选择性必修一1.1冲量动量 练习（word版含答案）

粤教版（2019）选择性必修一 1.1 冲量 动量
一、单选题
1．质量为1kg的物体做直线运动，其速度—时间图像如图3所示，则物体在0~5s内和10s~20s内所受合外力的冲量分别是（　　）
A．10N s，10N s B．5N s，0 C．5N s，10N s D．5N s，10N s
2．物体的运动状态可用位置坐标x和动量P描述，称为相，对应p—x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p—x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。若将质点竖直向上抛出，以抛出点为坐标原点，竖直向上为正方向，忽略空气阻力则质点对应的相轨迹是（　　）
A． B．
C． D．
3．马戏团表演时，小猴子沿着竹竿匀加速上爬，同时下面的人顶着直杆水平匀速移动，观众观看小猴子的运动描述正确的是（　　）
A．小猴子做匀变速运动
B．摩擦力对小猴子做负功
C．下面的人对杆子做正功
D．杆子对小猴子的冲量为零
4．某车间传输货物时，需要从P位置搭一根直轨道到传送带上，然后将货物从P处轻放滑到倾斜传送带上，如图，某工人搭了两条光滑导轨，PA 竖直、PB垂直于传送带，现同时在P点释放两个质量相同的小货物（均视为质点），各自沿两条导轨滑下，则它们滑到导轨底端过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．PA轨道的小货物先到
B．重力的冲量大小相同
C．到达底端时速度大小相同
D．到达底端时重力的瞬时功率相同
5．地动仪是世界上最早的感知地震装置，由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成，早于欧洲1700多年。如图所示，为一现代仿制的地动仪，龙自中的铜珠到蟾蜍口的距离为h，当感知到地震时，质量为m的铜珠（初速度为零）离开龙口，落入蟾蜍口中，与蟾蜍口碰撞的时间约为t，则铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小约为（　　）
A．+mg B．
C． D．-mg
6．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连.圆环从A处由静止开始下滑，经过B处，弹簧水平且处于原长，到达C处的速度为零.圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内，则圆环（　　）
A．下滑过程中，弹簧的弹性势能一直增大
B．下滑过程中，经过B时的速度最大
C．下滑过程中产生的摩擦热为mv2
D．上滑经过B的动量大于下滑经过B的动量
7．如图所示，竖直平面内的平面直角坐标系第一象限有一个接触面，接触面的截面满足方程，质量为的钢球从图中其坐标为（-1m，9m）处，以的初速度水平抛出，经过时，落在接触面某处（不考虑反弹，不计空气阻力，g=10m/s2），下列说法正确的是（　　）
A．接触面的竖直截面抛物线方程表达式为y=2x2
B．落在接触面上时，钢球的速度方向与水平面的夹角为
C．在空中飞行的过程中，钢球的动量变化为20kg·m/s
D．假设该钢球以1m/s的初速度从同样位置平抛，则不能落在接触面上
8．一质最m=4 kg的滑块静止在粗糙的水平面上， t=0时刻起对滑块施加水平向右的拉力F，拉力F按如图所示的规律变化，3 s末撤去拉力。滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取10 m/s2.。下列说法正确的是（　　）
A．0~3 s内摩擦力的冲量大小为30 N·s B．0~3s内拉力做的功为200J
C．滑块的最大动能为200J D．滑块的最大位移为36 m
9．关于动量的变化，下列说法中错误的是（　　）
A．做直线运动的物体速度增大时，动量的变化Δp与速度的方向相同
B．做直线运动的物体速度减小时，动量的变化Δp与运动方向相反
C．物体的速度大小不变时，动量的变化Δp为零
D．物体做曲线运动时，动量的变化Δp一定不为零
10．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
11．一个质量是0.6kg的篮球，以10m/s的水平速度飞向墙壁，被墙壁反向水平弹回，飞回的速度大小也是10m/s，设篮球撞击墙壁前动量为p，被反弹后的动量为p'，取反弹后飞回的方向为正方向，则下列关于篮球动量变化的计算式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
