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．如图，质量为1kg的物块以10m/s的初速度在光滑水平桌面上向右运动，1s后从A点水平抛出，再过1s到达B点，又经过1s到达C点，取，则（　　）
A．第1s内重力的冲量为0
B．物块从B到C过程中，动量变化量的大小为
C．物块从A到B过程中，动量变化量的大小为
D．物块从B到C过程中动量变化量的大小等于A到B过程中动量变化量的大小
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．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
4．一物块静止在粗糙斜面底部，斜面固定。如果用平行于斜面的恒力F1将物块从底部拉到斜面的顶部，需要的时间为t；如果用平行于水平面的恒力F2将物块推到斜面顶部的同一位置，所需的时间也为t。在这两次移动物块的过程中（　　）
A．物块的动量变化相等
B．物块的加速度不相等
C．F1、F2对物块所做的功相等
D．物块的机械能变化不相等
5．一同学用水平推力F推静止在地上的箱子，水平推力F对箱子做的功随位移x变化的关系如图所示，位移为9m时撤去力F，此时箱子速度大小为，已知箱子质量。下列说法正确的是（　　）
A．箱子在3~9m过程中做匀加速直线运动
B．时，箱子的速度为
C．箱子运动的最大位移为14m
D．箱子从开始运动到停下来所用的时间为
6．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
7．如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度v不同的微粒。P的右侧有一探测屏AB竖直放置。对于打在探测屏上的微粒，不计微粒的阻力，下列说法正确的是（　　）
A．v越大，在空中飞行的时间越长
B．v越大，打在探测屏上时速度的偏转角越小
C．v越小，相等时间内动量的变化量越小
D．v越小，打在探测屏上时的动能变化量越小
8．汽车安全性能是汽车品质的重要指标。当汽车以左右的速度撞向刚性壁障时，撞击使汽车的速度瞬间变到0，壁障对汽车产生了极大的冲击力。“轰”的一声巨响之后，载着模拟司乘人员的崭新轿车眨眼间被撞得短了一大截，安全气囊打开，将司乘人员分隔在驾驶前台和座椅之间。下列说法正确的是（　　）
A．碰撞实验中，汽车受到的冲击力只和汽车速度有关
B．碰撞实验中，汽车受到的冲击力只与汽车质量有关
C．碰撞实验中，安全气囊的作用是减少司乘人员的动量改变量
D．碰撞实验中，安全气囊的作用是通过增加作用时间来减少司乘人员受到的冲击力
9．如图所示，一电荷量为的质子以速度射入垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，已知质子的初速度方向与水平方向夹角为，下列说法正确的是（　　）
A．质子刚进入匀强磁场时受到的洛伦兹力大小为
B．如果质子的初速度方向和匀强磁场的方向同时反向，质子受到的洛伦兹力与竖直方向成角斜向右下方
C．质子在匀强磁场中运动时，动量始终保持不变
D．若质子进入磁场的初速度方向恰好沿图示方向绕一竖直转轴垂直纸面向里旋转90°，则质子将不受洛伦兹力作用，在磁场中做匀速直线运动
10．质量为 5kg 的物体，原来以 v=5m/s 的速度做匀速直线运动，现受到跟运动方向相同的的冲量15N·s 的作用，物体的动量变为（　　）
A．80kg·m/s B．160kg·m/s C．40kg·m/s D．10kg·m/s
11．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
12．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机，经常出现手机砸伤脸的情况。若手机质量为160g，从离人脸约20cm的高度处无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g取10，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．手机对人脸的冲量方向竖直向上
B．手机对人脸的平均冲力大小约为4.8N
C．手机对人脸的冲量大小约为0.32N·s
D．手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为0.48kg·m/s
13．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
14．下列关于动量的说法中不正确的是（　　）
A．同一物体的动量越大，则它的速度越大
B．动量相同的物体，速度方向一定相同
C．质量和速率相同的物体，其动量一定相同
D．一个物体动量改变，则其速率不一定改变
15．以下说法中正确的是（　　）
A．跳远要跳到沙坑中是为了减小人所受到的冲量
B．沙发包海绵后坐着不动时比较舒服，是因为减小了人对沙发的压力
C．汽车安全气囊在发生事故时弹开是为了减小人受到的撞击力
D．足球守门员要带手套是为了减小接球时手受到的冲量
二、填空题
