所受合力为零 D．转动一圈，人所受合力的冲量为零
6．如图所示，在离地高度为h的两个不同位置，将质量相等的A、B两个小球分别水平向左、竖直向上以大小相等的初速度抛出，A、B两球从抛出到落地动量变化量之比为1:2。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则两球抛出时的初速度大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
7．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．地面对他做的功为
B．地面对他的冲量为mv
C．地面对他做的功为零
D．地面对他的冲量为mv+mgΔt
8．一小孩用质量为m的电动玩具车在平直路面试车，如果设定电动机从t=0始提供水平向前的牵引力F随时间t变化的图线如图所示，若玩具车在t0时刻开始运动，玩具车受到的阻力恒定不变，则玩具车（ ）
A．在4t0时的速度大小为
B．0—4t0时间内合外力所做的功为
C．在4t0时的牵引力的功率为
D．0—4t0时间内牵引力的冲量大小为6F0t0
9．2021年5月15日，如图所示的天问一号着陆器成功着陆火星表面，其垂直着陆过程中的某一段为：打开降落伞，经90s速度从4.6×102m/s减为1.0×102m/s。已知火星的半径约为3.4×103km，火星表面的重力加速度值约为3.72m/s2。则（ ）
A．90s降落过程中，着陆器所受平均阻力与着陆器重力之比约为21：10
B．90s降落过程中，着陆器所受平均阻力与着陆器重力之比约为11：10
C．在火星表面发射卫星的第一宇宙速度约为3.6×103m/s
D．在火星表面发射卫星的第一宇宙速度约为3.0×103m/s
10．一个质量为m的小球以大小为p的动量从底端冲上倾角为30°的某一固定粗糙斜面，之后小球沿着斜面运动，并以大小为的动量返回斜面底端。小球从离开斜面底端到返回底端的运动过程中，重力的冲量大小为I，忽略空气阻力，则小球在此过程中（ ）
A．支持力的冲量为0
B．摩擦力的冲量大小为
C．摩擦力的冲量大小为
D．合外力的冲量大小为
11．如图甲所示，一只蜗牛黏在竖直的葡萄杆上不动，假设蜗牛与葡萄杆间的黏力大小不变，方向始终与葡萄杆垂直。现保持葡萄杆的下端不动，将上端沿顺时针方向缓慢转动，其简化模型如图乙所示，在转动0~的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．葡萄杆对蜗牛的作用力保持不变 B．葡萄杆对蜗牛的弹力保持不变
C．葡萄杆对蜗牛的摩擦力减小 D．蜗牛受到的重力的冲量等于零
12．“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，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，则下列说法正确的是（ ）
A．气流速度大小为
B．单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为
C．单位时间内风机做的功为
D．若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为
13．如图（a），质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的a-t图像如图（b）所示，S1表示0到t1时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小。下列说法正确的是（ ）
A．0到时间内，墙对B的冲量等于mAS1
B．mA∶ mB＝S3∶S2
C．B运动后，弹簧的最大形变量等于
D．S1－S2= S3
三、填空题
14．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，当t=1s时物块的速率为______m/s，当t=2s时物块的动量大小为________kg·m/s，在0-3s内物块的动量变化量大小为________kg·m/s。
15．质量为1kg的物体做直线运动，其速度图像如图所示，则物体在前10s内所受外力的冲量大小为________，在后10s内所受外力的冲量大小为________。
16．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。
四、解答题
