2019人教版选择性必修第一册第一章动量守恒定律2动量定理拔高练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2019人教版选择性必修第一册第一章动量守恒定律2动量定理拔高练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 465.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:43:31 | ||
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文档简介
2019人教版选择性必修第一册 第一章 动量守恒定律 2 动量定理 拔高练习
一、多选题
1．如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点，现使小球以初速度沿环上滑，小环运动到环的最高点时与环恰无作用力，则小球从最低点运动到最高点的过程中（ ）
A．小球在最高点时速度为
B．小球机械能不守恒，且克服摩擦力做的功是mgR
C．小球在最低点时对轨道的压力是7mg
D．小球运动到圆心等高处速度小于
2．如图甲所示，质量为、长为的水平金属细杆的两端分别放置在两水银槽的水银中，水银槽所在空间存在磁感应强度大小、方向水平向右的匀强磁场，且细杆与该磁场方向垂直．一匝数为100匝、横截面面积为的线通过导线、开关与两水银槽相连，线圆处于沿竖直方向垂直穿过圈横截面的匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示．在时闭合开关，细杆间弹起（可认为弹起过程中安培力远大于重力，重力忽略不计），弹起的最大高度为．不考虑空气阻力，水银的黏滞作用和细杆落回水槽后的运动，重力加速度取，下列说法正确的是（）
A．感应强度的方向竖直向上
B．时，线圈中的感应电动势大小为
C．在细杆CD弹起的过程中，细杆CD所受安培力的冲量大小为
D．开关闭合后，通过细杆某一横截面的电荷量为
二、单选题
3．应用物理知识分析生活中的常见现象，或是解释一些小游戏中的物理原理，可以使物理学习更加有趣和深入．甲、乙两同学做了如下的一个小游戏，如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处．第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的P点．第二次将棋子、纸条放回原来的位置，乙同学快拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的N点．两次现象相比
A．第二次棋子的惯性更大
B．第二次棋子受到纸带的摩擦力更小
C．第二次棋子受到纸带的冲量更小
D．第二次棋子离开桌面时的动量更大
4．如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿粗糙水平面做匀加速运动，经过时间t，则（ ）
A．拉力对物体的冲量大小为Ft B．拉力对物体的冲量大小为
C．摩擦力对物体的冲量大小为 D．合外力对物体的冲量大小为零
5．小球质量为2m，以速度v沿水平方向撞击竖直墙壁，以0.8v的速率反弹回来，球与墙的撞击时间为t，则在撞击过程中，球对墙的平均作用力的大小是（ ）
A． B． C． D．
6．游乐场的“跳楼机”以惊险刺激深受年轻人的欢迎。它的原理是将座舱由升降机送到离地面一定高处，然后让其自由落下，此时座舱所受阻力极小，可忽略。一段时间后，制动系统启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。下列说法正确的是（ ）
A．座舱内的游客在下降过程中一直处于失重状态
B．制动阶段，座舱对游客的支持力大于游客对座舱的压力
C．自由落体阶段和制动阶段，游客的平均速度相同
D．自由落体阶段和制动阶段，游客所受合力的冲量相同
7．如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去．已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg．则下列判断正确的是
A．甲的速率与乙的速率之比为1：1
B．甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9：10
C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1
D．甲的动能与乙的动能之比为1： 1
8．在地球大气层外的空间中，当同步卫星在其参考位置附近飘移时，可以利用离子推进器产生的推力进行卫星姿态的控制和轨道的修正.离子推进器的工作原理是先将推进剂电离，并在强电场作用下将离子加速喷出，通过反冲运动获得推力.如图所示为离子推进器的示意图：推进剂从P处进入，在A处电离成正离子，BC是加速电极，离子在BC间的加速电压的作用下，从D喷出.已知该正离子的比荷（电荷量与质量之比）为k，经电压为U的电场加速后形成电流强度为I的离子束.若离子进入B的速度很小，可忽略不计.则同步卫星获得的推力为：