16．质量一定的某物体放在光滑水平面上，时刻处于静止状态，若对该物体分别施加水平外力和，和的正方向均如图甲所示，和的大小随时间变化的关系如图乙所示，则________时刻，物体的速度达到最大；________时刻，物体的速度为零。
17．将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为 ______ ；（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）
18．质量为1kg的物体静止在光滑水平面上，受到斜向上与水平方向成60°角的拉力F=10N的作用，历时2s，在此过程中力F的冲量为_________，物体的动量变化为_________。
三、解答题
19．洗车时，水枪喷出的水流射向汽车，会对汽车产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为，喷出水流的流速为，设水流垂直射向汽车车体后，速度变为0。已知水的密度为，不计水流的重力，求：
（1）水枪在时间内喷出水的质量；
（2）汽车受到水流平均冲击力的大小。
20．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。如图所示，一个质量为的运动员，从离水平网面高处自由落下，着网后沿竖直方向恰能蹦回到离水平网面高处，通过压力传感器测得运动员与蹦床接触过程中网面受到的平均作用力大小为，g取，不计空气阻力，试求：
（1）运动员与蹦床接触的时间；
（2）从开始自由落下到蹦回到离水平网面高处，这一过程中运动员所受重力的冲量。
21．“再生制动”是一些汽电混动车辆的常用制动方式。所谓“再生制动”就是车辆靠惯性滑行时带动发电机发电，将部分动能转化为电能储存在电池中。假设一辆汽电混动汽车的质量为m，该汽车设定为前阶段在速度大于时选择再生制动，后阶段速度小于等于时选择机械制动。当它以速度在平直路面上做匀速行驶时，某一时刻开始刹车，前阶段阻力的大小与速度的大小成正比，即，后阶段阻力恒为车重的倍，汽车做匀减速运动，重力加速度为g。求：
（1）如果此次刹车的过程中汽电混动汽车动能减小量的倍被转化为电能，那么此次刹车储存多少电能；
（2）汽电混动汽车从刹车到停止的位移多大；
（3）在一次性能检测中，检测机构让汽电混动汽车在平直的路面上匀速行驶（速度小于）一段距离后关闭发动机，测绘了汽车只开启“机械制动”和“机械制动”“再生制动”同时开启两种设定下汽车的动能与位移关系的图线①和②，如图密所示。若检测时忽略测试路面的阻力差异和空气阻力，求“机械制动”“再生制动”同时开启测试中汽车被回收的动能是多少？
22．如图，足够长得斜面倾角＝37°，一个质量为m=1.0kg物体以＝12m/s的初速度，从斜面A点处沿斜面向上运动。加速度大小为a＝8.0m/s2。重力加速度g＝10m/s2，37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
(1)物体沿斜面上滑的最大距离x；
(2)物体与斜面间的动摩擦因数；
(3)物体返回到A点时的动量大小p。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．第一秒内重力的冲量为
故A错误；
BCD．从A到B和从B到C的过程中，物体均只受重力，所以有
故BC错误，D正确。
故选D。
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．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。
4．A
【详解】
A．物体初速度均为零，通过的位移相同，所需时间相同，根据速度位移公式为
v2＝2ax
可知到达斜面顶端的速度相同，则物块的动量变化相等，A正确；
B．根据速度时间公式可知
v＝at
运动时间t相同，末速度v相同，则加速度a相同，B错误；
C．物块上升高度h相等，则重力做功相等，根据动能定理可知
两次推力与克服摩擦力对物块做功之和相同，设斜面倾角为θ，第一次物块受到的摩擦力为，第二次物块受到的摩擦力，由于通过的位移相同，故克服摩擦力做功不等，则F1、F2对物块所做的功不等，C错误；
D．物块机械能变化为
两次移动物块的机械能变化相等，D错误。
故选A。
5．D
【详解】
AB．对箱子在0~9m内运动过程根据动能定理有
解得
根据外力做的功与位移的关系图线的斜率表示外力可知，3~9m过程中水平推力为
水平推力与摩擦力平衡，箱子做匀速直线运动，时，箱子的速度为，故AB错误；
C．箱子的最大位移
故C错误；
D．在前3m内，箱子做匀加速直线运动，外力的大小为
由动量定理有
解得
箱子从运动到的过程中做匀速直线运动，有
水平推力撤去后箱子做匀减速直线运动，有
解得
箱子从开始运动到停下来所用的时间为
故D正确。
故选D。
6．C
【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。
7．B
【详解】
AB．根据
解得
v越大，在空中飞行的时间越短，打在探测屏上时的竖直速度vy越小，速度的偏转角越小，A错误，B正确；
C．对于平抛运动，根据动量定理得