17．质量m=0.6 kg的篮球从距地板h=1.25 m高处由静止释放，与水平地板撞击后向上反弹的速度为4 m/s，篮球与地板接触时间为0.2 s。忽略空气阻力，重力加速度取g=10 m/s2，求：
（1）篮球下落的时间；
（2）篮球反弹的最大高度；
（3）篮球与地板接触过程中篮球对地板的平均压力。
18．新车在市场上销售前必须做新车碰撞测试（NCAP）。新车碰撞测试包含多种测试，其中鞭打试验主要测试碰撞事故中乘员颈部受伤情况。试验方法：试验车装备计入车辆整备质量中的所有部件和设备，仿照原车约束系统结构，在驾驶员座椅放置模拟驾驶员假人并系安全带，在水平地面以一定的速度垂直撞击固定的刚性壁障，刚性壁障表面装有一定厚度的胶合板。
我国要求：鞭打试验的撞击速度为（50.0±2.0）km/h。安全起见，碰撞过程中模找驾驶员颈部在试验车运动方向上受到作用力的平均大小不大于2.8×103N，某型号新车试验车整备质量1540kg，模拟驾驶员质量60kg，颈部以上的头的质量4kg。该型号所车在鞭打试验测试中，试验车以50.0km/h撞击刚性壁障，胶合板被试验车压缩贴紧刚性壁障表面，刚性壁障形变极小。（计算结果保留2位有效数字）
（1）求试验车与刚性壁障碰撞的最短时间；
（2）求碰撞过程中试验车平均加速度的最大值；
（3）碰撞过程中胶合板受最大平均挤压力，求胶合板被挤压单位厚度（1m）对试验车做的功。
19．据悉，“嫦娥三号”着陆器（携带着月球车）在近月点处开始进入软着陆过程，通过对变推力主发动机的精确控制，到距月面高度时速度降至0。随后，“嫦娥三号”将姿态改为悬停式竖直下降。在距月面处时，“嫦娥三号”再次进行短暂悬停，扫描月面地形，避开障碍物，寻找着陆点。之后，在反推火箭的作用下继续缓慢竖直下降，直到距月面高时再度悬停。此后，关掉反冲发动机，自由下落。由于具备着陆缓冲机构，“嫦娥三号”的四条腿都有弹性，落地时不至于摔坏，确保着陆器能够完整、安全地降落在月球表面。已知“嫦娥三号”着陆器总质量为m，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度是地球上的，月球上没有大气，“嫦娥三号”的四条腿高度均忽略不计，不计发动机工作造成的质量变化。
（1）求“嫦娥三号”从处开始缓慢竖直下降的过程中，发动机产生的推力F；
（2）“嫦娥三号”从高处自由下落到月面的速度大小与从地球表面多高处自由下落到地面的速度大小相等？
（3）设定“嫦娥三号”从h高处开始自由下落，若从四条腿与月面开始接触到完全停止经历的时间为，求该过程中每条腿受到月面对它的平均作用力大小。
试卷第页，共页
试卷第1页，共8页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
建筑工人下落h=7.2m时的速度大小为
设安全带对工人的平均作用力大小为F，取竖直向下为正方向，根据动量定理有
解得
根据牛顿第三定律可知安全带所受的平均冲力的大小是1200N。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
由图片估算子弹与扑克牌的长度比例为1：4，则扑克牌的长度大约为8cm，子弹的速度
子弹与墙作用过程受墙的作用力为F，由动量定理
解得
由牛顿第三定律可在对墙的作用力约为5×104N。故B正确。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
“鹞式”战斗机悬停时，发动机从喷口将气体喷出，喷出的气体对飞机产生反作用力提供升力，根据平衡条件有
F=mg
根据动量定理有
联立解得
故B正确。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．小球下落时做自由落体运动，加速度为g，则对下落过程可知，落地时速度为6m/s，故用时为
图中对应6个小格，故每一小格表示0.1s，A错误；
B．小球下落的初始位置离地面的高度为
B错误；
C．设向下为正方向，由图可知，碰撞时间约为0.1s；根据动量定理可知
代入数据解得
F=72N
C正确；
D．第一次反弹后加速度也为g，为竖直上抛运动，由图可知，最大高度为
D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A．动量是矢量，转动中速度大小不变，但方向时刻改变，故动量时刻发生改变，故A错误；
B．转动一圈，人所受重力的冲量
故重力的冲量不为零，故B错误；
C．圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力