A． B． C． D．
9．下列物理量属于标量的是（ ）
A．动能
B．向心加速度
C．动量
D．冲量
10．静止在湖面上的小船中有甲，乙两运动员，他们的体重相等，他们在船头和船尾以相同水平速率（相对于湖面）沿相反方跃入水中，若甲先跳，乙后跳，则在他们都跳离小船后，对小船的运动及甲、乙分别跳离船瞬时受到船的冲量的判断，小船在水面上运动时受到的水和空气阻力不计，正确的是（ ）
A．小船静止，乙受小船的冲量大
B．小船静上，甲受小船的冲量大
C．小船前进，乙受小船的冲量大
D．小船后退，甲受小船的冲量大
11．下列说法正确的是( )
A．动能为零时，物体一定处于平衡状态
B．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变
D．动量相同的两个物体，质量大的动能大
12．跳水运动员从高台上往下的运动可近似看成自由落体运动，则对他从开始下落直到入水的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．前一半时间内的位移小，后一半时间内的位移大
B．前一半时间内的重力冲量小，后一半时间内的重力冲量大
C．前一半位移用的时间短，后一半位移用的时间长
D．前一半位移重力做的功少，后一半位移重力做的功多
13．下列说法正确的是（ ）
A．物体做匀速直线运动时，物体受到的合力的冲量为零
B．当物体受到的合力为零时，物体的动量一定为零
C．作用在物体上的合力越小，物体的动量变化量越小
D．发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，每个物体的动量保持不变
14．在2008北京奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，他在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌，如下图所示.关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是( )
A．200m决赛中的位移是100m决赛的两倍
B．200m决赛中的平均速度约为10.36m/s
C．100m决赛中的平均速度约为10.32m/s
D．100m决赛中的最大速度约为20.64m/s
15．如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力，同时分别水平作用在A、B上，经过相同时间后撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（ ）
A．停止运动 B．向左运动
C．向右运动 D．运动方向不能确定
16．有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高（可认为100%）的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，若膜面积为，每秒每平方米面积获得的太阳光能为，探测器总质量为，光速为，则探测器获得的加速度大小的表达式是（光子动量为）（ ）
A． B． C． D．
三、解答题
17．跳伞运动员做低空跳伞表演，他从224 m的高空离开飞机开始下落，最初未打开降落伞，自由下落一段距离打开降落伞，运动员以12.5 m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地的速度不得超过5 m/s。（g = 10 m/s2）。求：
（1）运动员打开降落伞后做匀减速下降时，是处于超重状态还是失重状态，并说明原因；
（2）运动员打开降落伞时，离地面的高度至少为多少；
（3）运动员在空中的最短时间为多少。
18．如图甲所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin370=0.6，cos37=0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力；
（4）若其他条件不变，磁场的大小和方向可以调节，如图乙所示，其中杆b与导轨之间的摩擦力可能为零的图是.
（5）若导体棒在题目所述条件下沿导轨向下运动，通过传感器测得电流随时间均匀变化，如图丙所示，求2s内安培力对导体棒的冲量大小和方向．
19．近几年朔州市推出了“礼让斑马线”的倡议。有一天，小王开车上班，以54km/h的速度在一条平直公路上匀速行驶，快要到一个有斑马线路口的时候，小王看到一位行人以1.5m/s的速度正要从A点走斑马线过马路，如图所示。经过0.5s的思考，小王立即刹车（不计小王做出决定到用脚踩制动器所需的反应时间），礼让行人。汽车匀减速5s刚好在停车线前停下。设每个车道宽度为3m。
（1）求汽车刹车时的加速度；
（2）求小王看到行人时汽车离斑马线的距离；
（3）若小王看到行人时不加思考立即刹车1s，之后做匀速运动，请通过计算判断小王是否违章驾驶。（刹车加速度与之前相同，不违章是指当行人到达B点时汽车车头没有越过停车线）
