选择性必修一1.2动量定理 练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 选择性必修一1.2动量定理 练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-19 09:48:56 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 1.2 动量定理
一、单选题
1．离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机，工作时将推进剂离子化，使之带电，然后在静电场作用下推进剂得到加速后喷出，从而产生推力，这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等，航天器质量M，单个离子质量m，带电量q，加速电场的电压为U，高速离子形成的等效电流强度为I，根据以上信息计算该发动机产生的推力为（ ）
A． B． C． D．
2．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
3．原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则（ ）
A．0~t0时间内物体的动量变化与t0~2t0内动量变化相同
B．0~t0时间内物体所受的冲量与t0~2t0内所受的冲量相同
C．t＝2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零
4．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
5．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
6．古有“守株待兔”寓言，设兔子头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.1s，则被撞死的兔子其奔跑的速度约为（g=10m/s2）（ ）
A．0.5m/s B．1.0m/s C．1.5m/s D．2.0m/s
7．2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达，假设打一次喷嚏大约喷出的空气，用时约。已知空气的密度为，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为（ ）
A． B． C． D．
8．如题图所示，水上飞行表演中，运动员操控喷射式悬浮飞行器将水带缓慢竖直送上来的水向下喷出，可以完成悬停、上升等各种动作。某次表演时运动员处于悬停状态，喷嘴竖直向下喷出水的速度为，若运动员操控装置，以竖直向上的加速度a开始运动瞬间，喷嘴竖直向下喷出水的速度为，重力加速度为g，下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．关于冲量，下列说法正确的是（ ）
A．冲量是物体动量变化的原因
B．作用在静止物体上的力的冲量一定为零
C．动量越大的物体受到的冲量越大
D．冲量的方向就是物体末速度的方向
10．下列各种说法中不正确的是（ ）
A．某一段时间内物体动量的增量不为零，而其中某一时刻物体的动量可能为零
B．某段时间内物体受到的冲量为零，而其中某一时刻物体的动量可能不为零
C．某一段时间内物体受到的冲量不为零，而动量的增量可能为零
D．某一时刻物体动量为零，而动量对时间的变化率不为零
11．原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则（ ）
A．0~t0时间内物体的动量变化与t0~2t0时间内的动量变化相同
B．0~t0时间内物体的平均速率与t0~2t0时间内的平均速率不等
C．t=2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零
12．汽车正在走进千家万户，在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患，为此人们设计、安装了安全带。假定乘客质量为，汽车车速为，从踩下刹车到完全停止需要的时间为，不计人与座椅间的摩擦，安全带对乘客的作用力大小约为（ ）
A． B． C． D．
13．静止放置在水平面上的物体，从t=0时刻受到随时间均匀减小的水平向右的拉力FT和不变的摩擦阻力f共同作用，已知拉力FT与阻力f随时间t变化的图像如图所示，则 （ ）
A．在0~t0时间内，物体重力的冲量为零
B．t0时刻物体的速度一定为零
C．t=时刻物体运动方向发生改变
D．物体加速度方向一直向右
14．某次跳水比赛中运动员从m高的跳台跳下，进入水中深度m后速度减为零。已知运动员的质量kg，忽略空气阻力，则运动员从入水到速度减为零的过程中水给运动员的冲量最接近下面的（ ）
A．710N·s B．915N·s C．215N·s D．520N·s
