1.2动量定理基础过关练（Word版含答案）

1.2 动量定理 基础过关练
一、单选题
1．太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，由于太阳光具有连续不断、方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器在太阳光光子的撞击下，航天器的飞行速度会不断增加，并最终飞抵距地球非常遥远的天体。现有一艘质量为m的太阳帆飞船，假如仅受太阳光子的作用下在太空中运行，其帆面与太阳光垂直。设帆能100%地反射太阳光，帆的面积为S，且单位面积上每秒接受到的太阳辐射能量为E，已知太阳辐射的光子的波长均近似取为。不计太阳光反射时频率的变化，已知普朗克常量为h，光速为c、则下列说法正确的是（　　）
A．飞船每秒钟获得的能量为ES
B．光子被反射后，光子速度略有降低
C．每秒射到帆面上的光子数
D．飞船得到的加速度为
2．在一些居民楼尤其是老旧小区的阳台，堆砌杂物、盆栽，甚至悬挂拖把等现象屡见不鲜，甚至有些空调外挂机上都堆有放着随时有坠落风险的杂物。这些安全隐患随时都可能转化为一起伤人事件。若一个10g的核桃从高为45m的居民楼由静止坠下，与地面的撞击时间约为，则该核桃对地面产生的冲击力约为（g取）（　　）
A．30N B． C． D．
3．从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是
A．落地时的速度相同
B．落地时重力做功的瞬时功率相同
C．从抛出到落地重力的冲量相同
D．两物体落地前动量变化率相等
4．古时有“守株待兔”的寓言，设一只兔子在奔跑中与树桩碰撞（撞后速度变为0）导致死亡，碰撞作用时间为，兔子与树桩碰前的速度是。则兔子的头部受到撞击力大小约为自身体重的（g=10m/s2）（　　）
A．60倍 B．9倍 C．6倍 D．3倍
5．水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，得到广泛应用．某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为d的水流以速度v垂直射到要切割的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为ρ，则钢板受到水的冲力大小为
A． B． C． D．
6．下列说法正确的是（　　）
A．做匀速圆周运动的物体，加速度不变
B．只要合外力为零，则物体的机械能守恒
C．法拉第引入电场线，形象直观地描述电场
D．如图所示，t时间内恒力F对物体的冲量为Ftcosθ
7．在国际单位制中，下列物理量的单位与等价的是( )
A．冲力 B．动能 C．动量 D．动量的变化率
8．两小球A和B，A球系在一根长为L的轻质细绳OA上，B球系在轻质橡皮绳OB上，现将两球都拉到如图所示的水平位置上，让两绳均拉直（此时橡皮绳为原长），然后无初速释放．不计空气阻力，当两球通过最低点时，橡皮绳与细绳等长．关于小球A和B， 下列说法正确的是（）
A．通过最低点时小球A的机械能大于小球B的机械能
B．两小球从释放至运动到最低点的全程中机械能均守恒
C．两小球从释放至运动到最低点的过程中重力的冲量一定相等
D．小球A运动到最低点时的速率大于小球B运动到该点的速率
9．质量是的铁锤从高处落下,打在水泥桩上,与水泥桩撞击的时间是,铁锤被向上反弹的高度为,取,则撞击时铁锤对桩的平均冲击力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，一个物块在与水平方向θ=300的拉力F作用下，沿水平面向右前进了10m，已知F=200N，．此过程中拉力F做的功为（　　）
A．1000J B．2000J C．1000J D．2000J
11．中国跳水队在东京奥运会共获得7枚金牌。假设跳水运动员（可视为质点）起跳离开跳板后在一条竖直线上运动，空气阻力忽略不计，关于运动员起跳离开跳板后的运动，下列说法正确的是（　　）
A．运动员在空中上升过程中处于超重状态
B．运动员从起跳离开跳板到水的最深处，所受合力做功为零
C．运动员在空中未接触水面前，相同的时间内动量变化相同
D．运动员在空中未接触水面前，相同的时间内动能变化相同
二、多选题
12．如图所示，横截面为三角形、两种材料拼接而成的斜面体，BD界面平行于底边CE，两侧面与水平面间夹角分别为α和β，且a<β。已知小物体P从A点由静止沿左侧面加速下滑至B点，又匀速到C点，所用时间为t1、合外力对P做功为W1、摩擦力的冲量为I1、支持力的冲量为I2；若该小物体从A点沿右侧面下滑，所用时间为t2、合外力对P做功为W2、摩擦力对P的冲量为I3、支持力对P的冲量为I4，则下列判定正确的是（　　）
A．t1>t2 B．I1>I3 C．I2>I4 D．W1>W2
13．如图所示，可视为质点的小球用不可伸长的结实的细线悬挂起来，将细线水平拉直后从静止释放小球，小球运动到最低点时的动量为、重力的功率为、绳子拉力为，向心加速度为；若改变小球质量或悬线长度，仍将细线水平拉直后从静止释放小球，下列说法正确的是　　
A．若仅将小球质量变为原来的2倍，则最低点的动量变为原来的2倍