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．ABD
【详解】
A．在最高点与环恰无作用力，此时重力提供向心力，根据牛顿第二定律
可得在最到点的速度
A正确；
B．从最低点运动到最高点的过程中，根据动能定理
可得克服摩擦力做功
因此机械能不守恒，B正确；
C．在最低点，根据牛顿第二定律
可得
根据牛顿第三定律，对轨道的压力为8mg，C错误；
D．如果摩擦力做功和重力做功是均匀的，在圆心等高处，根据动能定理
可得
但由于在下半部分，小球对金属环的压力比上半部分大，因此摩擦力做功比上半部分多，故速度
D正确。
故选ABD。
2．ABD
【详解】
A、由题意知细杆CD所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知感应电流方向由C到D，由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上，由图示图像可知，在0.15~0.25s内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可得磁感应强度方向竖直向上，故A正确；
B、由图像可知，0~0.1s内线圈的感应电动势大小为，即0.05s时，线圈中的感应电动势大小为10V，故B正确；
C、细杆弹起过程中，细杆所受安培力的冲量大小为，故C错误；
D、开关K闭合后，设通过CD的电荷量为q，根据动量定理可得：，而，解得：，故D正确；
故选ABD．
3．C
【详解】
两次拉动中棋子的质量没变，故其惯性不变，A错误；由于正压力不变；故纸带对棋子的摩擦力没变，B错误；由于快拉时作用时间变短，故摩擦力对棋子的冲量变小了，C正确；由动量定理可知，合外力的冲量减小，则棋子离开桌面时的动量变小，D错误；
4．A
【详解】
AB．拉力对物体的冲量大小为
A正确，B错误；
C．由于物体做匀加速运动，不是平衡状态，可知摩擦力的大小不等于，所以摩擦力对物体的冲量大小不等于，C错误；
D．由于物体做匀加速运动，物体所受合外力不为零，则合外力对物体的冲量大小不为零，D错误。
故选A。
5．C
【分析】
根据动量定理，合外力的冲量等于小球动量的变化量，墙对小球的平均作用力，根据牛顿第三定律即可求得球对墙的平均作用力．
【详解】
规定以初速度方向为正，根据动量定理得：，解得：，跟据牛顿第三定律可知球对墙的平均作用力为，C正确．
【点睛】
本题主要考查了动量定理的直接应用，对于矢量的加减，我们要考虑方向，应该规定正方向．
6．C
【详解】
A．座舱内的游客在下降过程中先加速后减速，加速度先向下后向上，则先处于失重状态后处于超重状态，选项A错误；
B．座舱对游客的支持力与游客对座舱的压力是一对作用力与反作用力，等大反向，选项B错误；
C．若设加速结束时的最大速度为vm，则自由落体阶段的平均速度和制动阶段游客的平均速度相同，均为，选项C正确；
D．整个过程中合力的冲量为零，则自由落体阶段和制动阶段，游客所受合力的冲量大小相同，方向相反，选项D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．甲、乙两人组成的系统动量守恒，以两人组成的系统为研究对象，以甲的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
m甲v甲-m乙v乙=0
所以
故A错误；
B．甲与乙之间的作用力为作用力与反作用力，大小相等，由牛顿第二定律
F=ma
所以
故B错误；
C．甲、乙两人组成的系统动量守恒，所以分离后二者动量大小相等，方向相反．由动量定理
I=△mv=△p
可知，甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1．故C正确；
D．动能的表达式
Ek＝mv2＝
所以
故D错误．
故选C。
8．B
【详解】
设该正离子的质量为m，电量为q，根据动能定理有：
，
得到离子的出射速度为：
．
根据题意，在△t时间内喷射出离子的数目为：
，
喷射出的离子的质量为：
，
根据动量定理为：
，
联合以上各式得：
．
A. ．故A项错误；
B. ．故B项正确；
C. ．故C项错误；
D. ．故D项错误；
9．A
【详解】
向心加速度、动量、冲量属于矢量，动能属于标量，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．B
【详解】
设甲跳出的方向为正方向，人的质量为m船的质量为M，两人跳出的速度为v，由动量守恒定律可知
0=Mv船+mv-mv
解之得
v船=0
由动量定理，对甲有
I甲 =mv
对乙，甲跳出后船有速度v0，则
I乙=-mv-(-m v0)=-（mv-mv0）
I甲＞I乙
故选B。
11．B
【详解】
动能为零时，物体的速度为零，但是物体不一定处于平衡状态，选项A错误；物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项B正确；物体所受合外力不变时，其动量不一定不变，例如平抛运动，选项C错误；根据，则动量相同的两个物体，质量大的动能小，选项D错误；故选B.