15．如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两个物体重力的冲量大小相等
B．两个物体合力的冲量相同
C．到达斜面底端时两个物体的动能相等
D．刚到达底端时两个物体的动量相同
二、填空题
16．一个质量m=1.0kg的物体，放在光滑的水平桌面上，当物体受到一个F＝10N，与水平面成300角斜向下的推力的作用时，在10s内推力的冲量大小为________，动量的增量大小为_________
17．质量为5kg的物体运动速度为2m/s，则其动量为____________；如果一个物体所受合力为4N，则5s的动量变化为___________。
18．质量为2kg的物体静止在光滑水平面上，当给物体一个5N的水平作用力并持续了4s时间，则此力在这4s内对这个物体的冲量是______ Ns，4s末物体的速度为______ m/s．
19．一个质量为m，带电量为q的油滴从空中自由下落时间后，进入水平放置的带电极板间，再经过时间速度为零；则电场力是重力的_________倍。
三、解答题
20．高压水枪是世界上公认的最科学、经济、环保的清洁工具之一、如图所示为某高压水枪工作时的场景。考虑能量损耗，可近似认为高压水枪工作时电动机所做功的80%转化为喷出水的动能，已知水枪出水口直径为d，水从枪口喷出时的速度为v，水的密度为ρ，求：
（1）单位时间从枪口喷出的水的质量；
（2）这个水枪工作时电动机做功的功率；
（3）用高压水枪冲洗物体时，在物体表面将产生一定的压力。若水从枪口喷出时的速度大小v=100m/s，近距离垂直喷射到物体表面，水枪出水口直径d =5mm。忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到物体表面时速度在短时间内变为零。由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10m/s2，估算水枪在物体表面产生的冲击力的大小。
21．我国选手朱雪莹在2020奥运会蹦床比赛中夺得金牌。图示为运动员（可视为质点）在蹦床上练习竖直起降运动时离开蹦床的高度h随时间t变化的关系图象，t=0时运动员第一次离开蹦床。已知运动员的质量m=40kg，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计。
（1）求运动员第一次离开蹦床时的速度大小和上升的最大高度；
（2）若运动员每次与蹦床作用后机械能均损失75%，求在2~3s的时间内蹦床对运动员平均作用力的大小。
22．水刀原名高压水射流切割技术，相比于激光切割具有切割材料范围广、效率高、安全环保等优势。某型号水刀工作过程中，将水从面积S=0.1mm2的细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料表面，从而产生极大压强，实现切割，已知该水刀每分钟用水600g，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3。
（1）求高速水流的速度v的大小；
（2）高速水流垂直打在材料表面上后，水速几乎减为0，求水对材料表面的压强p约为多大。
23．曾经有一则新闻报道，一名4岁儿童从3层高的楼房掉下来，被一名见义勇为的青年接住。请你估算一下，儿童受到的合力的冲量是多大？设儿童与青年之间的相互作用时间为，则儿童受到的合力的平均值有多大？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
根据动能定理可得
解得，离子的速度为
根据电流的定义式有
对离子，由动量定理可得
联立解得，发动机产生的推力为
故选B。
2．D
【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。
3．C
【详解】
AB．0~t0与t0~2t0时间内作用力方向不同，所受冲量不相同，动量变化量不相等，A、B错误；
C．t＝t0时，物体速度最大，t＝2t0时物体速度为零，由动量定理
可得
C正确；
D．物体先加速后减速，位移不为零，动能变化量为零，外力对物体做功为零，D错误。
故选C。
4．A
【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。
5．A
【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。
6．B
【详解】
根据动量定理
解得
故选B。
7．B
【详解】
打一次喷嚏喷出的空气质量为
以空气运动方向为正方向，设空气受到人的平均喷射力大小为F，根据动量定理有
代入数据，联立解得
根据牛顿第三定律可知人受到的平均反冲力大小为
F′＝F=0.13N
ACD错误，B正确。
故选B。
8．D
【详解】
设水的密度为，喷嘴喷水出口横截面积为S，喷嘴竖直向下喷出水时，对水竖直向下的作用力大小为F，由动量定理得
可得
当运动员处于悬停状态时有
当运动员操控装置以竖直向上的加速度a开始运动瞬间有
联立解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