12．陕西面食种类繁多，其中“刀削面”堪称一绝，从同一位置依次削出三个小面条，分别落在水面上A、B、C三点，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，小面条被削离面团后均水平飞出，假设三个小面条质量相等，从面条削离到落在水面的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．三个小面条被削离时速度相等
B．三个小面条动量的变化量相同
C．落在A点的小面条在空中运动时间最短
D．落在C点的小面条落在水面时重力的功率最大
13．北京时间2022年2月27日11时许，中国在海南文昌航天发射场使用长征八号运载火箭，以“1箭22星”方式，成功将泰景三号01卫星等共22颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功，下列说法正确的是（　　）
A．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力
B．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力与火箭对气流的作用力是一对平衡力
C．发射初期，火箭处于超重状态
D．发射的卫星进入轨道正常运转后，动量保持不变
14．一小球做平抛运动，关于小球的速度、动量、动能、重力势能的变化率随时间变化的图线，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
15．如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，已知重力加速度大小为g，下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是（　　）
A．拉力F的冲量大小为 B．拉力F的冲量大小为
C．摩擦力的冲量大小为 D．支持力的冲量大小为
二、填空题
16．质量为m=0.10kg的小钢球以v0=10m/s的水平速度抛出，下落h=5m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ=_______.刚要撞击钢板时小球的动量大小为_______.（取g=10m/s2）
17．一质量为的钢球，在距地面高处自由下落，碰到水平的石板后以的速度被弹回，以竖直向下为正方向，则在与石板碰撞前钢球的动量为______，碰撞后钢球的动量为______，碰撞过程中钢球动量的变化量为______。
18．质量是1kg的皮球以5m/s的水平速度与墙相碰再以3m/s的速度反弹回来，设初速度方向为正，皮球动量变化量为______kg.m/s，动能变化量为______J．
三、解答题
19．人民公园里有一个斜面大滑梯，一位小同学从斜面的顶端A由静止开始滑下，经B到C，如图所示，其运动可视为匀变速直线运动．已知斜面大滑梯的竖直高度h=3.75m，斜面的倾角为37°，这位同学的质量m=30kg，他与大滑梯斜面间的动摩擦因数为μ=0.5。不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6。求：
(1)这位同学下滑过程中的加速度大小；
(2)他滑到滑梯底端C时的速度大小；
(3)他从滑梯的顶端滑到底端过程中重力的冲量。
20．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。
21．“避险车道”是由粗糙碎石铺成的上坡路段，供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。如图是某公路的避险车道及周围路段示意图（俯视图），其中下坡路段倾角为，避险车道倾角为。一辆总质量为kg，以54km/h的速率在下坡路段向下匀速行驶的汽车突然刹车失灵（同时发动机失去动力），司机仅控制方向，使汽车驶入避险车道，最后停下。后经交警勘察和回放录像，发现该汽车在避险车道上运动的距离为28m，且从刹车失灵到停止运动经历了28s。若该汽车在避险车道上运动时受到的平均阻力大小为汽车总重力的0.8倍，它在下坡路段和避险车道上的运动均看成匀变速直线运动且不计其在下坡路段和避险车道交界处的能量损失，取，，求：
（1）汽车在避险车道上的加速度的大小；
（2）汽车在运动过程中的最大动量的大小；
（3）汽车在刹车失灵后进入避险车道前受到的平均阻力的大小。
22．质量m=2kg的物体自由下落0.5s，掉到沙面上后，经过0.1s停在了沙坑中，不考虑空气阻力作用，求：
（1）物体在空中下落过程中重力的冲量；
（2）物体陷入沙坑过程，沙对物体的平均作用力的大小。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