12．A
【详解】
运动员在下落中做自由落体运动，即为初速度为零的匀加速直线运动，两段相等时间内的位移之比为：1:3，前一半时间内的位移小，后一半时间内的位移大，选项A正确；相邻前一段位移与后一段位移时间之比为，则前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短，选项C错误；根据I=mgt可知，前一半时间和后一半时间的重力冲量相等，选项B错误；根据W=mgh可知，前一半位移重力做的功与后一半位移重力做的功相等，选项D错误；故选A.
13．A
【详解】
A、物体做匀速直线运动，则物体的合外力为零，因此合外力的冲量为零，故A正确；
B、合外力为零时，物体的动量的改变量为零，但是物体的动量不一定为零，故B错误；
C、根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的变化量，如果合外力小，但是力的作用时间很长，动量的改变量可能很大，故C错误；
D、发生相互作用的物体之间，如果不受合外力作用，那么这些物体构成的系统动量守恒，但是每个物体的动量可能变化，故D错误．
故选A．
14．C
【详解】
A．200米比赛为弯道，位移大小不是200米，100米比赛为直道，位移大小为100米，A错误；
B．由于200米比赛为弯道，无法求出其位移大小，故平均速度无法求，B错误；
C．100米比赛的位移大小为100米，因此其平均速度为：
C正确；
D．由于100m比赛过程中运动员并不是一直匀加速运动，不成立，无法求出其最大速度，D错误。
故选C。
15．A
【详解】
将两个大小均为F的恒力，同时分别作用在A、B两个物体上，经相同的时间后，撤去两个力，两个力的冲量的矢量和为零，系统动量守恒；两个物体的动量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均静止。
故选A。
16．A
【详解】
由E=h，以及光在真空中光速c=λ知，光子的动量和能量之间关系为
设时间t内射到探测器上的光子个数为n，每个光子能量为E，光子射到探测器上后全部反射，则这时光对探测器的光压最大，设这个压强为，每秒每平方米面积获得的太阳光能，由动量定理得
压强
对探测器应用牛顿第二定律，可得
联立解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
17．（1）超重状态，原因：此时运动员做竖直向下减速运动，运动员的加速竖直向上，绳上的拉力大于运动员的重力，故为超重状态；（2）99 m；（3）8.6 s
【详解】
（1）超重状态。原因：此时运动员做竖直向下减速运动，运动员的加速竖直向上，绳上的拉力大于运动员的重力，故为超重状态。
（2）设打开降落伞时离地的高度为h，此时速度为v1，则运动员做自由落体运动过程有
匀减速过程有
代入数据，联立解得
，
故离地面的高度至少为99 m。
（3）打开降落伞之前做自由落体运动的时间
打开降落伞后做匀减速运动的时间
故在空中的最短时间为
18．（1）1.5A（2）0.30N（3）0.06N（4）A、B（5）0.04N S，方向向上
【详解】
试题分析：（1）根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小．（2）根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小．（3）导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小．（4）通过对杆ab受力分析，根据共点力平衡判断杆子是否受摩擦力．（5）根据求解，其中2s内电流与时间的乘积为I-t图中图线与时间轴围成的面积，根据右手定则判断出电流方向，由左手定则判断出安培力方向，冲量的方向与安培力的方向相同.
