1.1冲量 动量 学科素养提升练（word版含答案）

1.1冲量 动量 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直向上方向抛出，不计空气阻力。则下列说法中正确的是（　　）
A．两小球落地时动量相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功相等
D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等
2．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中山西刀削面，堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈（可视为质点）刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g。下列关于所有小面圈在空中运动的描述，正确的是（　　）
A．运动的时间都相同
B．动量的变化量都相同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的4倍
D．若初速度为v0，则
3．关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　）
A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向
B．物体的加速度不变，其动量一定不变
C．动量越大的物体，其速度一定越大
D．动量越大的物体，其质量一定越大
4．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
5．如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t，则（　　）
A．拉力对物体的冲量大小为Ft，方向水平向右
B．拉力对物体的冲量大小为Ftsin θ，方向与F的方向相同
C．重力对物体的冲量为零
D．合外力对物体的冲量大小为零
6．四川籍跳水皇后高敏在跳板跳水职业生涯中共斩获70余枚金牌 ，创造了亚运会、世界大学生 运动会、世界杯、世锦赛、奥运会 7年全胜的记录 。她在某次比赛中从跳板斜向上跳起 ，一段时间后落入水中 ，直至速度为零 ，如图所示 。假设水对她的阻力恒定 ，不计空气阻力 ，下列说法中正确的是（　　）
A．入水过程中 ，水对她的作用力大于她对水的作用力
B．在整个过程中 ，她一直处于失重状态
C．在空中运动的过程中 ，高敏的机械能守恒
D．她在跳板上不动的那段时间内 ，重力的冲量为零
7．如图所示，一质量为m的物体沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在物体沿斜面下滑的时间t内，下列说法正确的是（　　）
A．物体受到重力、支持力、滑动摩擦力、下滑力4个力的作用
B．地球对物体的重力冲量的方向是竖直向下
C．斜面对物体的滑动摩擦力冲量大小
D．物体动量变化量的大小是，方向是竖直向下
8．某同学用粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中，如图甲所示．现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时，之后木筷做简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的图像，如图乙所示，不计水的阻力，则（　　）
A．时，木筷处于平衡位置
B．前内，木筷运动的路程为
C．从到过程中木筷的动量逐渐变大
D．时，木筷的重力小于其所受的浮力
9．在全国滑雪锦标赛上，一名滑雪运动员由静止沿粗糙的斜坡匀加速滑下，则在下滑过程中，下列说法正确的是（　　）
A．运动员的动量大小与时间的平方成正比
B．运动员的动能与时间成正比
C．重力对运动员做功的瞬时功率与位移的平方根成正比
D．运动员的重力势能随时间均匀减小
10．有一电动玩具车质量为1kg，在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化（a-t）的关系如图所示，则下列选项中错误的是（　　）
A．0-3s内合外力的冲量大小为2N·s B．1-3s内合外力所做的功是0J
C．第3s末合外力的瞬时功率大小为2W D．0-3s内合外力的平均功率是
11．2021年8月1日，在东京奥运会羽毛球女子单打决赛中，桐庐姑娘陈雨菲以总比分2∶1战胜对手获得金牌。如图所示，在陈雨菲某次击球时，用球拍将球以原速率反向击出，则下列说法正确的是（　　）
A．击球过程中，球的动量未发生变化
B．研究球离开球拍后的运动轨迹时，不能将球视为质点
C．球离开球拍后在空中受到重力和空气作用力这两个力
D．击球时，球拍对球的弹力是由于羽毛球的形变而产生的
12．如图在M点分别以不同的速度将质量相同的A、B两小球水平抛出。A球撞击到正对面竖直墙壁的P点；B球撞击到正对面竖直墙壁的Q点。O点是M点在竖直墙壁上的水平投影点，，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　）