相等时间内动量的变化量ΔP相等，C错误；
D．v越小，微粒在空中飞行的时间越长，竖直下落的位移越大，重力做的功越多，由动能定理可知，打在探测屏上时的动能变化量越大，D错误。
故选B。
8．D
【详解】
AB．根据
可知冲击力与速度和质量及作用时间均有关，故AB错误；
CD．安全气囊的作用是增大作用时间，减小冲击力，故C错误，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
A．质子进入匀强磁场时，速度方向虽然与水平方向的夹角为，但是速度方向与磁感应强度的方向垂直，所以质子受到洛伦兹力大小为，故A选项错误；
B．根据左手定则判断，如果质子的初速度方向和匀强磁场的方向同时反向，质子受到的洛伦兹力与竖直方向成角、向右下方，故B选项正确；
C．质子在匀强磁场中做匀速圆周运动，速度方向改变，所以动量改变，故C选项错误；
D．质子进入磁场的初速度方向恰好沿图示方向绕一竖直转轴垂直纸面向里旋转90°时，质子的速度方向与匀强磁场方向的夹角为，受到洛伦兹力为，所以不能做匀速直线运动，故D选项错误。
故选B。
10．C
【详解】
以物体为研究对象，以物体的初速度方向为正方向， 由动量定理得
则物体末动量
故选C。
11．C
【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。
12．B
【详解】
A．冲量方向与力的方向相同，可知手机对人脸的冲量方向竖直向下，选项A错误；
B．手机做自由落体运动，根据运动学公式
手机没有反弹，速度减为零，以竖直向下为正方向，对手机根据动量定理
带入数值得
负号表示方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，手机对人脸的冲量约为
根据冲量定义
故B正确，C错误；
D．手机与人脸作用后速度变为零，取向下为正方向，手机动量变化为
故D错误。
故选B。
13．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。
14．C
【详解】
A．由动量的定义可知，对同一物体来说，动量越大，速度越大，A正确；
B．根据动量的矢量性可知，动量的方向与速度的方向相同，所以动量相同的物体，速度方向一定相同，B正确；
C．速率相同，速度的方向不一定相同，故动量的方向不一定相同，C错误；
D．物体的动量改变，可能是动量的方向改变，而动量的大小保持不变，如匀速圆周运动，D正确。
故选C。
15．C
【详解】
A．跳远要跳到沙坑中所受到的冲量没有减小，缓冲时间变长，作用力变小，故A错误；
B．发包海绵后坐着不动时比较舒服，是因人受到的支持力分布面积大，故B错误；
C．汽车安全气囊在发生事故时弹开增加了缓冲时间，是为了减小人受到的撞击力，故C正确；
D．足球守门员要带手套没有减少接球时手受到的冲量，是增加了缓冲时间减小了作用力，故D错误。
故选C。
16． 6 12
【详解】
[1]和随时间变化的函数为
二力大小相等，方向相反时速度最大
9-3t=-（-3+2t ）
解得
t=6s
[2]当物体速度为零时，两力的冲量和为零，即要求二图象与x轴所围面积相等，则
t'=2t=12s
17．30kg·m/s
【详解】
根据动量守恒，火箭的动量大小等于燃气的动量大小，故可得火箭的动量大小为
18． 20 10
【详解】
[1]根据公式可得，F的冲量为
[2]由题意可得，物体受到的合力为
则物体动量的改变量为
19．（1）；（2）
【详解】
（1）根据公式可得，水枪在时间内喷出水的质量为
（2）以水运动方向为正方向，在与墙壁碰撞过程，对时间内的水，根据动量定理（水平分运动）得
解得
根据牛顿第三定律可得，汽车受到水流平均冲击力为
20．（1）；（2）
【详解】
（1）由题意运动员自由落体到网面的速度满足
向上离开网面的速度满足
设向上为正，则从接触网面到离开网面过程由动量定理得
解得运动员与蹦床接触的时间为
（2）运动员自由落体到网面的时间满足
运动员从离水平网面到高处所用时间满足
所以从开始自由落下到蹦回到离水平网面高处所用总时间为
则这一过程中运动员所受重力的冲量为
解得
21．（1）；（2）；（3）J
【详解】
（1）设汽电混动汽车在刹车的过程中储存的电能为E，依题意
得
（2）设汽电混动汽车再生制动阶段运动的位移为，由动量定理得
又
即
所以在再生制动阶段有
解得
在机械制动阶段，汽电混动汽车做匀减速运动，由牛顿第二定律可得
又
解得
设匀减速运动的位移为，由运动学得
解得
所以汽电混动汽车从刹车到停止的位移为
（3）对于减速过程，因斜线率的绝对值表示阻力的大小，由图线①得
代入得
由图线②，设汽车的位移为，回收的动能为
22．(1)9m；(2)0.25；(3)
【详解】
(1)根据
解得
x＝9m
(2)根据牛顿第二定律
mgsinθ＋μN＝ma
N＝mgcosθ
解得
μ＝0.25
(3)据牛顿第二定律
mgsinθ－μN＝ma1
解得
a1＝4m/s2
得回到出发点时的速度大小
物体返回到出发点时的动量大小
p=mv=
答案第1页，共2页
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