故人所受合力不为零，故C错误；
D．因为摩天轮匀速转动，转一圈后的动量的变化量为零，根据动量定理
故合力的冲量为0，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
根据动量定理
可知，两球在空中运动的时间之比为1：2，则A球运动时间
对B球
解得
故选C。
7．CD
【解析】
【详解】
AC．在跳起过程中，在支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，故A错误，C正确；
BD．以人为对象，受到地面的支持力和自身的重力，规定向上为正，根据动量定理可知
所以地面对人的冲量为
故B错误，D正确。
故选CD。
8．BD
【解析】
【详解】
A．对玩具车全程由动量定理可得
解得
故A错误；
B．在的时间内，根据动能定理，合外力的功等于动能的变化，有
故B正确；
C．在时，牵引力的功率为
故错误；
D．由图像可知，牵引力产生的冲量就等于力的图线与时间轴所围的面积，有
故D正确
故选BD
9．AC
【解析】
【详解】
AB．设90s降落过程中的平均阻力大小为，由动量定理有
将数据代入可得
故A正确、B错误；
CD．设环绕火星表面做匀速圆周运动的速度（等于第一宇宙速度）为v，由万有引力定律有
解得
C正确、D错误。
故选AC。
10．CD
【解析】
【详解】
A．支持力大于零，且作用时间大于零，则支持力的冲量大于零，故A错误；
D．合外力的冲量等于动量变化量，大小为
故D正确；
BC．小球运动过程中，受到重力、支持力、摩擦力作用，重力的冲量大小为I，则运动时间为
沿斜面方向，重力下滑分力的冲量与摩擦力的冲量之和应等于动量变化量，以沿斜面向下为正方向，根据运动学规律可知，上滑时间小于下滑时间，则摩擦力的冲量为负
摩擦力的冲量
故B错误，C正确。
故选CD。
11．AC
【解析】
【详解】
A．葡萄杆对蜗牛的作用力为蜗牛与葡萄杆间的黏力、弹力、摩擦力的合力，由共点力的平衡可知，葡萄杆对蜗牛的作用力与蜗牛的重力平衡，故葡萄杆对蜗牛的作用力保持不变，A正确；
BC．对蜗牛受力分析如图所示
设葡萄杆与水平方向的夹角为，则有
上端沿顺时针方向缓慢转动的过程中，减小，减小，增大，所以摩擦力减小，弹力减小，故B错误，C正确；
D．由冲量定义式可知
所以重力冲量不为零，D错误。
故选AC。
12．AC
【解析】
【详解】
A．对时间内吹向游客的气体，设气体质量为，由动量定理可得
由于游客处于静止状态，故满足
另外
联立可得
A正确；
B．单位时间内流过风洞某横截面的气体体积为
联立解得
B错误；
C．风洞单位时间流出的气体质量为M
单位时间内风机做的功为
C正确；
D．若风速变为原来的，设风力为，由动量定理可得
另外
联立可得
由牛顿第二定律可得
解得
D错误。
故选AC。
13．ABD
【解析】
【详解】
设物体A在t1时刻的速度为，在t2时刻物体A、物体B的速度分别为、，
A．0到时间内，根据动量定理，对物块A
设墙对B的冲量为I，对物块B
由a-t图线面积表示物体速度变化量
解得
故A正确；
B．到时间内，由图像可知a-t图线面积表示物体速度变化量，则
，
根据动量定理，对物块A
对物块B
解得
故B正确；
C．由图可知，当物体B运动后，物体A的加速度小于0时刻的加速度，则弹簧的型变量小于x，故C错误；
D．由图可知，物体A和物体B在的加速度为0，此时物体A和物体B速度相等可得
则
故D正确。
故选ABD。
14． 1 4 3
【解析】
【分析】
【详解】
1s内由动量定理可得
解得1s时物块的速率为
2s内由动量定理可得
解得2s时物块的动量大小为
由动量定理可得，3s内物块的动量变化量大小为
15． 0
【解析】
【分析】
【详解】
根据动量定理，结合题图，可得物体在前10s内所受外力的冲量大小为
后10s内所受外力的冲量大小是
负号表示方向，故大小为。
16． 100 2000 50
【解析】
【分析】
【详解】
力F对物体的冲量大小为
重力对物体的冲量大小为
物体的加速度
10s末物体的速度
物体的动量大小
17．（1）0.5s，（2）0.8m；（3）33 N，方向竖直向下
【解析】
【详解】
（1）根据
代入数据解得篮球下落的时间
篮球与地面接触瞬间的速度大小为
（2）根据速度位移关系
代入数据解得篮球反弹的最大高度
（3）规定向上为正方向，以篮球为研究对象，则有动量定理得
代入数据解得
方向竖直向上，由牛顿第三定律得篮球与地板接触过程中篮球对地板的平均压力
方向竖直向下。