由题图可知，在0~5s内初动量为
末动量为
由动量定理知
在10s~20s内初动量
末动量为
由动量定理得
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
竖直向上为正方向，设位移为x时，物体的速度为v，竖直上抛运动由根据运动学公式可得
动量表达式
根据竖直上抛运动特点，同一位置速度方向可能向上或向下，动量在同一位置存在关于x轴对称的两个值；综上所述C图像符合表达式的关系。
故选C。
3．A
【解析】
【详解】
A. 由题意可知，小猴子在竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动，故小猴子的合运动为匀变速曲线运动，选项A正确；
B. 小猴子在竖直方向受到向上的摩擦力，摩擦力方向与合速度的夹角小于，故摩擦力对小猴子做正功，选项B错误；
C. 下面的人顶着直杆水平匀速移动，杆子受到重力、小猴子对它的摩擦力、人的作用力，由于受力平衡，人对杆子的作用力竖直向上，即人对杆子的作用力与杆的运动方向垂直，故下面的人对杆子不做功，选项C错误；
D. 杆子对小猴子有竖直向上的摩擦力，故杆子对小猴子有竖直向上的冲量，并不为零，选项D错误。
故选A。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．设PA=L，PB与PA的夹角为θ，则到达A点的时间
到达B点的时间
即货物同时到达传送带，选项A错误；
B．根据
IG=mgt
可知重力的冲量大小相同，选项B正确；
C．根据机械能守恒定律，则到达底端时速度大小分别为
到达底端时速度大小不相同，选项C错误；
D．沿PA到达底端时重力的瞬时功率
沿PB到达底端时重力的瞬时功率
到达底端时重力的瞬时功率不相同，选项D错误。
故选B。
5．A
【解析】
【详解】
设蟾蜍口对铜珠的冲击力为F，铜珠落入蟾蜍口时速度为v，由自由落体运动规律
v2=2gh
由动量定理
Ft-mg=0-（-mv）
联立解得
F=+mg
由牛顿第三定律可知铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
A．下滑过程中，因为在B点时弹簧在原长，可知下滑过程中弹簧的弹性势能先减小后增大，选项A错误；
B．下滑过程中，当合力为零时速度最大，此时弹力向上的分量与摩擦力之和等于圆环的重力，因B点的弹力为零，摩擦力为零，则速度最大的位置不在B点，选项B错误；
C．下滑过程中由能量关系
上滑过程中
解得
则产生的摩擦热为
Q=mv2
选项C错误；
D．从B到A上滑过程中
从A到B下滑过程中
则
即
即
上滑经过B的动量大于下滑经过B的动量，选项D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
A．设落在接触面上位置坐标为（x，y）根据平抛运动规律，有
解得
所以接触表面抛物线方程表达式为
故A错误；
B．设钢球落在接触面上竖直分速度为
钢球的速度方向与水平面的夹角为，则有
可知落在接触面上时，钢球的速度方向与水平面的夹角不等于，故B错误；
C．在空中飞行的过程中，钢球的动量变化为
方向竖直向下，故C正确；
D．设钢球速度为v时，恰好落在坐标原点，则
解得
球以的初速度从图中原坐标处平抛，则一定能落在接触面上，故D错误；
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
A．滑块与水平面的滑动摩擦力为
在0~1 s内
所以滑块静止不动，滑块与水平面的摩擦力为静摩擦力，大小为
摩擦力的冲量为
在1~3 s内
滑块与水平面间的摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力的冲量为
0~3 s内摩擦力的冲量大小为
故A错误；
B．在0~1 s内滑块静止，拉力做功为零。
在1~3 s内滑块做匀加速运动，由牛顿第二定律得
解得
滑块的位移为
0~3s内拉力做的功为
故B错误；
C．3 s末撤去拉力时，滑块的动能最大，由动能定理得
解得滑块的最大动能为
故C正确；
D．滑块的最大速度为
撤去拉力后，由牛顿第二定律得加速度大小为
由可得位移为
滑块的最大位移为
故D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
A．当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则可知
Δp＝p2－p1＞0
与速度方向相同，故A正确，不符合题意；
B．当做直线运动的物体速度减小时
Δp＝p2－p1＜0
此时Δp与物体的运动方向相反，故B正确，不符合题意；
