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．下列说法中正确的是（　　）
A．动量大的物体动能一定大 B．动能大的物体动量一定大
C．动能为零的物体动量一定为零 D．动量为零的物体动能不一定为零
2．“比冲”是火箭发动机性能的一个重要指标，是指发动机每燃烧1kg推进剂所产生的冲量，比冲值越大，发动机的推进性能越高。下面四个选项中，表示“比冲”的单位正确的是（　　）
A．N B．m/s C．m/s2 D．N·s
3．如图所示甲、乙两种情况中，人用相同大小的恒定拉力拉绳子，使人和船A均向右运动，经过相同的时间t，图甲中船A没有到岸，图乙中船A没有与船B相碰，则经过时间t（　　）
A．图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小
B．图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大
C．图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大
D．以上三种情况都有可能
4．如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为，质量为的物体以速度从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为。对于这一过程，下列判断正确的是（　　）
A．斜面对物体的弹力的冲量为零
B．物体受到的重力的冲量大小为mgt
C．物体受到的合力的冲量大小为零
D．物体动量的变化量大小为零
5．如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验，发现A、B两球总是同时落地。若A、B两球质量相等，且将平抛运动沿水平和竖直两个方向分解。下列说法不正确的是（　　）
A．在同一次实验中，两球落地时重力的功率相等
B．在同一次实验中，两球落地时动量的大小相等
C．本实验可验证平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
D．在同一次实验中，两球在空中运动的过程中重力做功相等
6．一质量为m的物体静止放在光滑的水平面上。今以恒力F沿水平方向推该物体，在它做直线运动的每个相等的位移间隔内，下列说法正确的是（　　）
A．物体运动的时间相等 B．物体速度的变化量相等
C．物体动量的变化量相等 D．物体动能的变化量相等
7．下列说法中正确的是（　　）
A．动能为零的物体动量一定为零 B．动量为零的物体动能不一定为零
C．动量大的物体动能一定大 D．动能大的物体动量一定大
8．如图，在某次排球运动中，质量为m的排球从底线A点的正上方H处以某一速度水平发出，排球恰好越过球网落在对方底线的B点上，且AB平行于边界CD。已知网高为h，球场的长度为s，重力加速度为g，不计空气阻力，排球可看成质点，当排球被发出时，下列说法正确的是（　　）
A．排球从被击出运动至B点，重力的冲量大小为
B．击球点的高度H为
C．运动员击打排球做的功为
D．排球刚触地时速度与水平面所成的角θ满足
9．关于物体的动量，下列说法正确的是（　　）
A．物体的动量越大，其惯性越大
B．物体的动量越大，其速度越大
C．物体的动量越大，其动能越大
D．物体的动量发生变化，其动能可能不变
10．质量为2kg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10m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．2s末小球的动量大小为20kg·m/s
B．2s末小球的动能为40J
C．2s内重力的冲量大小为40N·s
D．2s内重力的平均功率为20W
11．如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演，水平地面上演员B用肩部顶住一根长直竹竿，另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作。某次顶竿表演结束后，演员A自竿顶由静止开始下落。滑到竿底时速度正好为零，然后屈腿跳到地面上，演员A、B质量均为50kg，长竹竿质量为5kg，A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示。取重力加速度g＝10m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．竹竿的总长度约为3m
B．0～6s内，演员B对地面的压力大小始终为1050N
C．0～6s内，竹竿对演员B的压力的冲量大小为3300 N·s
D．演员A落地时向下屈腿，是为了缩短作用时间以减小地面的冲击力
12．高台跳水比赛中，质量为m的跳水运动员从高台上静止落下，在他入水前重心下降的高度为H，经历的时间为T。入水后他受到水的作用力而做减速运动，在水中他的重心下降的最大高度为h，对应的时间为t，设水对运动员的作用力大小恒定为F，当地的重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员入水后的运动过程中动能减少量为Fh
B．水对运动员作用力的冲量大小等于mgT
C．运动员入水后的运动过程中机械能减少量为Fh
D．运动员在整个运动过程中机械能减少了mgh
13．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
14．物体的运动状态可用位置和动量描述，称为相，对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（　　）
A． B． C． D．
15．第二十四届冬奥会于2022年2月4日至20日在北京举行。跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示，某次比赛中，质量为m的运动员（包括滑雪板）以速度v0从跳台顶端水平飞出，经过一段时间后落在倾斜赛道上，赛道的倾角为，重力加速度为g，空气阻力忽略不计，运动员（包括滑雪板）视为质点。则运动员在空中运动的过程中（　　）
A．动量变化量的大小为
B．距离赛道最远时的速度大小为
C．距离赛道最远时的竖直位移为总竖直位移的
D．从飞出到落到倾斜赛道通过的位移大小为
二、填空题
16．一质量为2kg的质点从静止开始沿某一方向做匀变速直线运动，它的动量p随位移的变化关系为，则质点的加速度为___m/s2
17．如果某物体作匀速圆周运动的动量大小为p，经过一段时间后其速度方向改变了角，它的动量变化的大小为_____________.