18．（1）2.0×10-2s；（2）7.0×102m/s2；（3）-1.1×106J
【解析】
【详解】
（1）设碰撞过程中模拟驾驶员颈部受到试验车运动方向力的平均大小为F1，模拟驾驶员颈部对头的平均大小为，模拟驾驶员头的质量为m1，试验车与刚性壁障的最短碰撞时间为t，则
，
解得
t=2.0×10-2s
（2）设碰撞过程中试验车平均加速度的最大为a，则
解得
a=7.0×102m/s2
（3）设试验车整备质量为m2，模拟驾驶员质量为m3，刚性壁障对试验车作用力的平均大小为F2，胶合板被挤压单位厚度（L0=1m）对试验车做的功为W，则
或
又
解得
W=-1.1×106J
19．（1）；（2）3.65m/s；0.67m；（3）
【解析】
【详解】
（1）“嫦娥三号”从处开始缓慢竖直下降的过程中，发动机产生的推力等于“嫦娥三号”着陆器的重力，则
（2）“嫦娥三号”从高处自由下落到月面的速度大小
在地球表面
解得
即与从地球表面0.67m处自由下落到地面的速度大小相等。
（3）“嫦娥三号”从h高度落到月球表面时的速度
落到月球表面时由动量定理，向上为正方向
解得
试卷第页，共页
试卷第1页，共1页
一、单选题
1．质量为的建筑工人，不慎从高空落下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是，安全带原长，取，安全带所受的平均冲力的大小是（ ）
A． B． C． D．
2．如图是一颗质量约为m＝50g子弹射穿一副扑克牌的照片，子弹完全穿过一副扑克牌的时间t约1.0×10﹣4s，子弹的真实长度为2.0cm，子弹接着经时间进入墙壁，试估算子弹对墙壁的作用力约为（ ）
A．5×103N B．5×104N C．5×105N D．5×106N
3．世界第一款垂直起降的“鹞式"战斗机，是由英国研发的一款亚音速喷气式战斗机，“鹞式"战斗机采用一台飞马发动机，机身前后有四个可旋转0°~98.5°角的喷气口提供垂直起落和常规飞行所需的动升力和推力，当喷口向下时,产生的推力可使飞机垂直上升；当喷口向后时，产生的推力可使飞机前进。飞行员调整喷口的方向和角度，便可改变飞机的飞行姿态。某次作战任务中质量为8 t的“鹞式”战斗机悬停在空中，四个竖直向下的喷口向下喷射的气体速度约为2.5km/s，不考虑飞机质量变化的影响，重力加速度g取10m/s2则在1s内平均每个喷口喷射的气体质量约为（ ）
A．2kg B．8kg C．16kg D．32kg
4．为了研究小球由静止释放后撞击地面弹跳的规律，小俞同学利用运动传感器采集数据并作出了如图所示的v-t图象，已知小球质量为0.6kg，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，由图可知（ ）
A．横轴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．小球第一次撞击地面时地面对小球的平均作用力大小为72N
D．小球第一次反弹的最大高度为2.5m
5．2018年5月16日，位于山东潍坊滨海区白浪河入海口处的“渤海之眼”摩天轮正式投用，摩天轮悬挂透明座舱，人坐在舱内随旋转座椅一起做匀速圆周运动．以下说法正确的是（ ）
A．转动过程中，人的动量不变 B．转动一圈，人所受重力的冲量为零
C．转动到最高点时，人所受合力为零 D．转动一圈，人所受合力的冲量为零
6．如图所示，在离地高度为h的两个不同位置，将质量相等的A、B两个小球分别水平向左、竖直向上以大小相等的初速度抛出，A、B两球从抛出到落地动量变化量之比为1:2。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则两球抛出时的初速度大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
7．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．地面对他做的功为
B．地面对他的冲量为mv
C．地面对他做的功为零
D．地面对他的冲量为mv+mgΔt
8．一小孩用质量为m的电动玩具车在平直路面试车，如果设定电动机从t=0始提供水平向前的牵引力F随时间t变化的图线如图所示，若玩具车在t0时刻开始运动，玩具车受到的阻力恒定不变，则玩具车（ ）
A．在4t0时的速度大小为
B．0—4t0时间内合外力所做的功为
C．在4t0时的牵引力的功率为
D．0—4t0时间内牵引力的冲量大小为6F0t0
