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．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。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． B．
C． D．
2．2021年10月25日是中国人民志军抗美援朝出国作战71周年纪念日，东风中学的同学们通过多种形式向抗美援朝的英雄致敬！轻机枪是当年军队中重要的武器之一，其中某轻机枪每发子弹弹头的质量为12g，出膛速度大小为800m/s，某战士在使用该机枪连续射击1分钟的过程中，射出了250发子弹。则该机枪受到子弹的平均反冲力（后坐力）大小为（　　）
A．12N B．24N C．36N D．40N
3．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
4．如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ，忽略空气阻力，则运动员（　　）
A．过程Ⅰ的动量改变量等于零 B．过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量
C．过程Ⅱ的动量改变量等于零 D．过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量
5．第24届北京冬奥会短道速滑2000米混合接力赛中国队惊险夺冠，获得首金。在速滑接力赛中，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间的阻力，下列说法正确的是（　　）
A．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
B．乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能一定增大
C．乙对甲作用力大于甲对乙的作用力
D．甲对乙的冲量与乙对甲的冲量相同
6．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
7．2022年2月6日，北京奥会高山滑雪男子滑降比赛开始，并诞生北京冬奥会高山滑雪项目第一枚金牌。如图所示为此项目的简化模型，光滑倾斜滑道OM段与粗糙水平滑道MN段平滑连接。质量为1kg的滑块从O点由静止滑下，滑块运动到N点的速度大小为3m/s，在N点与竖直缓冲墙发生碰撞，反弹后在距墙1m的P点停下。已知O点比M点高1.25m，滑块与MN段的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取，不计空气阻力。则（　　）
A．滑块运动到M点的速度大小为 B．缓冲墙对滑块做的功为-5J
C．缓冲墙对滑块的冲量大小为5N·s D．粗糙滑道MN段长为8m
8．“娱乐风洞”是项将科技与惊险相结合的娱乐项。表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积（表演者在垂直风力方向的投影面积，来改变所受向上风力的大小，使人产生在天空的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（　　）
A．风对人的冲量与人对风的冲量相同
B．风的动量变化量为零
C．气流速度大小为
D．单位时间内流过风洞内横截面的气体体积为
9．一重量为G的物块在水平拉力F作用下，从静止开始在水平地面上做匀加速直线运动，经过时间t撤去拉力，再经过时间t停止运动。物块与水平地面间动摩擦因数为μ，空气阻力忽略不计，则F大小为（　　）
A．μG B．2μG C．3μG D．4μG
10．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
11．两只完全相同的鸡蛋A、B自同一高度由静止释放，分别落在海绵和石头上，鸡蛋A完好（未反弹），鸡蛋B碎了。不计空气阻力，对比A、B鸡蛋，下列说法正确的是（　　）
A．下落过程中鸡蛋B所受重力的冲量大 B．下落过程中鸡蛋B的末动量大
C．碰撞过程中鸡蛋B动量减小的更多 D．碰撞过程中鸡蛋B的动量变化率大
12．如图，足够长的固定光滑斜面倾角为θ=30o，质量为1kg的物体以初速度5m/s从斜面底端冲上斜面，取g=10m/s2，则小球从斜面底端到达最高点的过程中（ ）
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5Ns
C．物体动量的变化量大小为2.5Ns
D．物体受到的合力的冲量大小为5Ns
13．某空军跳伞运动大队在进行跳伞训练，如图甲所示，参训队员从静止的飞机上无初速度跳下一段时间后打开降落平，运动过程中队员及降落伞整体受到的空气阻力与时间的关系图象如图乙所示。已知参训队员及装备的总质量为m，当地重力加速度为g，取m/s2，图乙中14~22s间的图线为四分之一圆弧，取。下列关于队员离开飞机后的说法正确的是（ ）
A．阻力的冲量方向发生了改变 B．队员的加速度先不变后增大再减小
C．14s时队员的速度达到最大值 D．22s时队员的速度大小为4m/s
14．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．
