1.1动量和动量定理同步练习 （word版含答案）

鲁科版 （2019）选择性必修一 1.1 动量和动量定理 同步练习
一、单选题
1．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
2．建筑工人利用铁锤打夯，120kg的铁锤从1.8m高处自由落下，打在地面上，与地面撞击时间是0.05s。已知重力加速度g取10m/s2，撞击时，铁锤对地面的平均冲击力大小为（　　）
A．14400N B．15600N C．12000N D．1200N
3．下面的说法错误的是（　　）
A．物体运动的方向就是它的动量的方向
B．如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C．如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大
D．作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小
4．如图，篮球赛中，甲、乙运动员想组织一次快速反击，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，则（　　）
A．应该将球沿着1的方向抛出
B．应该将球沿着2的方向抛出
C．完成传球的过程，两运动员对球的冲量大小和方向都是相同的
D．当乙接着球后要往身体收，延长触球时间，以免伤害手指
5．如图所示，我校女篮球队员正在进行原地纵跳摸高训练，以提高自已的弹跳力。运动员先由静止下蹲一段位移，经过充分调整后，发力跳起摸到了一定的高度。某运动员原地静止站立（不起跳）摸高为1.90m，纵跳摸高中，该运动员先下蹲，重心下降0.4m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.45m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，已知该运动员的质量m=60kg，g取10m/s2。则下列说法中正确的是（　　）
A．运动员起跳后到上升到最高点一直处于超重状态
B．起跳过程中运动员对地面的压力为1425N
C．运动员起跳时地面弹力做功不为零
D．运动员起跳时地面弹力的冲量为零
6．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d四个点位于同一圆周上，a在圆周最高点，d在圆周最低点，每根杆上都套着质量相等的小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c三个点同时由静止释放。关于它们下滑的过程，下列说法正确的是（　　）
A．重力对它们的冲量相同 B．弹力对它们的冲量相同
C．合外力对它们的冲量相同 D．它们动能的增量相同
7．物体在运动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．在任意相等时间内，它受到的冲量都相同，则物体一定做匀变速运动
B．如果物体的动量大小保持不变，则物体一定做匀速直线运动
C．如果物体的动量保持不变，则物体机械能也一定守恒
D．只要物体的加速度不变，物体的动量就不变
8．物体的质量与速度的乘积叫动量，在国际单位制中动量的单位是（　　）
A．N·m B．kg·m C．kg·m/s D．kg·m/s2
9．如图所示的摩天轮是人们喜爱的游乐设施，可以从高处欣赏城市及自然风光。一质量为80kg的人乘坐该摩天轮，若该摩天轮的直径约为125m，运行一周约需30min，以下说法正确的是（　　）
A．摩天轮的线速度大小约为0.40m/s B．摩天轮的向心加速度大小约为
C．随轿厢转一周过程中，人的机械能守恒 D．随轿厢转一周，人的重力的冲量为零
10．将质量为m的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，下列说法正确的是（　　）
A．上升过程的时间大于下落过程的时间
B．上升过程中机械能损失小于下落过程中机械能损失
C．上升过程的动能减小量大于下落过程的动能增加量
D．上升过程的动量变化量小于下落过程的动量变化量
11．某物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t1后，在阻力作用下做匀减速直线运动，又经时间t2速度为零，若物体一直在同样的水平面上运动，则加速阶段的牵引力与阻力大小之比为（　　）
A．t2∶t1 B．（t1＋t2）∶t1 C．（t1＋t2）∶t2 D．t2∶（t1＋t2）
12．小明以5 m/s的速度将篮球斜抛出，球在空中运动0.3 s后垂直撞击到篮板上，然后以1 m/s的速度反弹，平抛进入篮筐。球与篮板接触的时间为0.1 s，忽略空气阻力，篮球质量为0.6 kg。下列说法正确的是（　　）
A．篮板对球的平均作用力大小为18 N
B．篮板对球的平均作用力大小为30 N
C．篮球被抛出后上升的最大高度是1.5 m
D．小明投篮处距篮板的水平距离是1.5 m
13．古时有“守株待兔”的寓言。设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.2s，则被撞死的兔子其奔跑的速度至少为（g取10m/s2）（　　）
A．1m/s B．1.5m/s C．2m/s D．2.5m/s
14．某人站在一平静湖面上静止的游轮上观光，不慎掉落一质量m=10g的实心木珠（视为质点），从木珠刚入水到木珠速度减为零的时间为木珠在空中运动时间的一半，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2.木珠在水中向下运动过程中受到水的平均作用力大小为（　　）
A．0.08N B．0.008N C．0.3N D．0.03N
15．高空抛物指从高处抛掷物品，是一种不文明的行为，该现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，在“上海陋习排行榜”中，它与“乱扔垃圾”齐名，排名第二，高空抛物会造成人身伤亡、财物损失。若一个50g的土豆从一居民楼的26层落下，与地面的撞击时间约为0.002s，则该土豆对地面产生的冲击力约为（　　）
A．10N B．102N
C．103N D．104N
二、填空题
16．汽车在平直公路上做匀加速直线运动，已知汽车的质量为m，其速度从v1增大到v2所经历的时间为t，路面阻力为Ff，以汽车的运动方向为正方向，那么这段时间内，汽车的动量改变量是________，路面阻力的冲量是________，汽车所受合力的冲量是________，牵引力的冲量是________．
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．质量为0.5 kg的小球沿光滑水平面以5 m/s的速度冲向墙壁后又以4 m/s的速度反向弹回，如图所示，则碰撞前的动量大小为________．若球与墙的作用时间为0.05 s，则小球所受到的平均力大小为________ N.