9．A
【详解】
A．根据动量定理知，冲量是引起动量变化的原因，故A正确；
B．根据I=Ft知，作用在静止物体上力的冲量不为零，故B错误；
C．冲量越大，动量的变化量越大，动量不一定大，故C错误；
D．冲量的方向由力的方向决定。根据动量定理知，冲量的方向与动量变化量的方向相同，与速度变化量的方向相同，故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
由
知，Ft与相等，Ft为零，也为零，但与p′、p无直接关系。又由
可知，p′或p为零，即动量对时间的变化率不为零。故ABD正确，C错误。
本题选不正确项，故选C。
11．C
【详解】
AC．0~t0与t0~2t0时间内合外力对物体的冲量大小相同、方向相反，则外力在2t0时间内对物体的冲量为零，又根据动量定理可知0~t0与t0~2t0时间内物体动量变化量大小相等、方向相反，即0~2t0时间内物体动量的变化量为零，则t=2t0时物体的速度为零，故A错误，C正确；
B．物体由静止开始做匀加速运动，在t0时刻速度达到最大，之后开始做匀减速运动，并在2t0时刻速度减为零，根据匀变速直线运动的特点可知0~t0时间内物体的平均速率与t0~2t0时间内的平均速率相等，故B错误；
D．2t0时间内物体的位移不为零，根据动能定理可知外力对物体做功为零，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
由题v=90km/h=25m/s，由动量定理得
解得
故选C。
13．B
【详解】
A．在0～t0时间内，物体重力的冲量等于重力大小与时间的乘积，重力不为零，时间不为零，故A错误；
B．由于0～t0时间内拉力FT在图象上围成的面积与摩擦力f在图象上围成的面积大小相同，方向相反，故合力的冲量为零，由动量定理可得：I=△p，由于物体的初速度为零，则末速度也为零，故B正确；
C．t=前，物体受到的拉力大于物体受到的摩擦力，故合外力方向向右，加速度方向向右，在时刻，拉力FT等于摩擦力，则速度最大，方向向右，不会向左运动，故C错误；
D．时刻之后，合力向左，加速度向左，故D错误。
故选B。
14．B
【详解】
在入水前，运动员做自由落体运动，只受重力，则有
运动员入水后，做匀减速直线运动，最后速度减为0，设水对运动员的作用力为F，竖直向上，从运动员入水到速度为0，由牛顿第二定律可得
即
又
解得
解得
负号表示方向，由匀变速直线运动速度时间公式可得
解得
可得运动员从入水到速度减为零的过程中水给运动员的冲量为
ACD错误，B正确。
故选B。
15．C
【详解】
A．设斜面的倾角为θ时，物体下滑的时间为t，根据牛顿第二定律可得物体下滑的加速度大小为
根据位移时间关系可得
解得
重力的冲量
由于两种情况下斜面倾角不同，则两个物体重力的冲量大小不等，故A错误；
C．物体在下滑中只有重力做功，设斜面的高度为h，根据机械能守恒定理可得
到达斜面底端时两个物体的动能相等，故C正确；
BD．又因为
得
两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的，而速度的方向不同，两种情况下物体的末动量不同，根据动量定理
I＝Δp＝mv 0
合力的冲量大小相等，方向是不同的，故BD错误。
故选C。
16． 100 或86.7
【详解】
试题分析：根据公式可得在10s内推力的冲量大小为
根据动量定理可得，解得
考点：考查了动量定理，冲量的计算
17．
【详解】
[1]根据p=mv可知
[2]根据动量定理可得知5s的动量变化为
18． 20 10
【详解】
这段时间内力的冲量：I=Ft=5×4 Ns=20 Ns．
根据动量定理得，I=△P=P-0=mv-0，
解得：．
点睛：本题考查了冲量和动量的基本运算，知道合力的冲量等于动量的变化量，基础题．
19．
【详解】
[1]对全过程运用动量定理得
解得电场力为
所以电场力是重力的。
20．（1）；（2）；（3）196.25N
【详解】
（1）由题意得时间内从枪口喷出的水的质量为
所以单位时间内从枪口喷出的水的质量为
（2）由题意知电动机所做功的80%转化为喷出水的动能，所以时间内电动机所做功为
解得电动机做功的功率为
（3）因为时间内从枪口喷出的水的质量为
对时间内喷出的水为研究对象，设水枪在物体表面产生的冲击力为F，以水流速度方向为正方向，则由动量定理得
解得
21．（1）10m/s，5m；（2）1000N
【详解】
(1)运动员离开蹦床后做竖直上抛运动，上升运动时间为1s，根据匀变速直线运动的规律，第一次离开蹦床时的速度大小为
上升的最大高度
(2)根据题意可知，2s时运动员速度大小为10m/s，方向竖直向下，设3s时运动员速度大小为v3，2-3s内蹦床对运动员的平均作用力为F，则
根据动量定理
解得
F=1000N
22．（1）；（2）
【详解】
（1）一分钟喷出的水的质量为
所以水的流速为
（2）选取时间内打在材料表面质量为的水为研究对象，设材料对水的平均作用力为F，根据动量定理可得
其中
解得
根据牛顿第三定律，材料表面受到的压力
则根据压强公式
解得
23．，
【详解】