15．如图甲所示，某选手正在进行定点投篮。在篮球运动所在的竖直平面内建立坐标系xOy，如图乙所示，篮球由A点投出，A、B、C、D是篮球运动轨迹上的四点，C为篮球运动的最高点。重力加速度为g，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（　　）
A．篮球经过C点时速度大小为
B．篮球经过B点和D点的动量相同
C．篮球由A到B和由B到C过程，动量的变化量相同
D．篮球由B到C和由C到D过程，重力做功相同
二、填空题
16．质量为m的物体，沿着倾角为θ的光滑斜面，从顶端下滑到底端所用时间t，重力加速度为g。则此过程中重力对物体的冲量大小为______，支持力对物体的冲量大小为______，物体的动量变化大小为______。
17．动量的变化
（1）动量的变化量Δp是___________，其方向与速度的改变量Δv的方向___________ 。
（2）动量的变化量Δp，也称为动量的增量。即Δp=___________ 。
18．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）
三、解答题
19．生活中常出现手机滑落而导致损坏的现象，手机套能有效的保护手机。现有一部质量为的手机（包括手机套），从离地面高h=1.8m处无初速度下落，落到地面后未反弹。由于手机套的缓冲作用，手机与地面的作用时间为。不计空气阻力，取，求：
（1）手机与地面作用过程中手机动量变化的大小；
（2）手机从开始下落到速度为零的过程中手机重力的冲量大小；
（3）地面对手机的平均作用力大小。
20．如图甲所示，足够长的固定平行金属导轨与水平面夹角为θ=30°，导轨间距为L，导轨电阻不计。两根长度均为L的相同光滑导体棒a、b垂直于导轨放置在导轨上，b棒用立柱挡住不能下滑，导体棒与导轨接触良好，两棒的质量均为m、电阻均为R，重力加速度大小为g，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时刻开始对a棒施一平行于导轨向上的拉力F，拉力F随时间t按如图乙所示规律变化，已知时间内a棒处于静止状态，之后某时刻当a棒的加速度大小为时，b棒刚好开始运动。求：
（1）b棒开始运动时，a棒的速度大小；
（2）从0时刻起到b棒开始运动过程中拉力F的冲量大小。
21．如图所示，一质量的滑块从距斜面底端高度的位置由静止释放。已知斜面倾角，滑块与斜面间的动摩擦因数，滑块滑至斜面底端时与挡板相碰，碰撞过程中无机械能损失，重力加速度为。求：
(1)滑块第一次碰撞挡板前的瞬时速度大小；
(2)第一次碰撞过程中，挡板对滑块的冲量大小；
(3)所有碰撞过程中，挡板对滑块总的冲量大小。
22．如图为某室内模拟滑雪机，机器的前后两个传动轴由电动机提供动力并带动雪毯持续向上运动，使滑雪者获得真实的滑雪体验。已知坡道长L=8m，倾角为θ=37°，雪毯以速度v0=8m/s向上做匀速直线运动，一质量m=60kg（含装备）的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者未做任何助力动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.不计空气阻力，在滑雪者滑到坡道底端的过程中，求：
（1）滑雪者所受合力的冲量I；
（2）与空载相比电动机多消耗的电能E。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
设受到水的平均作用力大小为，时间为，根据动量定理得
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．D
【详解】
250发子弹的总质量为
设子弹受到的平均作用力为，根据动量定理得
根据牛顿第三定律知机枪受到子弹的平均反冲力大小为40N，故D正确。
故选D。
3．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。
4．B
【详解】
AB．过程Ⅰ中只受重力，动量改变量等于重力冲量，故不为零，故A错误，B正确；
C．过程Ⅱ的入水速度不等于零，末速度为零，因此动量改变量不等于零，故C错误
D．过程Ⅱ中，受重力和水的阻力，动量改变量等于合力的冲量，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
AC．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力，等大反向，故AC错误；
B．乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，所以乙对甲的作用力是动力，对甲做正功，甲的动能增加，故B正确；
D．甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相同方向相反，故D错误。
故选B。
6．C
【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。
7．C
【详解】
A．O点到M点，由动能定理得
A错误；
B．由N点到P点，NP段长度为s，从N点弹回的速度大小为，由动能定理得
得
设缓冲墙对滑块做的功为W，由动能定理得
B错误；
C．设水平向左为正方向，缓冲墙对滑块的冲量I，由动量定理得
C正确；
D．由M点到N点，MN段长度为x，设由动能定理得