（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路
根据闭合电路欧姆定律有：
（2）导体棒受到的安培力：
有左手定则可知，安培力的方向平行斜面向上
（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力
由于小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力
根据共点力平衡条件得：
解得：
（4）杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力．故A正确．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力．故B正确．杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力．故C错误．杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力．故D错误．故选AB．
（5）安培力的问题冲量表达式为
由图可知，2s内电流与时间的乘积为
故2s内安培力对导体棒的冲量大小
导体棒沿导轨向下运动，由右手定则得电流由b到a
由左手定则知，安培力方向沿斜面向上，故安培力冲量的方向也是沿斜面向上
19．（1）；（2）；（3）见解析
【详解】
（1）根据
则可知汽车刹车时的加速度
加速度大小为
（2）0.5s思考时间内，汽车做匀速直线运动的位移
可知刹车位移为
由题意可知，看到行人时车距斑马线的距离
（3）车道宽度为d=3m，行人从A到B的运动时间
汽车刹车1s后的速度为
则汽车在行人到达B点时，所走的距离为
此时汽车还未到停车线，所以汽车没有违章
答案第1页，共2页
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一、多选题
1．如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点，现使小球以初速度沿环上滑，小环运动到环的最高点时与环恰无作用力，则小球从最低点运动到最高点的过程中（ ）
A．小球在最高点时速度为
B．小球机械能不守恒，且克服摩擦力做的功是mgR
C．小球在最低点时对轨道的压力是7mg
D．小球运动到圆心等高处速度小于
2．如图甲所示，质量为、长为的水平金属细杆的两端分别放置在两水银槽的水银中，水银槽所在空间存在磁感应强度大小、方向水平向右的匀强磁场，且细杆与该磁场方向垂直．一匝数为100匝、横截面面积为的线通过导线、开关与两水银槽相连，线圆处于沿竖直方向垂直穿过圈横截面的匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示．在时闭合开关，细杆间弹起（可认为弹起过程中安培力远大于重力，重力忽略不计），弹起的最大高度为．不考虑空气阻力，水银的黏滞作用和细杆落回水槽后的运动，重力加速度取，下列说法正确的是（）
A．感应强度的方向竖直向上
B．时，线圈中的感应电动势大小为
C．在细杆CD弹起的过程中，细杆CD所受安培力的冲量大小为
D．开关闭合后，通过细杆某一横截面的电荷量为
二、单选题
3．应用物理知识分析生活中的常见现象，或是解释一些小游戏中的物理原理，可以使物理学习更加有趣和深入．甲、乙两同学做了如下的一个小游戏，如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处．第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的P点．第二次将棋子、纸条放回原来的位置，乙同学快拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的N点．两次现象相比
A．第二次棋子的惯性更大
B．第二次棋子受到纸带的摩擦力更小
C．第二次棋子受到纸带的冲量更小
D．第二次棋子离开桌面时的动量更大
4．如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿粗糙水平面做匀加速运动，经过时间t，则（ ）
A．拉力对物体的冲量大小为Ft B．拉力对物体的冲量大小为
C．摩擦力对物体的冲量大小为 D．合外力对物体的冲量大小为零
5．小球质量为2m，以速度v沿水平方向撞击竖直墙壁，以0.8v的速率反弹回来，球与墙的撞击时间为t，则在撞击过程中，球对墙的平均作用力的大小是（ ）
A． B． C． D．
6．游乐场的“跳楼机”以惊险刺激深受年轻人的欢迎。它的原理是将座舱由升降机送到离地面一定高处，然后让其自由落下，此时座舱所受阻力极小，可忽略。一段时间后，制动系统启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。下列说法正确的是（ ）
A．座舱内的游客在下降过程中一直处于失重状态
B．制动阶段，座舱对游客的支持力大于游客对座舱的压力
C．自由落体阶段和制动阶段，游客的平均速度相同
D．自由落体阶段和制动阶段，游客所受合力的冲量相同
7．如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去．已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg．则下列判断正确的是
A．甲的速率与乙的速率之比为1：1