三、解答题
19．如图所示，一个质量为0.4kg的足球以10m/s的速率撞向球门门柱，然后以8m/s速率反向弹回，以初速度方向为正方向。
（1）求撞击门柱前后足球的动量变化量；
（2）若撞击过程时间为0.2s，求门柱对足球的平均作用力大小。
20．皮划艇比赛是一项深受观众喜爱的运动。我市庆元籍皮划艇运动员王楠在奥运会和全运会比赛中均取得过优异的成绩。如图所示，在日常单人双桨皮艇训练中，运动员采用单桨划水使皮艇沿直线运动。运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段，假设划水阶段用时1.0s，空中运桨用时为0.8s，若皮艇（含运动员和桨）质量为70kg，运动过程中受到的阻力恒定，划水时桨产生的动力大小为皮艇所受阻力的1.8倍。某时刻桨刚入水时皮艇的速度大小为4m/s，运动员紧接着完成1次划水和运桨动作，此过程皮艇前进8.1m，求：
（1）划水和空中运桨两阶段皮艇的加速度大小之比；
（2）皮艇的最大速度大小；
（3）该过程中皮艇所受阻力的冲量I的大小。
21．如图所示，一只质量为的保龄球，撞上一只原来静止，质量为的球瓶。此后球瓶以的速度向前飞出，而保龄球以的速度继续向前运动，假设它们相互作用的时间为。求：
（1）碰撞后保龄球的动量；
（2）碰撞时保龄球与球瓶间的相互作用力的大小。
22．如图甲是我国首艘“海上飞船”——翔州1号。该飞艇在平静的水面由静止开始在水平面上沿直线运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t=50s后，“翔州1号”以20m/s的速度做匀速直线运动。求：
（1）飞艇所受阻力的大小；
（2）0~50s内，飞艇所受合外力冲量的大小和飞艇的质量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
依题意，根据动量定理
可得
即
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
120kg的铁锤从1.8m高处自由落下，根据公式
代入数据解得
撞击时，设地面对铁锤的平均冲击力大小为，取向下为正方向，对铁锤应用动量定理得
解得
故ACD错误B正确。
故选B。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．动量是矢量，其方向即为速度方向，A正确；
B．速度发生变化，则动量发生变化，根据动量定理可以知道，合外力的冲量不为零，B正确；
CD．如果合外力对物体的冲量不为零，物体的动量一定发生变化，当然可能只有动量的方向发生变化，大小可能不变，如匀速圆周运动，因此动能可能不变，C错误，D正确。
故错误的选C。
4．D
【解析】
【详解】
AB．甲和乙相对静止，所以甲将球沿着3方向抛出就能传球成功，故A、B均错误；
C．根据动量定理知，完成传球的过程两运动员对球的冲量等大反向，故C错误；
D．根据动量定理可知，相同的动量变化量下，延长作用时间，可以减小冲击力，故乙接着球后要往身体收，以免伤害手指，故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
A．运动员起跳后到上升到最高点，先加速后减速，所以是先超重后失重，故A错误；
B．运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据
在起跳过程中，根据速度位移公式可知
解得
对运动员，根据牛顿第二定律可知
解得
故B正确；
CD．运动员起跳时地面弹力没有位移，所以做功为零，有作用时间，冲量不为零，故CD错误。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
A．这是“等时圆”模型，即三个滑环同时由静止释放，运动到最低点d点的时间相同，由于三个环的重力相等，由公式I=Ft分析可知，三个环重力的冲量相同，A正确；
B．从c处下滑的小滑环受到的弹力最大，运动时间相等，则弹力对从c处下滑的小滑环的冲量最大，B错误；
C．从a处下滑的小滑环的加速度最大，受到的合力最大，则合力对从a处下滑的小滑环的冲量最大，C错误；
D．重力对从a处下滑的小滑环做功最多，其动能的增量最大，D错误。
故选A。
7．A
【解析】
【详解】
A．在任意相等时间内，它受到的冲量都相同，根据动量定理得
可知，物体所受的合外力不变，物体一定做匀变速直线运动，A正确；
B．物体的动量大小不变，则物体的速度大小保持不变，可能做匀速直线运动，也可能做曲线运动，比如匀速圆周运动，B错误；
C．动量保持不变，则物体的速度保持不变，物体做匀速直线运动，机械能可能守恒，若有除重力或弹力以外的力做功，其机械能不守恒，C错误；
D．加速度恒定不变，说明物体受力恒定不变，速度一定在变化，由
知，动量一定在变化，D错误。
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
由动量表达式，质量的国际单位为，速度的国际单位为，可知动量的国际单位为，选项C正确，ABD错误；
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
AB．根据匀速圆周运动的知识，摩天轮的线速度大小约为
向心加速度大小约为
故B正确，A错误；