D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A．根据牛顿第三定律可知，风对人的作用力与人对风的作用力大小相等，方向相反，所以根据冲量定义可知风对人的冲量与人对风的冲量大小相等，方向相反，故A错误；
BC．对时间内吹向游客的空气，设气体质量为，则风的动量变化量为
其中有
以时间内吹向游客的空气为研究对象，由动量定理可得
由于游客处于静止状态，则有
联立解得气流速度大小为
故B错误，C正确；
D．单位时间内流过风洞内横截面的气体体积为
解得
故D错误；
故选C。
9．B
【详解】
整个过程由动量定理可知
可得
故选B。
10．B
【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。
11．D
【详解】
AB．根据动量定理
可知下落过程中鸡蛋A、B所受重力的冲量、和末动量一样大，故AB错误；
C．碰撞后鸡蛋A、B都静止，可知碰撞过程中动量减少量相等，故C错误；
D．鸡蛋B与石头作用时间段，碰撞过程中鸡蛋的动量变化率
相同，作用时间短，所以碰撞过程中鸡蛋B的动量变化率大，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
小球从斜面底端到达最高点的过程，用时
A．根据冲量的公式可知，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错误；
CD．物体受到的合力大小
合力的冲量大小为
由动量定理得动量的变化量大小
故C错误，D正确。
故选D。
13．D
【详解】
A．由于队员跳离飞机后始终向下运动，所以空气阻力始终向上，所以此过程中阻力的冲量方向始终向上，没有发生改变，故A错误；
B．队员的加速度取决于队员受到的合力，所以前10s内加速度没有发生变化，10~14s的过程中加速度先向下逐渐减小后向上逐渐增大，14~20s的过程中加速度逐渐减小，方向始终向上，故B错误；
C．由前面对加速度的分析可知在10~14s的过程中出现了加速度为零的时刻，此时刻为队员速度最大的时刻，故C错误；
D．由动量定理有
由图乙可知图线与横轴所围的面积表示阻力的冲量大小，所以阻力冲量大小为
其中s，s，s，解得
故D正确。
故选D。
14．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。
15．C
【详解】
A．依题意，篮球抛出后做斜抛运动，利用逆向思维，可知篮球从C点做平抛运动到A点，设C点坐标为(0，yC)，C点到B点时间为t，由乙图可知
联立，可得
故A错误；
B．由乙图可知B点和D点在同一水平面上，则可知篮球在两点处的速度大小相等，但方向不同，所以篮球经过B点和D点的动量不相同。故B错误；
C．由乙图可知篮球由A到B和由B到C过程水平方向发生的位移相等，则所用时间相等，根据动量定理可得
所以动量的变化量相同。故C正确；
D．篮球由B到C过程重力做负功，由C到D过程，重力做正功，二者不同。故D错误。
故选C。
16． mgt mgtcosθ
【详解】
[1]根据
可知，重力的冲量
[2]物体下滑的过程中，支持力大小
因此支持力的冲量
[3]物体下滑的过程中，所受的合外力
根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化，因此动量变化量大小
17． 矢量 相同 p′-p
【详解】
（1）[1][2] 动量的变化量Δp是矢量，其方向与速度的改变量Δv的方向相同；
（2）[3] 动量的变化量Δp，也称为动量的增量，即
18．30kg·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
19．（1）；（2）；（3）8N
【详解】
（1）落地之前，做自由落体运动，有
得落地前瞬间的速度
取竖直向上为正方向，触地过程根据动量定理有
（2）设手机自由下落时间为，则
得
取竖直向下方向为正，全过程手机重力的冲量大小为
（3）取竖直向下方向为正，设地面对手机的平均作用力的大小为，由动量定理得
解得
20．（1）；（2）
【详解】
（1）根据题意可知b棒刚好开始运动时，b棒受到的安培力为
设a棒的速度大小为，又有
，,
联立解得
（2）时间内a棒处于静止状态，根据平衡条件和图乙可知，拉力保持不变为
时间内，拉力的冲量为
当a棒的加速度大小为时，b棒刚好开始运动，对a棒，根据牛顿第二定律有
解得
根据图乙可知，当拉力为
时，对应的时刻为，由图乙可知，时间内，拉力的冲量为
则从0时刻起到b棒开始运动过程中拉力F的冲量大小
21．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)滑块第一次运动到斜面底端时，由动能定理有
解得
(2)由于碰撞过程中无机械能损失，故碰撞后瞬间的速度与碰撞前瞬间的速度等大反向，由动量定理有
解得第一次碰撞过程中挡板对滑块的冲量大小
(3)滑块在斜面底端以大小等于的初速度上滑到所能达到的最高点，由动能定理有
滑块再次滑到斜面底端时，由动能定理有
解得
第n次滑到斜面底端的速度
解得挡板对滑块总的冲量大小
22．（1）；（2）1920J。
【详解】
（1）在滑雪者滑到坡道底端的过程中
解得
到达底端速度
滑雪者所受合力的冲量
（2）滑雪者滑行时间
与空载相比电动机多消耗的电能等于克服摩擦力做功
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页