B．甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9：10
C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1
D．甲的动能与乙的动能之比为1： 1
8．在地球大气层外的空间中，当同步卫星在其参考位置附近飘移时，可以利用离子推进器产生的推力进行卫星姿态的控制和轨道的修正.离子推进器的工作原理是先将推进剂电离，并在强电场作用下将离子加速喷出，通过反冲运动获得推力.如图所示为离子推进器的示意图：推进剂从P处进入，在A处电离成正离子，BC是加速电极，离子在BC间的加速电压的作用下，从D喷出.已知该正离子的比荷（电荷量与质量之比）为k，经电压为U的电场加速后形成电流强度为I的离子束.若离子进入B的速度很小，可忽略不计.则同步卫星获得的推力为：
A． B． C． D．
9．下列物理量属于标量的是（ ）
A．动能
B．向心加速度
C．动量
D．冲量
10．静止在湖面上的小船中有甲，乙两运动员，他们的体重相等，他们在船头和船尾以相同水平速率（相对于湖面）沿相反方跃入水中，若甲先跳，乙后跳，则在他们都跳离小船后，对小船的运动及甲、乙分别跳离船瞬时受到船的冲量的判断，小船在水面上运动时受到的水和空气阻力不计，正确的是（ ）
A．小船静止，乙受小船的冲量大
B．小船静上，甲受小船的冲量大
C．小船前进，乙受小船的冲量大
D．小船后退，甲受小船的冲量大
11．下列说法正确的是( )
A．动能为零时，物体一定处于平衡状态
B．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变
D．动量相同的两个物体，质量大的动能大
12．跳水运动员从高台上往下的运动可近似看成自由落体运动，则对他从开始下落直到入水的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．前一半时间内的位移小，后一半时间内的位移大
B．前一半时间内的重力冲量小，后一半时间内的重力冲量大
C．前一半位移用的时间短，后一半位移用的时间长
D．前一半位移重力做的功少，后一半位移重力做的功多
13．下列说法正确的是（ ）
A．物体做匀速直线运动时，物体受到的合力的冲量为零
B．当物体受到的合力为零时，物体的动量一定为零
C．作用在物体上的合力越小，物体的动量变化量越小
D．发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，每个物体的动量保持不变
14．在2008北京奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，他在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌，如下图所示.关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是( )
A．200m决赛中的位移是100m决赛的两倍
B．200m决赛中的平均速度约为10.36m/s
C．100m决赛中的平均速度约为10.32m/s
D．100m决赛中的最大速度约为20.64m/s
15．如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力，同时分别水平作用在A、B上，经过相同时间后撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（ ）
A．停止运动 B．向左运动
C．向右运动 D．运动方向不能确定
16．有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高（可认为100%）的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，若膜面积为，每秒每平方米面积获得的太阳光能为，探测器总质量为，光速为，则探测器获得的加速度大小的表达式是（光子动量为）（ ）
A． B． C． D．
三、解答题
17．跳伞运动员做低空跳伞表演，他从224 m的高空离开飞机开始下落，最初未打开降落伞，自由下落一段距离打开降落伞，运动员以12.5 m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地的速度不得超过5 m/s。（g = 10 m/s2）。求：
（1）运动员打开降落伞后做匀减速下降时，是处于超重状态还是失重状态，并说明原因；
（2）运动员打开降落伞时，离地面的高度至少为多少；
（3）运动员在空中的最短时间为多少。
18．如图甲所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin370=0.6，cos37=0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力；
（4）若其他条件不变，磁场的大小和方向可以调节，如图乙所示，其中杆b与导轨之间的摩擦力可能为零的图是.
（5）若导体棒在题目所述条件下沿导轨向下运动，通过传感器测得电流随时间均匀变化，如图丙所示，求2s内安培力对导体棒的冲量大小和方向．
19．近几年朔州市推出了“礼让斑马线”的倡议。有一天，小王开车上班，以54km/h的速度在一条平直公路上匀速行驶，快要到一个有斑马线路口的时候，小王看到一位行人以1.5m/s的速度正要从A点走斑马线过马路，如图所示。经过0.5s的思考，小王立即刹车（不计小王做出决定到用脚踩制动器所需的反应时间），礼让行人。汽车匀减速5s刚好在停车线前停下。设每个车道宽度为3m。