18．一质量为的钢球，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______。
三、解答题
19．一个物体是否可能具有机械能而无动量？物体是否可能有动量而无动能，是否可能有动能而无动量？
20．如图所示，巨型娱乐设备跳楼机把人升到几十米高的地方，然后做自由落体运动，让人体验完全失重。整体的质量，假设整体从A点开始做自由落体运动到D点，在先后经过B、C两点的运动过程中重力对整体的冲量，整体在B点的速度与C点的速度之和为，A、B两点的间距与C、D两点的间距相等，重力加速度，求：
（1）B、C两点之间的距离，整体在C点的动能；
（2）整体从A点到D点，重力的功。
21．图中和为竖直方向的两个无限长的平行直金属导轨，间距为L，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，质量为m、电阻为r的金属杆始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨一端接有阻值为R的电阻．由静止释放导体杆，重力加速度为g。
（1）导体棒能够达到的最大速度为多大；
（2）当下降的高度为h时，求此过程中通过电阻R的电量是多少；
（3）求下降的高度为h的过程中，棒受到安培力的冲量大小。
22．奥会中的“雪车”项目是一种乘坐雪橇，利用舵控制雪橇在人工冰道上滑行的运动。如图所示，某次单人比赛中“雪车”沿一段倾斜赛道AB（可以看做斜面）做匀加速直线运动，AB的竖直高度h=30m，斜面长50m。“雪车”经过A点时的速度为72km/h，经过B点时的速度为108km/h。人与“雪车”的总质量为100kg，“雪车”与人工冰道之间的动摩擦因数μ=0.02，空气阻力视为恒定，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）“雪车”从A到B的过程中受到的空气阻力大小；
（2）“雪车”从A到B的过程中，受到总的阻力的冲量大小。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
根据动能和动量的关系：
故ABD错误，C正确。
故选C。
2．B
【详解】
由题意，“比冲”的单位应该是冲量的单位与质量的单位之比，即
故B正确。
故选B。
3．C
【详解】
乙两种情况下人对绳子的拉力相等，由冲量的定义式I=Ft可知，两冲量相等。
故选C。
4．B
【详解】
A．斜面对物体的弹力的冲量大小
弹力的冲量不为零，故A错误；
B．物体所受重力的冲量大小为
故B正确；
CD．物体受到的合力大小为，由动量定理
则合力的冲量和动量的变化量均不为零，故CD错误；
故选B。
5．B
【详解】
AC．在同一次实验中，质量相同的A、B球在竖直方向都做自由落体运动，落地时竖直速度相同，所以两球落地时重力的功率相等，故AC正确，不符合题意；
B．在同一次实验中，B球做自由落体运动，A球做平抛运动，两球落地时速度不同，所以动量的大小不相等，故B错误，符合题意；
D．在同一次实验中，质量相同的两球在空中运动的过程中，下落高度相同，所以重力做功相等，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】
A．物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，由位移公式可知，在相同的位移间隔内，物体运动的时间逐渐减小，故A错误；
B．由
可知，在相等的位移间隔内，速度变化量不相等，故B错误；
C．根据动量定理
F相等，t不相等，则 不相等，即物体动量的变化量不相等，故C错误；
D．根据动能定理
物体在相等的位移间隔内运动，故动能的变化量相等，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】
根据动能和动量的关系
则动量大的物体动能不一定大，动能大的物体动量也不一定大，但动能为零的物体速度一定为零，则动量也一定为零，动量为零的物体动能也一定为零
故选A。
8．B
【详解】
B．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动
排球从初位置运动网的位置与排球从网位置到落地的时间之比为
排球竖直方向上做自由落体运动
解得
故B正确；
A．排球从被击出运动至B点，由
解得排球运动的时间
则重力的冲量大小为
故A错误；
C．排球的初速度为
运动员击打排球做的功为
故C错误；
D．排球刚触地时竖直方向的速度为
则排球刚触地时速度与水平面所成的角θ满足
故D错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．动量大，说明质量与速度的乘积大，但质量不一定大，故惯性也不一定大； A错误；
BC．动量大，说明质量与速度的乘积大，但速度不一定大，动能不一定大，BC错误；