C．当物体的速度大小不变时，动量可能不变化，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况
Δp≠0
故C错误，符合题意；
D．物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，故动量一定变化，Δp一定不为零，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．B
【解析】
【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。
11．A
【解析】
【详解】
取反弹后飞回的方向为正方向，那么初动量为负值，末动量为正值
动量的变化等于末动量与初动量之差
故选A。
12．B
【解析】
【详解】
AC．平抛运动的时间有高度决定，小面落入锅中的过程中，下落高度都相同，根据
可知，下落时间都相同，水平位移不同，说明初速度不同，AC错误；
B．速度的变化量
可知，加速度相同，下落时间也相同，故速度的变化量都相同，根据
动量的变化量相同，B正确；
D．重力的功率
所以重力瞬时功率相等，D错误。
故选B。
13．C
【解析】
【详解】
AB．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力与火箭对气流的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故AB错误；
C．发射初期，火箭有竖直向上的加点速，所以火箭处于超重状态，故C正确；
D．发射的卫星进入轨道正常运转后，速度方向一直在改变，动量也一直在改变，故D错误。
故选C。
14．D
【解析】
【详解】
A．小球做平抛运动，其速度变化率
可知图像是平行于t轴的直线。故A错误；
B．小球做平抛运动，其动量的变化率
可知图像是平行于t轴的直线。故B错误；
C．小球做平抛运动，根据动能定理
可得
可知图像是过原点的直线。故C错误；
D．小球做平抛运动，根据重力做功与重力势能的变化关系可得
可得
可知图像是过原点的直线。故D正确。
故选D。
15．A
【解析】
【详解】
AB．根据冲量的定义可知拉力F的冲量大小为，故A正确，B错误；
CD．根据平衡条件可知物体所受摩擦力大小为
物体所受支持力大小为
所以摩擦力的冲量大小为
支持力的冲量大小为
故CD错误。
故选A。
16． 45° kg·m/s
【解析】
【详解】
[1][2]．因为撞后速度恰好反向，小球撞到钢板上时小球的速度与钢板垂直，故小球的速度与竖直方向的夹角与钢板与水平面的夹角相同，小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，故有
所以落到钢板上时竖直方向上的速度为
根据运动的合成与分解可得
故钢板与水平面的夹角
小球落到钢板上时的速度为
故刚要撞击钢板时小球的动量大小为
17． 20
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由
得与石板碰撞前钢球的速度为
与石板碰撞前钢球的动量为
[2] 碰撞后钢球的动量为
[3] 碰撞过程中钢球动量的变化量为
18． -8 -8
【解析】
【详解】
[1]．规定初速度方向为正，则:
动量的变化量为
[2]．动能变化量为
点睛：分别求出初末状态的动量,从而求出动量的变化量,注意动量的方向.根据动能的表达式分别求出初末状态的动能,从而求出动能的变化量.
19．(1)；(2)；(3)，方向竖直向下
【解析】
【详解】
(1)对小同学受力分析如图所示
由牛顿第二定律有
由几何关系得
代入数据解得加速度
(2)斜面长度为
又因为有
代入数据解得他滑到滑梯底端的速度
(3)设从滑梯的顶端滑到底端过程中经历时间为t，重力的冲量为I，有
代入数据解得
且I的方向竖直向下。
20．（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
21．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）在避险车道上
所以
（2）由运动公式
所以
最大动量
（3）在避险车道上减速过程有
所以
故加速下滑过程
求得
22．（1）；（2）120N
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据冲量的定义得出，物体在空中下落过程，重力的冲量为：
（2）整个过程所用得时间
对整个过程列出动量定理得
解得沙对物体的平均作用力为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页