1.2动量定理能力提升练（Word版含答案）

1.2 动量定理 能力提升练
一、单选题
1．如图所示，一质量为2kg的物块在水平拉力F的作用下，从静止开始在水平地面上作直线运动，物块与水平地面的滑动摩擦因数，物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，拉力随时间变化的图线如图所示，重力加速度g取，则（　　）
A．时物块的速度为10m/s B．时物块的动量大小为40kg。m/s
C．时物块的速度为零 D．时物块的动量大小为。m/s
2．如图所示，两条图线是驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图像。驾驶员的反应时间为0.5s（从发现问题到制动的时间），下列说法正确的是（　　）
A．从t=0到停下，汽车在湿滑路面的位移是干燥路面的2倍
B．从t=0到停下，汽车在干燥路面的平均速度较小
C．从t=0.5s到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度大小相等
D．从t=0.5s到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的加速度之比为1︰2
3．如图所示为马车模型，马车质量为m，马的拉力F与水平方向成角，在拉力F的作用下匀速前进了时间t，则在时间t内拉力、重力、阻力对物体的冲量大小分别为（ ）
A．Ft，0，Ftsin
B．Ftcos，0，Ftsin
C．Ft，mgt，Ftcos
D．Ftcos，mgt，Ftcos
4．如图所示是建筑上常用的耐火砖，一个建筑工人为测试耐火砖的强度，将质量m=2kg的耐火砖平放于手中，在距离地面h=0.8m处由静止释放，耐火砖碰触地面后速度减为零并保持完整。若从耐火砖接触地面到速度减为零的时间t=0.05s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则地面对耐火砖的平均作用力大小为（　　）
A．140N B．160N C．170N D．180N
5．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．
6．半径为R的某均匀球形天体上，两“极点”处的重力加速度大小为g，“赤道”处的重力加速度大小为“极点”处的．已知引力常量为G，则下列说法正确的是
A．该天体的质量为
B．该天体的平均密度为
C．该天体的第一宇宙速度为
D．该天体的自转周期为2
7．如图甲所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为0.4，与地面间的最大静摩擦力为9N。t=0时刻起，物体受到一个水平向右的力F作用，其大小随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．t=0到t=4s时间内摩擦力的冲量为零
B．t=4s时物体开始运动
C．t=6s时物体的速度大小为
D．t=11s时物体恰好停止运动
二、多选题
8．质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图所示，物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止．碰撞时间为0.05 s，g取10 m/s2．则（ ）
A．物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.12
B．墙面对小物块的平均作用力的大小为130 N
C．碰撞后物块还能向左运动的时间为2 s
D．物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功为9 J
9．质量m=1kg的物体在合外力F的作用下由静止开始做直线运动，合外力F随时间t的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是（　　）
A．0﹣1s内物体沿正方向做匀加速直线运动
B．第2s末物体达到的最大速度2m/s
C．第4s末物体速度为0
D．第4s末物体回到出发位置
10．如图所示，N、M、B分别为半径等于0.1m的竖直光滑圆轨道的左端点，最低点和右端点，B点和圆心O等高，连线NO与竖直方向的夹角为37°，现从B点正上方某处A点由静止释放一个质量为0.1kg的小球，进入圆轨道后，从N点飞出时的速度大小为2m/s，不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是
A．A、B间的竖直高度为0.12m
B．小球经过B点时对轨道压力的大小为2.4N
C．小球经过M点时对轨道压力的大小为4.4N
D．小球从A点到M点的过程中所变重力的功率一直增大
三、解答题
11．质量m=10kg的行李箱放在水平地面上，行李箱与地面的动摩擦因数为 =0.4，用与水平成=37 、斜向上的大小为F=50N的拉力拉动行李箱，使行李箱由静止开始沿水平地面运动，向前运动了15m后撤去拉力．求：(g=10m/s2，sin37 =0.6，cos37 =0.8)
（1）拉力做的功WF
（2）撤去拉力前行李箱克服摩擦力做的功
（3）撤去拉力后行李箱又向前运动的距离
12．质量为0.5kg的弹性小球从1.25m高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8m，若小球与地板的碰撞时间为0.1s，g取10m/s2。求：
（1）小球即将落地时的速度；
（2）小球对地板的平均冲力；
（3）整个过程小球重力的冲量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．0~2s内由牛顿第二定律得
解得
所以在时物块的速度为