A．A、B两小球在空中运动的时间之比为1∶3
B．A、B两小球的水平初速度之比为1∶2
C．A、B两小球在空中运动的过程中动量的变化率之比为1∶2
D．A、B两小球分别撞击P、Q两点时的重力的瞬时功率之比为1∶2
13．如图所示，某同学进行足球颠球训练，足球被脚面反弹出去后竖直向上运动，一段时间后又落回到脚面上，足球离开脚面和落回脚面时脚面离地面的高度相同，设整个运动过程中足球受到的空气阻力大小不变。下列说法正确的是（　　）
A．足球从离开脚面到落回脚面的过程中，重力做的功为零
B．足球上升到最高点的时间大于从最高点落回脚面的时间
C．足球在上升阶段重力的冲量小于下降阶段重力的冲量
D．足球上升阶段的动量变化量小于下降阶段的动量变化量
14．质量为2 kg的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取10 m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．2 s末小球的动能为40 J
B．2 s末小球的动量大小为40 kg·m/s
C．2 s内小球动量的变化量大小为20 kg·m/s
D．2 s内重力的平均功率为200 W
15．A、B两球沿一直线运动并发生正碰过程，A、B组成的系统，外力矢量和为0，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图 象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图像，若A球质量是m=2 kg，B球质量，则由图判断下列结论正确的是（　　）
A．碰撞前、后A球的动量变化量为4 kg·m/s
B．碰撞前、后B球的动量变化量为-4 kg·m/s
C．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J
D．A、B两球碰撞前的总动量为kg·m/s
二、解答题
16．解答以下三个问题，总结动量与动能概念的不同。
(1)质量为的物体，速度由增大为，它的动量和动能各增大为原来的几倍？
(2)质量为的物体，速度由向东的变为向西的，它的动量和动能是否发生变化？如果发生变化，变化量各是多少？
(3)A物体质量是，速度是，方向向东；B物体质量是，速度是，方向向西。它们动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？
17．如图所示，一个质量为的金属块沿直线垂直右侧墙面向右运动，到达A点时速度大小为，到达点时速度大小为，与墙壁碰撞前瞬间的速度大小为，与墙壁碰撞后瞬间的速度大小为，返回点时速度大小为，分别求金属块由A到、与墙壁碰撞前后、由A到返回的动量变化量。
参考答案
1．C
【详解】
AB．根据机械能守恒定律可知，两小球落地时速度大小相同，但方向不同，所以两小球落地时动量不同；由于A落地时速度方向与重力方向之间夹角θ不为零，而B落地时速度方向与重力方向相同，根据可知A落地时重力的瞬时功率比B的小，故AB错误；
CD．从小球抛出到落地，两小球竖直位移相同，重力对两小球做的功相等，但A运动时间比B的短，所以重力对A的平均功率比B的大，故C正确，D错误。
故选C。
2．A
【详解】
A．平抛运动的时间由高度决定，小面圈落入锅中的过程中，下落高度都相同，根据可知，下落时间都相同，故A正确；
B．动量的变化量即为重力的冲量，因为小面圈的质量大小不确定是否相同，所以动量变化量不一定相同，故B错误；
CD．根据得
水平位移的范围
根据得初速度的范围为
由动能定理得
解得
显然小面圈落入锅中时，最大速度不是最小速度的4倍，故CD错误。
故选A。
3．A
【详解】
A．动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻的速度方向，A正确；
B．加速度不变，则物体速度的变化率恒定，物体的速度均匀变化，故其动量也均匀变化，B错误；
C．物体动量的大小由物体质量及速度的大小共同决定，不是只由物体的速度决定的，故物体的动量大，其速度不一定大，C错误；
D．物体的动量越大，其质量并不一定越大，D错误。
故选A。
4．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。
5．D
【详解】
AB．拉力的对物体的冲量大小为Ft，方向与F方向相同，A、B都错误；
C．重力的冲量是mgt，C错误；
D．物体匀速运动，合外力为零，合外力冲量为零，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．由牛顿第三定律知，作用力与反作用力在任何时候都是等大反向的，A错误；
B．在离开跳板后的上升和下降过程中，因为只受重力，所以处于完全失重状态，入水后因为减速，加速度方向向上，所以处于超重状态，B错误；
C．在空中运动过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒，C正确；
D．因为重力的冲量等于重力与时间的乘积，这两个量都不为零，所以重力的冲量不为零，D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．物体在斜面下滑过程中，受到重力、支持力和滑动摩擦力3个力的作用，故A错误；
