1.1动量变化与冲量的关系基础巩固（Word版含答案）

1.1动量变化与冲量的关系基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共14题）
1．从离地面相同的高度以相同的初速率抛出质量相同的甲、乙两球，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，不计空气阻力，两球最后都落在地面上，此过程中，以下说法正确的是（ ）
A．两球的动量变化量及落地时的动量均相同
B．两球的动量变化量及落地时的动量均不相同
C．两球的动量变化量不相同，但落地时的动量相同
D．两球的动量变化量相同，但落地时的动量不相同
2．两个完全相同的小球A、B，在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力。如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．两小球落地时，动量相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率不相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同，重力对两小球做功的平均功率也相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球的冲量相同，两小球的动量变化量也相同
3．高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50g的鸡蛋从高空下落撞在地面上,与地面碰撞时间为2ms,同时对地面产生的冲击力为103N,鸡蛋落地时速度约为
A．0.4m/s
B．4m/s
C．40m/s
D．400m/s
4．高楼玻璃日渐成为鸟类飞行的杀手。设小鸟水平飞行，撞到竖直透明玻璃上，则小鸟对玻璃的平均冲击力的大小与小鸟的（　　）
A．质量成正比 B．飞行速度成正比
C．动量变化量成正比 D．动量变化率成正比
5．下列说法中正确的是（ ）
A．合外力的冲量是物体动量变化的原因
B．若合外力对物体不做功，则物体的动量一定不变
C．作用在物体上的合外力越小，物体的动量变化越小
D．发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，则每个物体的动量保持不变
6．下列应用动量定理解释的现象，说法合理的是（　　）
A．易碎物品运输时要用柔软材料包装，这样做是为了增加重量以减小作用力
B．消防员进行翻越障碍物训练时，落地总要屈腿，这样可以减少人的动量变化量
C．运动员在跳高时，总是落到沙坑里或海绵上，这样做是为了延长着地过程的作用时间
D．从同一高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
7．如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线，若在A点放置一初速度为零的质子，质子仅在电场力作用下，沿直线AB由A运动到B过程中速度随时间变化的图象如图乙所示．则下列说法中正确的是 （ ）
A．A点的电场强度一定大于B点的电场强度
B．电场方向一定是从B指向A
C．质子从A到B的过程中，在连续相等的时间间隔内，电场力做功的平均功率一定相等
D．质子从A到B的过程中，在连续相等的时间间隔内，电场力的冲量一定相等
8．高空抛物极易对人造成重大伤害，2021年1月1日起施行的《民法典》明确提出“禁止从建筑物中抛掷物品”，若造成损害事故的将追究民事甚至刑事责任。如果一个苹果从居民楼16层坠落，与地面的撞击时间约为3×10-3s，则苹果对地面的冲击力约为（　　）
A．20N B．200N C．2000N D．20000N
9．假设某航天器以8 km/s 的速度高速运行时，迎面撞上一只速度为10 m/s、质量为5 kg的大鸟，碰撞时间为1.0×10－5 s，则碰撞过程中的平均作用力约为(　　)
A．8×1012 N B．8×109 N C．4×109 N D．5×106 N
10．一物体受到方向不变的力作用，其中力的大小随时间变化的规律如图所示，则力在内的冲量大小为（　　）
A． B． C． D．
11．汽车安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为驾驶员提供有效的防撞保护。在碰撞过程中，关于安全气囊的保护作用，下列说法正确的是（　　）
A．安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化
B．安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化率
C．安全气囊的作用是减小驾驶员受到撞击力的冲量
D．安全气囊的作用是延长撞击力的作用时间，从而使得动量变化更大
12．超强台风“利奇马”在2019年8月10日凌晨在浙江省温岭市沿海登陆， 登陆时中心附近最大风力16级，对固定建筑物破坏程度非常大。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为s，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为ρ，则风力F与风速大小v关系式为( )