每层楼高约3米，则儿童从3层高的楼房掉到地上时的速度约为
儿童的质量约为15kg，落地过程根据动量定理有
若儿童与青年之间的相互作用时间为，则儿童受到的合力的平均值
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机，工作时将推进剂离子化，使之带电，然后在静电场作用下推进剂得到加速后喷出，从而产生推力，这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等，航天器质量M，单个离子质量m，带电量q，加速电场的电压为U，高速离子形成的等效电流强度为I，根据以上信息计算该发动机产生的推力为（ ）
A． B． C． D．
2．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
3．原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则（ ）
A．0~t0时间内物体的动量变化与t0~2t0内动量变化相同
B．0~t0时间内物体所受的冲量与t0~2t0内所受的冲量相同
C．t＝2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零
4．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
5．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
6．古有“守株待兔”寓言，设兔子头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.1s，则被撞死的兔子其奔跑的速度约为（g=10m/s2）（ ）
A．0.5m/s B．1.0m/s C．1.5m/s D．2.0m/s
7．2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达，假设打一次喷嚏大约喷出的空气，用时约。已知空气的密度为，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为（ ）
A． B． C． D．
8．如题图所示，水上飞行表演中，运动员操控喷射式悬浮飞行器将水带缓慢竖直送上来的水向下喷出，可以完成悬停、上升等各种动作。某次表演时运动员处于悬停状态，喷嘴竖直向下喷出水的速度为，若运动员操控装置，以竖直向上的加速度a开始运动瞬间，喷嘴竖直向下喷出水的速度为，重力加速度为g，下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．关于冲量，下列说法正确的是（ ）
A．冲量是物体动量变化的原因
B．作用在静止物体上的力的冲量一定为零
C．动量越大的物体受到的冲量越大
D．冲量的方向就是物体末速度的方向
10．下列各种说法中不正确的是（ ）
A．某一段时间内物体动量的增量不为零，而其中某一时刻物体的动量可能为零
B．某段时间内物体受到的冲量为零，而其中某一时刻物体的动量可能不为零
C．某一段时间内物体受到的冲量不为零，而动量的增量可能为零
D．某一时刻物体动量为零，而动量对时间的变化率不为零
11．原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则（ ）
A．0~t0时间内物体的动量变化与t0~2t0时间内的动量变化相同
B．0~t0时间内物体的平均速率与t0~2t0时间内的平均速率不等
C．t=2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零
12．汽车正在走进千家万户，在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患，为此人们设计、安装了安全带。假定乘客质量为，汽车车速为，从踩下刹车到完全停止需要的时间为，不计人与座椅间的摩擦，安全带对乘客的作用力大小约为（ ）
A． B． C． D．
13．静止放置在水平面上的物体，从t=0时刻受到随时间均匀减小的水平向右的拉力FT和不变的摩擦阻力f共同作用，已知拉力FT与阻力f随时间t变化的图像如图所示，则 （ ）
A．在0~t0时间内，物体重力的冲量为零
B．t0时刻物体的速度一定为零
C．t=时刻物体运动方向发生改变
D．物体加速度方向一直向右
14．某次跳水比赛中运动员从m高的跳台跳下，进入水中深度m后速度减为零。已知运动员的质量kg，忽略空气阻力，则运动员从入水到速度减为零的过程中水给运动员的冲量最接近下面的（ ）
A．710N·s B．915N·s C．215N·s D．520N·s
15．如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两个物体重力的冲量大小相等
B．两个物体合力的冲量相同
C．到达斜面底端时两个物体的动能相等
D．刚到达底端时两个物体的动量相同
二、填空题