B．冲量的方向和力的方向相同，重力的方向竖直向下，重力冲量的方向竖直向下，故B正确；
C．物体下滑过程中受到的滑动摩擦力大小
在时间t内摩擦力的冲量大小是
故C错误；
D．根据动量定理，物体动量变化量的方向是沿斜面向下，动量变化量的大小是
故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．由图像可得振动周期为T=0.20s，则时，，木筷处于负的最大位移处，所以A错误；
B．前0.8s内，振动了，所以木筷运动的路程为x=16A=0.32m，所以B正确；
C．从到过程中木筷从平衡位置向负最大位移处靠近，速度逐渐减小，所以动量逐渐减小，故C错误；
D．时，木筷在平衡位置向平衡位置做加速运动，合力向下，所以木筷的重力大于其所受的浮力，则D错误；
故选B。
9．C
【详解】
A．运动员的动量大小为
即运动员的动量大小与时间成正比，故A错误；
B．运动员的动能为
即运动员的动能与时间的平方成正比，故B错误；
C．设斜坡的倾角为θ，重力对运动员做功的瞬时功率为
即重力对运动员做功的瞬时功率与位移的平方根成正比，故C正确；
D．运动员的重力势能为
即运动员的重力势能随时间的平方均匀减小，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．图象中面积表示速度变化量，初速度为0，所以1s末速度
3s末速度
0-3s内合外力的冲量
大小为2N s　故A正确；
B．1-3s内合外力所做的功为
故B正确；
C．第3s末合外力大小由牛顿第二定律可知
则第3s末合外力的瞬时功率
故C错误；
D．由动能定理可知，质点在0～3s内合外力做的功
则0～3s内合外力的平均功率
故D正确。
此题选择不正确选项，故选C。
11．C
【详解】
A．球的速度方向发生了变化，所以动量一定变化，故A错误；
B．研究球离开球拍后的运动轨迹时，球的大小和形状对问题的影响可以忽略，可以将球视为质点，故B错误；
C．球离开球拍后在空中受到重力和空气作用力这两个力，故C正确；
D．击球时，球拍对球的弹力是由于球拍网线的形变而产生的，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．竖直方向上有
可得
则A、B两小球在空中运动的时间之比为
故A错误；
B．水平方向有
可得
则A、B两小球的水平初速度之比为
故B错误；
C．小球在空中运动速度的变化量为
则动量的变化量为
则动量的变化率为，A、B两小球在空中运动的过程中动量的变化率之比为
故C错误；
D．竖直方向有
则
重力的瞬时功率之比
故D正确。
故选D。
13．AC
【详解】
A．重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关，足球从离开脚面到落回脚面的过程中，重力做的功为零，故A正确；
BC．足球在上升阶段做匀减速运动，可以看成向下初速度为0的匀加速运动，足球受重力和向下的阻力，加速度大；足球在下降阶段做初速度为0的匀加速运动，足球受重力和向上的阻力，加速度小，由
可知足球上升到最高点的时间小于从最高点落回脚面的时间，在上升阶段重力的冲量小于下降阶段重力的冲量，故B错误，C正确；
D．由
可知足球离开脚面的初速度大于落回脚面的末速度，由
所以足球上升阶段的动量变化量大于下降阶段的动量变化量，故D错误。
故选AC。
14．BD
【详解】
A．2 s末小球的速度
则动能为
A错误；
B．2 s末小球的动量大小为
B正确；
C．2 s内小球动量变化量大小为40 kg ·m/s，C错误；
D．2 s内重力的平均功率为
D正确。
故选BD。
15．ABC
【详解】
ABD．由题图可知，A球速度
B球速度
碰后A、B两球共同速度
因此碰撞前、后A球的动量变化
碰撞前、后B球的动量变化量为
A、B两球碰撞前的总动量为
D错误AB正确；
C．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能
C正确。
故选ABC。
16．（1）2，4；（2）动量发生变化，，方向向西，动能不变；（3），方向向西，33J
【详解】
（1）物体动量
故速度由3m/s增大为6m/s，动量增大为原来的2倍
物体动能
物体动能
故速度由3m/s增大为6m/s，动量增大为原来的倍
（2）速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，动量变化了，且变化量为
方向向西
物体动能
是标量，v大小不变，则动能大小不变
（3） A物体质量是2kg，速度是3m/s
方向向东；
B物体质量是3kg，速度是4m/s
方向向西，那么，它们的动量的矢量和是
方向向西
物体A动能
物体B动能
动能之和
17．，方向向左； ，方向向左； ，方向向左。
【详解】
设方向向右为正方向，则金属块
在A点的动量为
第一次到达点的动量为
与墙壁碰撞前瞬间的动量
与墙壁碰撞前瞬间的动量
返回点的动量为
金属块由A到的动量变化量
负号表示动量变化量方向向左；
金属块与墙壁碰撞前后的动量变化量
负号表示动量变化量方向向左；
金属块由A到返回的动量变化量
负号表示动量变化量方向向左。