9．2021年5月15日，如图所示的天问一号着陆器成功着陆火星表面，其垂直着陆过程中的某一段为：打开降落伞，经90s速度从4.6×102m/s减为1.0×102m/s。已知火星的半径约为3.4×103km，火星表面的重力加速度值约为3.72m/s2。则（ ）
A．90s降落过程中，着陆器所受平均阻力与着陆器重力之比约为21：10
B．90s降落过程中，着陆器所受平均阻力与着陆器重力之比约为11：10
C．在火星表面发射卫星的第一宇宙速度约为3.6×103m/s
D．在火星表面发射卫星的第一宇宙速度约为3.0×103m/s
10．一个质量为m的小球以大小为p的动量从底端冲上倾角为30°的某一固定粗糙斜面，之后小球沿着斜面运动，并以大小为的动量返回斜面底端。小球从离开斜面底端到返回底端的运动过程中，重力的冲量大小为I，忽略空气阻力，则小球在此过程中（ ）
A．支持力的冲量为0
B．摩擦力的冲量大小为
C．摩擦力的冲量大小为
D．合外力的冲量大小为
11．如图甲所示，一只蜗牛黏在竖直的葡萄杆上不动，假设蜗牛与葡萄杆间的黏力大小不变，方向始终与葡萄杆垂直。现保持葡萄杆的下端不动，将上端沿顺时针方向缓慢转动，其简化模型如图乙所示，在转动0~的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．葡萄杆对蜗牛的作用力保持不变 B．葡萄杆对蜗牛的弹力保持不变
C．葡萄杆对蜗牛的摩擦力减小 D．蜗牛受到的重力的冲量等于零
12．“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，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，则下列说法正确的是（ ）
A．气流速度大小为
B．单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为
C．单位时间内风机做的功为
D．若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为
13．如图（a），质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的a-t图像如图（b）所示，S1表示0到t1时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小。下列说法正确的是（ ）
A．0到时间内，墙对B的冲量等于mAS1
B．mA∶ mB＝S3∶S2
C．B运动后，弹簧的最大形变量等于
D．S1－S2= S3
三、填空题
14．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，当t=1s时物块的速率为______m/s，当t=2s时物块的动量大小为________kg·m/s，在0-3s内物块的动量变化量大小为________kg·m/s。
15．质量为1kg的物体做直线运动，其速度图像如图所示，则物体在前10s内所受外力的冲量大小为________，在后10s内所受外力的冲量大小为________。
16．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。
四、解答题
17．质量m=0.6 kg的篮球从距地板h=1.25 m高处由静止释放，与水平地板撞击后向上反弹的速度为4 m/s，篮球与地板接触时间为0.2 s。忽略空气阻力，重力加速度取g=10 m/s2，求：
（1）篮球下落的时间；
（2）篮球反弹的最大高度；
（3）篮球与地板接触过程中篮球对地板的平均压力。
18．新车在市场上销售前必须做新车碰撞测试（NCAP）。新车碰撞测试包含多种测试，其中鞭打试验主要测试碰撞事故中乘员颈部受伤情况。试验方法：试验车装备计入车辆整备质量中的所有部件和设备，仿照原车约束系统结构，在驾驶员座椅放置模拟驾驶员假人并系安全带，在水平地面以一定的速度垂直撞击固定的刚性壁障，刚性壁障表面装有一定厚度的胶合板。
我国要求：鞭打试验的撞击速度为（50.0±2.0）km/h。安全起见，碰撞过程中模找驾驶员颈部在试验车运动方向上受到作用力的平均大小不大于2.8×103N，某型号新车试验车整备质量1540kg，模拟驾驶员质量60kg，颈部以上的头的质量4kg。该型号所车在鞭打试验测试中，试验车以50.0km/h撞击刚性壁障，胶合板被试验车压缩贴紧刚性壁障表面，刚性壁障形变极小。（计算结果保留2位有效数字）
（1）求试验车与刚性壁障碰撞的最短时间；