16．一个质量m=1.0kg的物体，放在光滑的水平桌面上，当物体受到一个F＝10N，与水平面成300角斜向下的推力的作用时，在10s内推力的冲量大小为________，动量的增量大小为_________
17．质量为5kg的物体运动速度为2m/s，则其动量为____________；如果一个物体所受合力为4N，则5s的动量变化为___________。
18．质量为2kg的物体静止在光滑水平面上，当给物体一个5N的水平作用力并持续了4s时间，则此力在这4s内对这个物体的冲量是______ Ns，4s末物体的速度为______ m/s．
19．一个质量为m，带电量为q的油滴从空中自由下落时间后，进入水平放置的带电极板间，再经过时间速度为零；则电场力是重力的_________倍。
三、解答题
20．高压水枪是世界上公认的最科学、经济、环保的清洁工具之一、如图所示为某高压水枪工作时的场景。考虑能量损耗，可近似认为高压水枪工作时电动机所做功的80%转化为喷出水的动能，已知水枪出水口直径为d，水从枪口喷出时的速度为v，水的密度为ρ，求：
（1）单位时间从枪口喷出的水的质量；
（2）这个水枪工作时电动机做功的功率；
（3）用高压水枪冲洗物体时，在物体表面将产生一定的压力。若水从枪口喷出时的速度大小v=100m/s，近距离垂直喷射到物体表面，水枪出水口直径d =5mm。忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到物体表面时速度在短时间内变为零。由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10m/s2，估算水枪在物体表面产生的冲击力的大小。
21．我国选手朱雪莹在2020奥运会蹦床比赛中夺得金牌。图示为运动员（可视为质点）在蹦床上练习竖直起降运动时离开蹦床的高度h随时间t变化的关系图象，t=0时运动员第一次离开蹦床。已知运动员的质量m=40kg，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计。
（1）求运动员第一次离开蹦床时的速度大小和上升的最大高度；
（2）若运动员每次与蹦床作用后机械能均损失75%，求在2~3s的时间内蹦床对运动员平均作用力的大小。
22．水刀原名高压水射流切割技术，相比于激光切割具有切割材料范围广、效率高、安全环保等优势。某型号水刀工作过程中，将水从面积S=0.1mm2的细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料表面，从而产生极大压强，实现切割，已知该水刀每分钟用水600g，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3。
（1）求高速水流的速度v的大小；
（2）高速水流垂直打在材料表面上后，水速几乎减为0，求水对材料表面的压强p约为多大。
23．曾经有一则新闻报道，一名4岁儿童从3层高的楼房掉下来，被一名见义勇为的青年接住。请你估算一下，儿童受到的合力的冲量是多大？设儿童与青年之间的相互作用时间为，则儿童受到的合力的平均值有多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
根据动能定理可得
解得，离子的速度为
根据电流的定义式有
对离子，由动量定理可得
联立解得，发动机产生的推力为
故选B。
2．D
【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。
3．C
【详解】
AB．0~t0与t0~2t0时间内作用力方向不同，所受冲量不相同，动量变化量不相等，A、B错误；
C．t＝t0时，物体速度最大，t＝2t0时物体速度为零，由动量定理
可得
C正确；
D．物体先加速后减速，位移不为零，动能变化量为零，外力对物体做功为零，D错误。
故选C。
4．A
【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。
5．A
【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。
6．B
【详解】
根据动量定理
解得
故选B。
7．B
【详解】
打一次喷嚏喷出的空气质量为
以空气运动方向为正方向，设空气受到人的平均喷射力大小为F，根据动量定理有
代入数据，联立解得
根据牛顿第三定律可知人受到的平均反冲力大小为
F′＝F=0.13N
ACD错误，B正确。
故选B。
8．D
【详解】
设水的密度为，喷嘴喷水出口横截面积为S，喷嘴竖直向下喷出水时，对水竖直向下的作用力大小为F，由动量定理得
可得
当运动员处于悬停状态时有
当运动员操控装置以竖直向上的加速度a开始运动瞬间有
联立解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
9．A
【详解】
A．根据动量定理知，冲量是引起动量变化的原因，故A正确；
B．根据I=Ft知，作用在静止物体上力的冲量不为零，故B错误；
C．冲量越大，动量的变化量越大，动量不一定大，故C错误；