D．动量发生变化时，可能是速度的大小或方向发生变化，如果只是方向改变，则动能不变，D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．2s末的速度
2s末小球的动量
A错误；
B．2s末小球的动能
B错误；
C．2s内重力的冲量大小
C正确；
D．小球做自由落体运动，2s内的位移
2s内重力的平均功率
D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．由v－t图象可知竹竿的总长度l＝×2×6m＝6m，故A错误；
B．在0～4s内，加速向下运动，属于失重，在4～6s内，加速度向上，属于超重，故B错误；
C．在0～4s内，由图象可知加速度为a1＝0.5m/s2，则
mg－f1＝ma1
解得
f1＝475N
此过程竹竿对演员B的压力
FN1＝f1＋m1g＝525N
在4～6s内，由图象可知加速度为a2＝－1m/s2，则
mg－f2＝ma2
解得
f2＝550N
此过程竹竿对演员B的压力
FN2＝f2＋m1g＝600N
所以0～6s内，竹竿对演员B的压力的冲量大小为
I＝I1＋I2＝525×4N·s＋600×2N·s＝3300N·s
故C正确；
D．演员A落地时向下屈腿，是为了延长作用时间以减小地面的冲击力，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
A．运动员入水后的运动过程中，根据动能定理，有
即动能减少量为，故A错误；
B．全过程动量定理可得
故B错误；
C．机械能的变化量等于除重力外其余力做的功，即机械能的减小量等于克服阻力做的功，为Fh，故C正确；
D．他在整个过程中机械能的减小量等于重力势能的减小量，为 mg（H+h），故D错误；
故选C。
13．D
【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。
14．D
【详解】
质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有
而动量为
联立可得
动量关于为幂函数，且，故正确的相轨迹图像为D。
故选D。
15．C
【详解】
A．运动员做平抛运动，落在倾斜赛道上时，运动员的位移偏转角等于倾斜赛道的倾斜角，即有
因为运动员的速度变化量只产生在竖直方向上，则有
p=m v=mgt=2mv0tanθ
A错误；
BC．当距离赛道最远时，运动员的速度方向与倾斜赛道平行，则有
此时运动员运动的时间为
由几何关系可知，此时的速度为
下落的高度为
下落总高度为
则有
所以在距离赛道最远时的竖直位移为总竖直位移的，B错误，C正确；
D．由以上计算分析可知，运动员水平方向的位移为
从飞出到落到倾斜赛道通过的位移大小为
D错误。
故选C。
16．2
【详解】
[1]质量为2kg的质点，从静止开始沿某一方向做匀加速直线运动，根据v2=2ax得
则动量
根据题意，可知
解得质点的加速度为
a=2m/s2
17．
【详解】
根据矢量三角形法则，动量变化量如图所示
故动量变化量大小为：
．
18． 20
【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
19．见解析
【详解】
机械能是动能和势能的总和，当取地面为零势能面，物体静止在高处时，物体具有重力势能而无动能，无动能从而无动量，所以物体可能具有机械能而无动量；
根据动能和动量大小的关系式有
Ek=
则动能和动量同时存在，所以不可能有动量而无动能，也不可能有动能而无动量。
20．（1），；（2）
【详解】
（1）设整体在B、C两点的速度分别为、，从B点运动到C点的时间为，B、C两点的距离为h0，由题意得
B、C两点的运动过程中重力对整体的冲量
解得
由匀变速直线运动的关系可得
解得
由匀变速直线运动的速度时间关系式可得
解得
，
整体在C点的动能
（2）设A、B两点的间距与C、D两点的间距均为，则
设整体从A到D的距离为h，根据题意
整体从A到D的，重力做功为
21．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）。当导体棒做匀速直线运动时，速度最大，由平衡条件可得
（2）由电磁感应定律得
感应电流
由电流定义式可得
解得
（3）下降的高度为h的运动中，棒受到安培力的冲量大小
=BILt=BqL=
22．（1）84N；（2）200N·s
【详解】
（1）设“雪车”从A到B的过程中的加速度大小为a，由运动学公式得
解得
a=5m/s2
设斜面倾角为θ，则由题意得
，
由牛顿第二定律
解得
f空=84N
（2）“雪车”从A到B所经历的时间为
受到总的阻力的冲量大小为
I=(μmgcosθ+f空)t=200N·s
答案第1页，共2页
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