（2）求碰撞过程中试验车平均加速度的最大值；
（3）碰撞过程中胶合板受最大平均挤压力，求胶合板被挤压单位厚度（1m）对试验车做的功。
19．据悉，“嫦娥三号”着陆器（携带着月球车）在近月点处开始进入软着陆过程，通过对变推力主发动机的精确控制，到距月面高度时速度降至0。随后，“嫦娥三号”将姿态改为悬停式竖直下降。在距月面处时，“嫦娥三号”再次进行短暂悬停，扫描月面地形，避开障碍物，寻找着陆点。之后，在反推火箭的作用下继续缓慢竖直下降，直到距月面高时再度悬停。此后，关掉反冲发动机，自由下落。由于具备着陆缓冲机构，“嫦娥三号”的四条腿都有弹性，落地时不至于摔坏，确保着陆器能够完整、安全地降落在月球表面。已知“嫦娥三号”着陆器总质量为m，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度是地球上的，月球上没有大气，“嫦娥三号”的四条腿高度均忽略不计，不计发动机工作造成的质量变化。
（1）求“嫦娥三号”从处开始缓慢竖直下降的过程中，发动机产生的推力F；
（2）“嫦娥三号”从高处自由下落到月面的速度大小与从地球表面多高处自由下落到地面的速度大小相等？
（3）设定“嫦娥三号”从h高处开始自由下落，若从四条腿与月面开始接触到完全停止经历的时间为，求该过程中每条腿受到月面对它的平均作用力大小。
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
建筑工人下落h=7.2m时的速度大小为
设安全带对工人的平均作用力大小为F，取竖直向下为正方向，根据动量定理有
解得
根据牛顿第三定律可知安全带所受的平均冲力的大小是1200N。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
由图片估算子弹与扑克牌的长度比例为1：4，则扑克牌的长度大约为8cm，子弹的速度
子弹与墙作用过程受墙的作用力为F，由动量定理
解得
由牛顿第三定律可在对墙的作用力约为5×104N。故B正确。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
“鹞式”战斗机悬停时，发动机从喷口将气体喷出，喷出的气体对飞机产生反作用力提供升力，根据平衡条件有
F=mg
根据动量定理有
联立解得
故B正确。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．小球下落时做自由落体运动，加速度为g，则对下落过程可知，落地时速度为6m/s，故用时为
图中对应6个小格，故每一小格表示0.1s，A错误；
B．小球下落的初始位置离地面的高度为
B错误；
C．设向下为正方向，由图可知，碰撞时间约为0.1s；根据动量定理可知
代入数据解得
F=72N
C正确；
D．第一次反弹后加速度也为g，为竖直上抛运动，由图可知，最大高度为
D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A．动量是矢量，转动中速度大小不变，但方向时刻改变，故动量时刻发生改变，故A错误；
B．转动一圈，人所受重力的冲量
故重力的冲量不为零，故B错误；
C．圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力
故人所受合力不为零，故C错误；
D．因为摩天轮匀速转动，转一圈后的动量的变化量为零，根据动量定理
故合力的冲量为0，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
根据动量定理
可知，两球在空中运动的时间之比为1：2，则A球运动时间
对B球
解得
故选C。
7．CD
【解析】
【详解】
AC．在跳起过程中，在支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，故A错误，C正确；
BD．以人为对象，受到地面的支持力和自身的重力，规定向上为正，根据动量定理可知
所以地面对人的冲量为
故B错误，D正确。
故选CD。
8．BD
【解析】
【详解】
A．对玩具车全程由动量定理可得
解得
故A错误；
B．在的时间内，根据动能定理，合外力的功等于动能的变化，有
故B正确；
C．在时，牵引力的功率为
故错误；
D．由图像可知，牵引力产生的冲量就等于力的图线与时间轴所围的面积，有
故D正确
故选BD
9．AC
【解析】
【详解】
AB．设90s降落过程中的平均阻力大小为，由动量定理有
将数据代入可得
故A正确、B错误；