故A错误；
B．在时物块的速度为
则时物块的动量大小为
故B错误；
C．2~3s内由牛顿第二定律得
解得
则时物块的速度
故C正确；
D．在3s后，速度变为零，由于力F的大小与最大静摩擦力的大小相等，所以物体静止，故在4s时，物体速度为0，动量为0，故D错误。
故选C。
2．C
【解析】
【详解】
AB．根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知从t=0到停下，汽车在干燥路面通过的位移为
平均速度为
汽车在湿滑路面通过的位移为
平均速度为
则
故湿滑路面的位移是干燥路面的1.8倍，汽车在干燥路面的平均速度较大，故AB错误；
C．从t=0.5s到停下，汽车做匀减速直线运动，根据平均速度公式
可知汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度大小相等，均为
故C正确；
D．从t=0.5s到停下，根据v-t图像的斜率大小表示加速度大小，知汽车在湿滑路面减速的加速度大小为
汽车在干燥路面减速的加速度大小为
则
a1︰a2=4︰9
故D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
由题知在拉力F的作用下马车匀速前进了时间t，拉力、重力、阻力都是恒力，则根据冲量的定义，拉力的冲量为IF=Ft；重力的冲量为IG=mgt；由于马车做匀速运动，阻力大小与F的水平分力相等，阻力大小为f=Fcos，阻力对物体的冲量的大小为If=ft=Ftcos，故C正确，A、B、D错误．
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
耐火砖由释放到接触地面的过程中，根据机械能守恒
从耐火砖接触地面到速度减为零的过程，以竖直向上为正方向，根据动量定理
代入数据解得
F=180N
故选D。
5．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。
6．D
【解析】
【详解】
在两“极点”处：；在赤道处：，解得天体的质量为， 选项A错误，D正确；该天体的平均密度为，选项B错误；由 可知该天体的第一宇宙速度为 ，选项C错误；故选D.
7．C
【解析】
【详解】
A．根据 ，t=0到t=4s时间内摩擦力不等于零，所以摩擦力的冲量不等于零，A错误；
B．根据图像，拉力为，t=4s时拉力等于8N，小于最大静摩擦力9N，物体仍然静止，B错误；
C．根据，4.5s末物体开始运动，在4.5～6s时间内，拉力和摩擦力的冲量分别为
根据动量定理得
解得
C正确；
D．在4.5～11s时间内，拉力和摩擦力的冲量分别为
由此可知，t=11s前物体已经停止运动，D错误。
故选C。
8．BD
【解析】
【详解】
对A到B的过程，运用动能定理得： μmgx＝mv12 mv02，代入数据解得μ=0.32，故A错误．小物块与墙碰撞前后瞬间，根据动量定理得：Ft=mv2-mv1；平均作用力为：，故B正确．物块向左运动过程中加速度的大小为：a=μg=3.2m/s2，则物块还能向左运动的时间为：，故C错误．根据动能定理得物块在反向运动过程中克服摩擦力为：Wf＝mv22＝×0.5×36J=9J，故D正确．故选BD.
点睛：本题考查了动能定理、动量定理和牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，当涉及力在空间上的积累，优先考虑运用动能定理，当涉及力在时间上的积累，优先考虑运用动量定理．
9．BC
【解析】
【详解】
0﹣1s内，F逐渐变大，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐增大，故A错误；a﹣t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，由于m=1kg，可知a﹣t图线与F﹣t图线相同，从图线可以看出，2s末速度最大，最大速度，故B正确；4s内a﹣t图线围成的面积为零，则速度变化量为零，可知第4s末速度为零，故C正确；0﹣2s内一直做加速运动，2﹣4s内运动与0﹣2s内的运动对称，做减速直线运动，但是速度方向不变，可知第4s末物体未回到出发点，故D错误．所以BC正确，AD错误．
10．AB
【解析】
【详解】
A．设A、B间的竖直高度为h，从A到N根据动能定理可得
mgh+mgRcos37°=mvN2-0
解得
h=0.12m
故A正确；
B．小球经过B点时的速度为vB，根据动能定理可得
mgh=mvB2-0
在B对轨道压力的大小为
F=m=2.4N
故B正确；
C．小球经过M点时的速度为vM，根据动能定理可得
mg（h+R）=mvM2-0
在B对轨道压力的大小为
F-mg=m
解得
F=5.4N
故C错误；
D．小球在A点功率和在M点的功率都为零，所以从A点到M点的过程中所受重力的功率先增大、后减小，故D错误．
故选AB．
11．（1）600J；（2）-420J；（3）4.5m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据功的定义可知拉力F做的功为
（2）撤去拉力前行李箱克服摩擦力做的功为
（3）设又向前运动了x m，全过程运用动能定理
解得
12．（1）5m/s；（2）50N，方向竖直向下；（3）5N·s，方向竖直向下
【解析】
【详解】
（1）根据
可得小球即将落地时的速度
（2）小球弹起的速度
设向上为正方向，则小球碰撞地面的过程由动量定理
解得
FN=50N
根据牛顿第三定可知，小球对地板的平均冲力
F′N=50N
方向竖直向下。
（3）小球下落的时间
小球上升的时间
整个过程小球重力的冲量
方向竖直向下。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页