D．冲量的方向由力的方向决定。根据动量定理知，冲量的方向与动量变化量的方向相同，与速度变化量的方向相同，故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
由
知，Ft与相等，Ft为零，也为零，但与p′、p无直接关系。又由
可知，p′或p为零，即动量对时间的变化率不为零。故ABD正确，C错误。
本题选不正确项，故选C。
11．C
【详解】
AC．0~t0与t0~2t0时间内合外力对物体的冲量大小相同、方向相反，则外力在2t0时间内对物体的冲量为零，又根据动量定理可知0~t0与t0~2t0时间内物体动量变化量大小相等、方向相反，即0~2t0时间内物体动量的变化量为零，则t=2t0时物体的速度为零，故A错误，C正确；
B．物体由静止开始做匀加速运动，在t0时刻速度达到最大，之后开始做匀减速运动，并在2t0时刻速度减为零，根据匀变速直线运动的特点可知0~t0时间内物体的平均速率与t0~2t0时间内的平均速率相等，故B错误；
D．2t0时间内物体的位移不为零，根据动能定理可知外力对物体做功为零，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
由题v=90km/h=25m/s，由动量定理得
解得
故选C。
13．B
【详解】
A．在0～t0时间内，物体重力的冲量等于重力大小与时间的乘积，重力不为零，时间不为零，故A错误；
B．由于0～t0时间内拉力FT在图象上围成的面积与摩擦力f在图象上围成的面积大小相同，方向相反，故合力的冲量为零，由动量定理可得：I=△p，由于物体的初速度为零，则末速度也为零，故B正确；
C．t=前，物体受到的拉力大于物体受到的摩擦力，故合外力方向向右，加速度方向向右，在时刻，拉力FT等于摩擦力，则速度最大，方向向右，不会向左运动，故C错误；
D．时刻之后，合力向左，加速度向左，故D错误。
故选B。
14．B
【详解】
在入水前，运动员做自由落体运动，只受重力，则有
运动员入水后，做匀减速直线运动，最后速度减为0，设水对运动员的作用力为F，竖直向上，从运动员入水到速度为0，由牛顿第二定律可得
即
又
解得
解得
负号表示方向，由匀变速直线运动速度时间公式可得
解得
可得运动员从入水到速度减为零的过程中水给运动员的冲量为
ACD错误，B正确。
故选B。
15．C
【详解】
A．设斜面的倾角为θ时，物体下滑的时间为t，根据牛顿第二定律可得物体下滑的加速度大小为
根据位移时间关系可得
解得
重力的冲量
由于两种情况下斜面倾角不同，则两个物体重力的冲量大小不等，故A错误；
C．物体在下滑中只有重力做功，设斜面的高度为h，根据机械能守恒定理可得
到达斜面底端时两个物体的动能相等，故C正确；
BD．又因为
得
两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的，而速度的方向不同，两种情况下物体的末动量不同，根据动量定理
I＝Δp＝mv 0
合力的冲量大小相等，方向是不同的，故BD错误。
故选C。
16． 100 或86.7
【详解】
试题分析：根据公式可得在10s内推力的冲量大小为
根据动量定理可得，解得
考点：考查了动量定理，冲量的计算
17．
【详解】
[1]根据p=mv可知
[2]根据动量定理可得知5s的动量变化为
18． 20 10
【详解】
这段时间内力的冲量：I=Ft=5×4 Ns=20 Ns．
根据动量定理得，I=△P=P-0=mv-0，
解得：．
点睛：本题考查了冲量和动量的基本运算，知道合力的冲量等于动量的变化量，基础题．
19．
【详解】
[1]对全过程运用动量定理得
解得电场力为
所以电场力是重力的。
20．（1）；（2）；（3）196.25N
【详解】
（1）由题意得时间内从枪口喷出的水的质量为
所以单位时间内从枪口喷出的水的质量为
（2）由题意知电动机所做功的80%转化为喷出水的动能，所以时间内电动机所做功为
解得电动机做功的功率为
（3）因为时间内从枪口喷出的水的质量为
对时间内喷出的水为研究对象，设水枪在物体表面产生的冲击力为F，以水流速度方向为正方向，则由动量定理得
解得
21．（1）10m/s，5m；（2）1000N
【详解】
(1)运动员离开蹦床后做竖直上抛运动，上升运动时间为1s，根据匀变速直线运动的规律，第一次离开蹦床时的速度大小为
上升的最大高度
(2)根据题意可知，2s时运动员速度大小为10m/s，方向竖直向下，设3s时运动员速度大小为v3，2-3s内蹦床对运动员的平均作用力为F，则
根据动量定理
解得
F=1000N
22．（1）；（2）
【详解】
（1）一分钟喷出的水的质量为
所以水的流速为
（2）选取时间内打在材料表面质量为的水为研究对象，设材料对水的平均作用力为F，根据动量定理可得
其中
解得
根据牛顿第三定律，材料表面受到的压力
则根据压强公式
解得
23．，
【详解】
每层楼高约3米，则儿童从3层高的楼房掉到地上时的速度约为
儿童的质量约为15kg，落地过程根据动量定理有
若儿童与青年之间的相互作用时间为，则儿童受到的合力的平均值
答案第1页，共2页
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