选择性必修一1.1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．下面列举的装置不能用动量定理进行解释的是（　　）
A．热水瓶胆做成两层，且把两层中间的空气抽去
B．建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间
C．运输玻璃器皿等易碎物品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物
D．跳高运动中的垫子总是十分松软
2．如图所示为2022年北京冬奥会开幕式中国队入场时的照片。假设礼仪小姐所举的中国“雪花”牌面积为S，有速度大小恒为v的风垂直“雪花”牌吹来，遇到牌后风速瞬间减为零。已知空气密度为，礼仪小姐站立不动，则该“雪花”牌受到的风力大小为（ ）
A． B．
C． D．
3．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
4．如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为的粗糙斜面向上滑动，经过时间速度为零然后下滑，经过时间回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终恒定。在整个过程中，重力对滑块的总冲量为（　　）
A． B．
C． D．
5．铅球运动员采用原地推和滑步推铅球两种方式，如图为滑步推铅球示，滑步推铅球比原地推铅球增加几米的成绩。两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽空气阻力，则（　　）
A．两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同
B．采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高
C．两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同
D．滑步推铅球可以增加成绩，可能是延长了运动员对铅球的作用时间
6．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
7．“双星系统”是指在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。如图所示，若忽其他星球的影响，可以将A星球和B星球看成“双星系统”。已知A星球的公转周期为T，A星球和B星球之间的距离为L，B星球表面重力加速度为g，半径为R，引力常量为G，不考虑B星球的自转。则（　　）
A．A星球和B星球的质量之和为
B．A星球的质量为
C．A星球和B星球的动量大小相等
D．A星球和B星球的加速度大小相等
8．快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，下列说法正确的是（　　）
A．可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量
B．可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化
C．可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率减小
D．物品对充气袋的冲量等于充气袋对物品的冲量
9．从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是（　　）
A．掉在水泥地上的玻璃杯动量小，而掉在草地上的玻璃杯动量大
B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变小，掉在草地上的玻璃杯动量改变大
C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时作用力大，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时作用力小
10．质量为m的物体放在水平面上，在与水平方向成θ夹角的拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t速度达到v，在这一时间内拉力F和重力的冲量大小分别为（　　）
A．Flcosθ，0 B．mv，Ft
C．Ft，0 D．Ft，mgt
11．气垫鞋指的是鞋底上部和鞋底下部之间设置有可形成气垫的储气腔的鞋子，通过气垫的缓冲减小地面对脚的冲击力。某同学的体重为，穿着平底布鞋时双脚坚直着地过程中与地面的作用时间为t0。受到地面的平均冲击力大小为2.4G。若脚着地前的速度保持不变，该同学穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为，则该同学受到地面的平均冲击力大小变为（　　）
A．4.8G B．1.2G C．0.7G D．1.7G
12．a、b两个物体在同一时间从同一地点开始沿同一条直线运动，v-t图像如图所示，a、b两物体运动图线均为正弦（余弦）曲线的一部分。在0~6s时间内，关于两物体的运动，下列说法正确的是（　　）
A．b物体的加速度先增大后减小 B．a物体的位移大于b物体的位移
C．2s末a物体的加速度大于b物体的加速度 D．3s末a、b两物体的动量相同
二、多选题
13．质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛（不计空气阻力）到落回地面，在此过程中（　　）
A．上升过程和下落过程中动量的变化量大小为mv0，但方向相反
B．整个过程中重力的冲量为2mv0
C．整个过程中重力的冲量为0
D．上升、下降过程冲量大小均为mv0，方向向下
14．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况。如图所示，某塑料模型手机质量m为20g，从离人眼约h=25cm（）的竖直高度无初速掉落，砸到眼睛后经t=0.1s手机停止运动，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是（　　）
A．手机对眼睛的作用力大小约为65N
B．手机对眼睛的作用力大小约为0.65N
C．全过程手机重力的冲量大小约为
D．全过程手机重力的冲量大小约为
15．水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2别作用在a、b一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD。则整个过程中（　　）