B．若仅将小球质量变为原来的2倍，则最低点的重力功率变为原来的2倍
C．若仅增加悬线长度，则最低点时绳子拉力不变
D．若仅增加悬线长度，则最低点时向心加速度增大
14．如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直面内的光滑半圆形导轨BC在B处平滑相接，导轨半径为R。一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点处，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，小物块可视为质点，则（　　）
A．小物块在C点处的速度刚好为零
B．当弹簧的压缩量为时，小物块速度达到最大
C．刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为
D．小物块刚离开弹簧时的速度大小为
15．一质量m=60kg的运动员从下蹲状态竖直向上跳起，经t=0.2s以大小v=4m/s的速度离开地面，取重力加速度g=10m/s2．在这0.2s内
A．地面对运动员的冲量大小为240N s
B．地面对运动员的冲量大小为360N s
C．地面对运动员做的功为零
D．地面对运动员做的功为480J
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．飞船每秒接受到的太阳能为ES，又会被反射掉，所以飞船每秒钟获得的能量不是ES。A错误；
B．光子被反射后，光子速度仍然是光速。B错误；
CD．光子能量为
单位面积上每秒接受到的光子数为
每秒射到帆面上的光子数为
根据动量定理，飞船单位时间获得的作用力为
根据牛顿第二定律得飞船得到的加速度为
C错误，D正确。
故选D。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
设核桃落地瞬间的速度为v，由机械能守恒定律可知
解得
落地过程由动量定理可知
解得
根据牛顿第三定律可知核桃对地面产生的冲击力约为3×103N。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
试题分析：根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，故落地时速度不同，故A错误；根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，重力做功的瞬时功率，故B错误；高度相同，平抛时间短，根据动量定理，故C错误；根据动量定理，，故D正确．
考点：考查了平抛运动，竖直上抛运动
【名师点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的运动规律，知道动能定理适用于直线运动也适用于曲线运动解决本题的关键掌握平抛运动的运动规律，知道动能定理适用于直线运动也适用于曲线运动
4．C
【解析】
【详解】
依题意，根据动量定理
可得
即
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：
以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：
Ft=0-mv
解得：
A. 与分析不符，故A错误．
B. 与分析不符，故B错误．
C. 与分析不符，故C错误．
D. 与分析相符，故D正确．
6．C
【解析】
【详解】
A．做匀速圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心，故A错误；
B．机械能守恒的条件是只有重力或者弹力做功，而不是合外力为零，故B错误；
C．1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场，故C正确；
D．恒力F的冲量
故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
由基本单位制的换算可知：，冲力还是力，因此单位为：，由动能的表达式可知动能的单位为：，动量的单位为：，动量的变化率的单位：，故C正确，ABD错误．
8．D
【解析】
【详解】
A、B两小球质量未知，故机械能大小无法比较，故A错误．橡皮绳和小球B组成的系统机械能守恒，但小球B由于橡皮绳的弹力做功，则B单独机械能不守恒，故B错误．A、B两球的重力大小未知，虽然知道球A的运动时间短、球B的长，但无法比较冲量大小，故C错误．球A的重力势能全部转化为其动能，球B的重力势能部分转化为球B的动能，一部分转化为弹性势能，所以在最低点球A的速率大于球B的速率，故D正确．故选D．
【点睛】
本题考查机械能守恒定律及动量定理的应用，要注意正确分析系统受力情况，搞清楚能量转化情况，根据机械能守恒定律的条件进行分析求解．
9．A
【解析】
【详解】
铁锤碰前的速度为：；
反弹的速度：；
取向下为正，对铁锤由动量定理得：（mg-F）t=mv2-(-mv1)
代入数据解得：F=10000N．
由牛顿第三定律可得：F′=F=10000N．故选A.