A．F =ρsv B．F =ρsv2 C．F =ρsv3 D．F=ρsv2
13．如图所示，在同一竖直平面内，把两个质量相等的小球A、B在离地面同一高度的两点，以大小相等的初速度分别沿水平方向和竖直方向同时抛出，不计空气阻力，从开始运动至落地，下列说法正确的是（　　）
A．两球的速度变化快慢程度不相同
B．任意相同时刻，两球重力做功的瞬时功率均相等
C．两球的动量变化率相同
D．重力对两小球的冲量相同
14．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，是因为弹性网弹力对运动员做正功
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
二、填空题（共4题）
15．动量是_______ 量（填标或矢），其方向与________的方向相同．质量为5kg的物体运动速度为3m/s,则其动量为____________；如果一个物体所受合力为5N，则5s的动量变化为___________．
16．质量m=500 g的篮球，以10m/s的速度与天花板相碰，经过t=0.5s，篮球以碰前速度的反弹，设空气阻力忽略不计，g取10 m/s2，则天花板对篮球的平均作用力大小为_________N
17．质量是60kg的建筑工人不慎由脚手架上跌下，由于安全带的保护被悬挂起来，已知安全带长4.9m，缓冲时间为0.3s，则安全带受到的平均拉力为______．
18．某实验小组的同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接，两小球均视为质点），压缩弹簧并锁定，然后将锁定的弹簧和两个小球组成的系统放在内壁光滑的金属管中（管径略大于两球直径），金属管水平固定在离地面一定高度处，如图。解除弹簧锁定，则这两个金属小球可以同时沿同一直线向相反方向弹射。现要测定弹簧锁定时具有的弹性势能和弹簧弹射出小球过程中对小球弹力的冲量大小，实验小组配有足够的基本测量工具，并按下述步骤进行实验∶
①用天平测出两球质量分别为m1、m2；
②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；
③解除弹簧锁定弹出两球，记录下两球在水平地面上的落点M、N
根据该小组同学的实验，已知重力加速度大小为g。回答下列问题：
（1）要测定弹簧锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量有___________；
A．弹簧的压缩量△x B．两球落地点M、N到对应管口P、Q的水平距离x1、x2
C．小球直径d D．两球从弹出到落地的时间t1、t2
（2）根据测量结果，弹簧弹性势能的表达式为___________；
（3）根据测量结果，弹簧弹射出小球过程中，弹簧对小球m1弹力的冲量大小表达式为___________。
三、综合题（共4题）
19．一个质量为0.18kg的垒球，以15m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为35m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。球棒对垒球的平均作用力大小为多少？
20．物体A和B用轻绳相连，挂在轻质弹簧下静止不动，如图（a）所示．A的质量为m，B的质量为M．当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升，经某一位置时的速度大小为v．这时，物体B的下落速度大小为u，如图（b）所示．求在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量？
21．如图a所示，一足够长的木板静置于水平地面上，木板最右端放置一小物块。在t=0时刻对木板施加一水平向右的恒力F，1s后撤去F，此后木板运动的v-t图像如图b所示。已知物块与木板的质量均为1kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2.求：
（1）F的大小；
（2）撤去F直至木板停下的过程中，物块所受摩擦力的冲量大小；
（3）整个过程中木板与物块间因摩擦产生的内能。
22．如图所示，斜面倾角θ=37°，静止在斜面上的木板AB的质量M=2.5kg，木板A端距斜面底端的距离L=1.6m，木板与斜面间的动摩擦因数μ=0.25．释放木板的同时，另一质量m=1kg的光滑小球在某一高度以初速度v0=6m/s开始做平抛运动，小球恰好垂直打在木板上并以原速率反向弹回．小球与木板撞击时间极短且小球受到的弹力远远大于其重力，重加速度g=10m/s2 (sin37°=0.6,cos37°=0.8)．求：
(1)小球与木板撞击时，木板运动的位移大小；
(2)木板A端运动到斜面底端时，木板的速度大小．
参考答案
1．C
2．B
3．B
4．D
5．A
6．C
7．A
8．C
9．C
10．B
11．B
12．B
13．C
14．C
15．矢 速度 15kg.m/s 25N.s
16．12.5N
17．2548N
18．B
19．900N
20．
21．（1）F=18N；（2）0；（3）12J
22．1.28；2m/s