（1）求汽车刹车时的加速度；
（2）求小王看到行人时汽车离斑马线的距离；
（3）若小王看到行人时不加思考立即刹车1s，之后做匀速运动，请通过计算判断小王是否违章驾驶。（刹车加速度与之前相同，不违章是指当行人到达B点时汽车车头没有越过停车线）
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．ABD
【详解】
A．在最高点与环恰无作用力，此时重力提供向心力，根据牛顿第二定律
可得在最到点的速度
A正确；
B．从最低点运动到最高点的过程中，根据动能定理
可得克服摩擦力做功
因此机械能不守恒，B正确；
C．在最低点，根据牛顿第二定律
可得
根据牛顿第三定律，对轨道的压力为8mg，C错误；
D．如果摩擦力做功和重力做功是均匀的，在圆心等高处，根据动能定理
可得
但由于在下半部分，小球对金属环的压力比上半部分大，因此摩擦力做功比上半部分多，故速度
D正确。
故选ABD。
2．ABD
【详解】
A、由题意知细杆CD所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知感应电流方向由C到D，由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上，由图示图像可知，在0.15~0.25s内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可得磁感应强度方向竖直向上，故A正确；
B、由图像可知，0~0.1s内线圈的感应电动势大小为，即0.05s时，线圈中的感应电动势大小为10V，故B正确；
C、细杆弹起过程中，细杆所受安培力的冲量大小为，故C错误；
D、开关K闭合后，设通过CD的电荷量为q，根据动量定理可得：，而，解得：，故D正确；
故选ABD．
3．C
【详解】
两次拉动中棋子的质量没变，故其惯性不变，A错误；由于正压力不变；故纸带对棋子的摩擦力没变，B错误；由于快拉时作用时间变短，故摩擦力对棋子的冲量变小了，C正确；由动量定理可知，合外力的冲量减小，则棋子离开桌面时的动量变小，D错误；
4．A
【详解】
AB．拉力对物体的冲量大小为
A正确，B错误；
C．由于物体做匀加速运动，不是平衡状态，可知摩擦力的大小不等于，所以摩擦力对物体的冲量大小不等于，C错误；
D．由于物体做匀加速运动，物体所受合外力不为零，则合外力对物体的冲量大小不为零，D错误。
故选A。
5．C
【分析】
根据动量定理，合外力的冲量等于小球动量的变化量，墙对小球的平均作用力，根据牛顿第三定律即可求得球对墙的平均作用力．
【详解】
规定以初速度方向为正，根据动量定理得：，解得：，跟据牛顿第三定律可知球对墙的平均作用力为，C正确．
【点睛】
本题主要考查了动量定理的直接应用，对于矢量的加减，我们要考虑方向，应该规定正方向．
6．C
【详解】
A．座舱内的游客在下降过程中先加速后减速，加速度先向下后向上，则先处于失重状态后处于超重状态，选项A错误；
B．座舱对游客的支持力与游客对座舱的压力是一对作用力与反作用力，等大反向，选项B错误；
C．若设加速结束时的最大速度为vm，则自由落体阶段的平均速度和制动阶段游客的平均速度相同，均为，选项C正确；
D．整个过程中合力的冲量为零，则自由落体阶段和制动阶段，游客所受合力的冲量大小相同，方向相反，选项D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．甲、乙两人组成的系统动量守恒，以两人组成的系统为研究对象，以甲的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
m甲v甲-m乙v乙=0
所以
故A错误；
B．甲与乙之间的作用力为作用力与反作用力，大小相等，由牛顿第二定律
F=ma
所以
故B错误；
C．甲、乙两人组成的系统动量守恒，所以分离后二者动量大小相等，方向相反．由动量定理
I=△mv=△p
可知，甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1．故C正确；
D．动能的表达式
Ek＝mv2＝
所以
故D错误．
故选C。
8．B
【详解】
设该正离子的质量为m，电量为q，根据动能定理有：
，
得到离子的出射速度为：
．
根据题意，在△t时间内喷射出离子的数目为：
，
喷射出的离子的质量为：
，
根据动量定理为：
，
联合以上各式得：
．
A. ．故A项错误；
B. ．故B项正确；
C. ．故C项错误；
D. ．故D项错误；
9．A
【详解】
向心加速度、动量、冲量属于矢量，动能属于标量，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．B
【详解】
设甲跳出的方向为正方向，人的质量为m船的质量为M，两人跳出的速度为v，由动量守恒定律可知
0=Mv船+mv-mv
解之得
v船=0
由动量定理，对甲有
I甲 =mv
对乙，甲跳出后船有速度v0，则
I乙=-mv-(-m v0)=-（mv-mv0）
I甲＞I乙
故选B。
11．B
【详解】
动能为零时，物体的速度为零，但是物体不一定处于平衡状态，选项A错误；物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项B正确；物体所受合外力不变时，其动量不一定不变，例如平抛运动，选项C错误；根据，则动量相同的两个物体，质量大的动能小，选项D错误；故选B.