点睛：本题考查了动量定理基本运用，注意动量定理公式的矢量性，解题时需要规定正方向．
10．A
【解析】
【详解】
根据恒力做功公式得：WF=Fscos30°=200×10×J=1000J ，故选A.
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．运动员上升过程中只受重力，处于失重状态，A错误；
B．运动员从离开跳板到水的最深处，动能减少，合力做负功，B错误；
C．运动员在空中未接触水面前，只受重力作用，相同的时间内合力冲量相同，动量变化相同，C正确；
D．运动员在空中未接触水面前，相同的时间位移不同，合力做功不同，动能变化不相同，D错误。
故选C。
12．ABC
【解析】
【详解】
A．物体下滑过程由牛顿第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma
知
a=gsinθ-μgcoθ
由运动学公式知
又
<
联立得
t1>t2
故A正确；
B．由物块左侧斜面的运动可知
BC段下滑力与摩擦力平衡。右侧斜面的倾角增大，下滑力增大，滑动摩擦力减小，故物块在右侧斜面一直加速下滑；右侧斜面的滑动摩擦力比左侧对应位置小，用时也短，故
I1>I3
故B正确；
C．由支持力
FN=mgcosθ和<
知
FN左>FN右且t1>t2
故
I2>I4
故C正确；
D．在斜面上克服摩擦力做功
Wf=μmgx（x为对应的水平位移）
可知
WfAB＞WfAD、WfBC＞WfDE，
斜面上的全过程重力做功相同，所以
W1故D错误。
故选ABC。
13．AC
【解析】
【详解】
A.由机械能守恒定律可知，若仅将小球的质量变为原来的2倍，小球到最低点的速度v不变，由p＝mv可知，最低点的动量p将变为原来的2倍，故A正确；
B.在最低点时速度的方向为水平方向，与重力方向垂直，重力的功率为零，所以小球的重力功率P不变仍然为零，故B错误；
C.在最低点绳子的拉力为F，由牛顿第二定律可得
则
F＝3mg
可见在最低点时绳子的拉力与绳长无关，故C正确；
D.小球最低点时的向心加速度
与绳长L无关，故D错误。
故选AC.
14．BD
【解析】
【详解】
A．由题意知，小物块刚好能达到半圆形轨道顶端点处，设小物块在点处速度大小为，则有
解得
A错误；
B．弹簧的压缩量为时，由静止释放小物块，开始时弹簧的弹力大于滑动摩擦力，小物块加速运动，速度增大，当弹簧的弹力等于滑动摩擦力时，小物块速度达到最大，即
解得
B正确；
CD．弹簧的压缩量为时，释放小物块，设小物块离开弹簧时速度为，到达点时的速度为，小物块由点运动到点时，据机械能守恒定律有
解得
小物块离开弹簧到点时，据动能定理有
解得
据功能关系，刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为
C错误，D正确。
故选BD。
15．BC
【解析】
【分析】
已知初末速度，则由动量定理可求得地面对人的冲量；由功的公式可确定地面对人是否做功．
【详解】
人的速度原来为零，起跳后变化v，以向上为正方向，由动量定理可得：，故地面对人的冲量为：，故A错误，B正确；人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，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C正确，D错误；故选BC．
答案第1页，共2页
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