C．轿厢旋转一周过程中，人做匀速圆周运动，动能保持不变，但重力势能是先增大后减小，因此人的机械能不守恒，故C错误；
D．重力的作用时间不为零，根据
可知，人的重力的冲量不为零，教D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．设空气阻力大小为f，上升过程的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得
解得
设下降过程的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得
解得
所以上升过程的加速度大小大于下降过程的加速度大小，由于上升和下降的位移相等，由运动学公式
可知，上升过程的时间小于下落过程的时间，故A错误；
B．由于空气阻力大小不变，上升过程和下降过程空气阻力做的功相等，所以上升过程中机械能损失等于下落过程中机械能损失，故B错误；
C．设物体从地面竖直向上抛出时的速度为v0，物体落回到地面时的速度为v，由运动学公式得
又因为
所以
上升过程的动能减小量为
下落过程的动能增加量为
所以上升过程的动能减小量大于下落过程的动能增加量，故C正确；
D．上升过程动量的变化量为
下落过程的动量变化量为
所以上升过程的动量变化量大于下落过程的动量变化量，D正错误。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
整个过程中由动量定理可得
解得
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
AB．对篮球从抛出到撞击蓝板的过程进行逆向分析，可看成平抛运动，则0.3 s后竖直方向的分速度为
vy=gt1=3 m/s
水平方向的分速度为
vx= =4 m/s
篮球撞击篮板的过程，取水平向右为正方向，根据动量定理可得
-t2=-mv1-mvx
解得
=30 N
篮板对球的平均作用力大小为30 N，故A错误，B正确；
C．篮球被抛出后上升的最大高度为
h==0.45 m
故C错误；
D．小明投篮处距篮板水平距离为
x=vxt1=1.2 m
故D错误。
故选B。
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
取兔子奔跑的速度方向为正方向。根据动量定理得
-Ft=0-mv
又
F=mg
解得
v=gt=2m/s
14．C
【解析】
【详解】
设下落时间为t，全程根据动量定理
解得
故选C。
15．C
【解析】
【详解】
土豆从26楼下落，每一层楼的高度约3m，则下落的高度为
h＝75m
根据
v2＝2gh
可知
v＝≈38.7m/s
接近40m/s，取竖直向上为正方向，则土豆与地面碰撞时由动量定理有
解得
F≈103N
ABD错误，C正确。
故选C。
16． mv2－mv1 －Fft mv2－mv1 mv2－mv1＋Fft
【解析】
【详解】
汽车在平直公路上做匀加速直线运动，速度从v1增大到v2经过的时间为t，则动量的改变量为：△P=P末-P初=m（v2-v1）
根据动量定理，合外力冲量等于物体动量的变化．汽车所受合外力的冲量是：
I合=△P=P末-P初=m（v2-v1）
即（F-f）t=m（v2-v1）
则有牵引力冲量：Ft=ft+m（v2-v1）
路面阻力的冲量是If=ft
【点睛】
此题中各力都恒力，恒力的冲量公式I=Ft，考查对冲量的理解和掌握程度．由题，物体合力冲量为零，则重力与支持力的冲量大小相等，方向相反，支持力的冲量就可求解．
17．2548N
【解析】
【详解】
建筑工人做自由下落4.9m，根据匀变速直线运动的速度位移时间关系有：
取向上为正方向，则建筑工人的初速度v=-9.8m/s，根据动量定理有，合外力的冲量等于动量的变化有：（F-mg）t=m（v′-v）
18． 2.5 90
【解析】
【详解】
以初速度5 m/s的方向为正方向，碰撞前的动量大小，球与墙之间的相互作用过程中，应用动量定理得：，代入数据：．
19．（1）；（2）36N
【解析】
【详解】
（1）撞击门柱前后足球的动量变化量为
（2）根据动量定理可得门柱对足球的平均作用力大小为
20．（1）4∶5；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）设划水和空中运桨两阶段皮艇的加速度大小分别为a1、a2，根据牛顿第二定律有
由题意可知
F=1.8f
联立解得
（2）皮艇的最大速度大小为
划水过程皮艇的位移大小为
运桨过程皮艇的位移大小为
由题意可知
联立解得
（3）根据牛顿第二定律可得
根据冲量的定义可得该过程中皮艇所受阻力的冲量大小为
21．（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）碰撞后对保龄球
（2）设初速度方向为正方向，对球瓶
由动量定理得
代入数据求得
22．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据乙图得t=50s后，飞艇匀速直线运动，则有
t=50s后，动力为
故所受阻力为的大小为。
（2）在0~50s内，飞艇所受合外为冲量
代入数据得
根据动量定理
解得飞艇的质量为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页