12．A
【详解】
运动员在下落中做自由落体运动，即为初速度为零的匀加速直线运动，两段相等时间内的位移之比为：1:3，前一半时间内的位移小，后一半时间内的位移大，选项A正确；相邻前一段位移与后一段位移时间之比为，则前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短，选项C错误；根据I=mgt可知，前一半时间和后一半时间的重力冲量相等，选项B错误；根据W=mgh可知，前一半位移重力做的功与后一半位移重力做的功相等，选项D错误；故选A.
13．A
【详解】
A、物体做匀速直线运动，则物体的合外力为零，因此合外力的冲量为零，故A正确；
B、合外力为零时，物体的动量的改变量为零，但是物体的动量不一定为零，故B错误；
C、根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的变化量，如果合外力小，但是力的作用时间很长，动量的改变量可能很大，故C错误；
D、发生相互作用的物体之间，如果不受合外力作用，那么这些物体构成的系统动量守恒，但是每个物体的动量可能变化，故D错误．
故选A．
14．C
【详解】
A．200米比赛为弯道，位移大小不是200米，100米比赛为直道，位移大小为100米，A错误；
B．由于200米比赛为弯道，无法求出其位移大小，故平均速度无法求，B错误；
C．100米比赛的位移大小为100米，因此其平均速度为：
C正确；
D．由于100m比赛过程中运动员并不是一直匀加速运动，不成立，无法求出其最大速度，D错误。
故选C。
15．A
【详解】
将两个大小均为F的恒力，同时分别作用在A、B两个物体上，经相同的时间后，撤去两个力，两个力的冲量的矢量和为零，系统动量守恒；两个物体的动量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均静止。
故选A。
16．A
【详解】
由E=h，以及光在真空中光速c=λ知，光子的动量和能量之间关系为
设时间t内射到探测器上的光子个数为n，每个光子能量为E，光子射到探测器上后全部反射，则这时光对探测器的光压最大，设这个压强为，每秒每平方米面积获得的太阳光能，由动量定理得
压强
对探测器应用牛顿第二定律，可得
联立解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
17．（1）超重状态，原因：此时运动员做竖直向下减速运动，运动员的加速竖直向上，绳上的拉力大于运动员的重力，故为超重状态；（2）99 m；（3）8.6 s
【详解】
（1）超重状态。原因：此时运动员做竖直向下减速运动，运动员的加速竖直向上，绳上的拉力大于运动员的重力，故为超重状态。
（2）设打开降落伞时离地的高度为h，此时速度为v1，则运动员做自由落体运动过程有
匀减速过程有
代入数据，联立解得
，
故离地面的高度至少为99 m。
（3）打开降落伞之前做自由落体运动的时间
打开降落伞后做匀减速运动的时间
故在空中的最短时间为
18．（1）1.5A（2）0.30N（3）0.06N（4）A、B（5）0.04N S，方向向上
【详解】
试题分析：（1）根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小．（2）根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小．（3）导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小．（4）通过对杆ab受力分析，根据共点力平衡判断杆子是否受摩擦力．（5）根据求解，其中2s内电流与时间的乘积为I-t图中图线与时间轴围成的面积，根据右手定则判断出电流方向，由左手定则判断出安培力方向，冲量的方向与安培力的方向相同.
（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路
根据闭合电路欧姆定律有：
（2）导体棒受到的安培力：
有左手定则可知，安培力的方向平行斜面向上
（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力
由于小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力
根据共点力平衡条件得：
解得：
（4）杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力．故A正确．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力．故B正确．杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力．故C错误．杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力．故D错误．故选AB．
（5）安培力的问题冲量表达式为
由图可知，2s内电流与时间的乘积为
故2s内安培力对导体棒的冲量大小
导体棒沿导轨向下运动，由右手定则得电流由b到a
由左手定则知，安培力方向沿斜面向上，故安培力冲量的方向也是沿斜面向上
19．（1）；（2）；（3）见解析
【详解】
（1）根据
则可知汽车刹车时的加速度
加速度大小为
（2）0.5s思考时间内，汽车做匀速直线运动的位移
可知刹车位移为
由题意可知，看到行人时车距斑马线的距离
（3）车道宽度为d=3m，行人从A到B的运动时间
汽车刹车1s后的速度为
则汽车在行人到达B点时，所走的距离为
此时汽车还未到停车线，所以汽车没有违章
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