CD．设环绕火星表面做匀速圆周运动的速度（等于第一宇宙速度）为v，由万有引力定律有
解得
C正确、D错误。
故选AC。
10．CD
【解析】
【详解】
A．支持力大于零，且作用时间大于零，则支持力的冲量大于零，故A错误；
D．合外力的冲量等于动量变化量，大小为
故D正确；
BC．小球运动过程中，受到重力、支持力、摩擦力作用，重力的冲量大小为I，则运动时间为
沿斜面方向，重力下滑分力的冲量与摩擦力的冲量之和应等于动量变化量，以沿斜面向下为正方向，根据运动学规律可知，上滑时间小于下滑时间，则摩擦力的冲量为负
摩擦力的冲量
故B错误，C正确。
故选CD。
11．AC
【解析】
【详解】
A．葡萄杆对蜗牛的作用力为蜗牛与葡萄杆间的黏力、弹力、摩擦力的合力，由共点力的平衡可知，葡萄杆对蜗牛的作用力与蜗牛的重力平衡，故葡萄杆对蜗牛的作用力保持不变，A正确；
BC．对蜗牛受力分析如图所示
设葡萄杆与水平方向的夹角为，则有
上端沿顺时针方向缓慢转动的过程中，减小，减小，增大，所以摩擦力减小，弹力减小，故B错误，C正确；
D．由冲量定义式可知
所以重力冲量不为零，D错误。
故选AC。
12．AC
【解析】
【详解】
A．对时间内吹向游客的气体，设气体质量为，由动量定理可得
由于游客处于静止状态，故满足
另外
联立可得
A正确；
B．单位时间内流过风洞某横截面的气体体积为
联立解得
B错误；
C．风洞单位时间流出的气体质量为M
单位时间内风机做的功为
C正确；
D．若风速变为原来的，设风力为，由动量定理可得
另外
联立可得
由牛顿第二定律可得
解得
D错误。
故选AC。
13．ABD
【解析】
【详解】
设物体A在t1时刻的速度为，在t2时刻物体A、物体B的速度分别为、，
A．0到时间内，根据动量定理，对物块A
设墙对B的冲量为I，对物块B
由a-t图线面积表示物体速度变化量
解得
故A正确；
B．到时间内，由图像可知a-t图线面积表示物体速度变化量，则
，
根据动量定理，对物块A
对物块B
解得
故B正确；
C．由图可知，当物体B运动后，物体A的加速度小于0时刻的加速度，则弹簧的型变量小于x，故C错误；
D．由图可知，物体A和物体B在的加速度为0，此时物体A和物体B速度相等可得
则
故D正确。
故选ABD。
14． 1 4 3
【解析】
【分析】
【详解】
1s内由动量定理可得
解得1s时物块的速率为
2s内由动量定理可得
解得2s时物块的动量大小为
由动量定理可得，3s内物块的动量变化量大小为
15． 0
【解析】
【分析】
【详解】
根据动量定理，结合题图，可得物体在前10s内所受外力的冲量大小为
后10s内所受外力的冲量大小是
负号表示方向，故大小为。
16． 100 2000 50
【解析】
【分析】
【详解】
力F对物体的冲量大小为
重力对物体的冲量大小为
物体的加速度
10s末物体的速度
物体的动量大小
17．（1）0.5s，（2）0.8m；（3）33 N，方向竖直向下
【解析】
【详解】
（1）根据
代入数据解得篮球下落的时间
篮球与地面接触瞬间的速度大小为
（2）根据速度位移关系
代入数据解得篮球反弹的最大高度
（3）规定向上为正方向，以篮球为研究对象，则有动量定理得
代入数据解得
方向竖直向上，由牛顿第三定律得篮球与地板接触过程中篮球对地板的平均压力
方向竖直向下。
18．（1）2.0×10-2s；（2）7.0×102m/s2；（3）-1.1×106J
【解析】
【详解】
（1）设碰撞过程中模拟驾驶员颈部受到试验车运动方向力的平均大小为F1，模拟驾驶员颈部对头的平均大小为，模拟驾驶员头的质量为m1，试验车与刚性壁障的最短碰撞时间为t，则
，
解得
t=2.0×10-2s
（2）设碰撞过程中试验车平均加速度的最大为a，则
解得
a=7.0×102m/s2
（3）设试验车整备质量为m2，模拟驾驶员质量为m3，刚性壁障对试验车作用力的平均大小为F2，胶合板被挤压单位厚度（L0=1m）对试验车做的功为W，则
或
又
解得
W=-1.1×106J
19．（1）；（2）3.65m/s；0.67m；（3）
【解析】
【详解】
（1）“嫦娥三号”从处开始缓慢竖直下降的过程中，发动机产生的推力等于“嫦娥三号”着陆器的重力，则
（2）“嫦娥三号”从高处自由下落到月面的速度大小
在地球表面
解得
即与从地球表面0.67m处自由下落到地面的速度大小相等。
（3）“嫦娥三号”从h高度落到月球表面时的速度
落到月球表面时由动量定理，向上为正方向
解得
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