A．水平推力F1、F2大小可能相等
B．a的平均速度大于b的平均速度
C．水平推力F1对a物体的冲量小于水平推力F2对b物体的冲量
D．摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功
16．如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g关于小球下落的整个过程，下列说法正确的有（　　）
A．小球的机械能减小了
B．小球克服阻力做的功为mgh
C．小球所受阻力的冲量等于
D．小球动量的改变量等于0
三、实验题
17．某实验小组发现自行车车棚顶部，是水平放置的塑料平板，为估算下暴雨时塑料板面承受雨滴撞击产生的平均压强，他们在雨天将一圆柱形空水杯置于露台，用20分度游标片尺测得1小时内杯中水位上升的高度
（1）游标卡尺刻线局部放大图如图所示，则水位上升高度为_____mm；
（2）查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为18m/s，据此估算该压强约为______Pa(设雨滴掩击塑料板后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1.0×103kg/m3,计算结果保留两位小数）。
18．某同学做“探究平抛运动的特点”实验时，做了如下探究：
如图1所示的实验，将两个完全相同的倾斜滑道固定在同一竖直平面内，下面的滑道末端与光滑水平板平滑连接。把两个完全相同的小球从倾斜滑道同时释放，观察到小球1落到光滑水平板上并击中球2。
（1）为达成实验目的，下述实验操作合理的是_________；
A．两个倾斜滑道必须均是光滑的
B．两滑道的末端必须水平放置
C．玻璃球和钢球比较，应选用密度较小的玻璃球
D．因为小球1的滑道较高，因此释放的位置应该低于小球2
（2）在各项操作均合理的情况下，多次调整滑道高度进行实验，发现每次球1均能击中球2，该现象能说明球1的运动情况为_________；
A．在水平方向做匀速直线运动
B．在竖直方向做自由落体运动
C．在水平方向做匀速直线运动，同时在竖直方向做自由落体运动
D．平抛运动是匀变速曲线运动
（3）用图2所示的装置研究平抛运动，让小球在有坐标纸的背景屏前水平抛出，用频闪数码照相机连续拍摄记录小球位置。实验过程拍下的一组照片如图3所示，已知a点为抛出点，a、b、c、d为连续四张照片，频闪时间间隔为T，图中每小格边长为l，重力加速度为g。判断小球在水平方向做匀速直线运动的依据是_________；判断小球在竖直方向做自由落体运动的依据是_________。
（4）为拓展研究物体从光滑抛物线轨道顶端下滑的运动，该同学制做了一个与图3中小球平抛轨迹完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与平抛轨迹重合的位置，如图4所示，让小球沿该轨道无初速下滑，已知小球下滑过程中不会脱离轨道。下列说法正确是_________；
A．小球从a运动到b的时间等于从b运动到c的时间
B．小球经过点时的速度方向与平抛小球经过d点时的速度方向相同
C．小球经过点时的速度大小与平抛小球经过点时的速度大小相等
D．小球从运动到b的过程中所受重力的冲量大于从b运动到c过程所受重力的冲量
四、解答题
19．一质量为0.5kg的木块以10m/s速度沿倾角为30°的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长），则木块在1s末的动量和3s内的动量变化量是多少？（g取10m/s）
20．查阅资料，简述关于运动量度的争论。
21．北京2022年冬奥会冰壶比赛新增加了混双项目，运动员用脚蹬固定的起踏器和冰壶一起前进，在前掷线处使冰壶脱手。冰壶前行过程中，运动员通过刷地来改变冰壶的速度和运动方向，使其到达理想位置。已知冰壶的质量为m，前掷线到营垒中心的距离为L，运动员的质量为M。重力加速度为g。
（1）在某次投壶过程中，运动员离开起踏器时他和冰壶的速率为，已知运动员和起踏器相互作用的时间为t，计算此过程中运动员和冰壶在水平方向所受平均作用力的大小F；
（2）某次投壶试验中，冰壶离开前掷线后沿直线运动（冰面视作水平面，不考虑冰壶的转动），冰壶在恒定阻力作用下停在营垒中心。水平方向的阻力等于其重力的k倍。求：
a．冰壶离开前掷线时的速率；
b．此过程中冰壶克服阻力做功的平均功率P。
22．冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停于C点。已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC＝L，CO′＝r，重力加速度为g。
（1）求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小；
（2）若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到C点的冰壶能停于O′点，求A点与B点之间的距离。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．热水瓶胆做成双层，且把两层中间的空气抽去是为了保暖，不是为了减小冲击力，不能用动量定理解释，选项A符合题意；
B．建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间是为了延长作用时间，从而减小冲击力，可以用动量定理解释，选项B不符合题意；
C．运输玻璃器皿等易碎品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物可以延长作用时间，从而减小冲击力，可以用动量定理解释，选项C不符合题意；
D．跳高运动中的垫子总是十分松软，可以延长作用时间，从而减小冲力，可以用动量定理解释，选项D不符合题意。
故选A。
2．A
【详解】
设时间内吹到“雪花”牌上的空气质量为△m，则
对 时间内吹到“雪花”牌上的空气，根据动量定理有
解得
根据牛顿第三定律，“雪花”牌受到的风力大小为
故A正确，BCD错误。
故选A。
3．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。
4．C
【详解】
根据冲量的定义可知在整个过程中，重力对滑块的总冲量为
故选C。
5．D
【详解】
A．两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，但是成绩不同，所以速度方向相同，大小不同，竖直方向的分速度不同，到达最高点的时间为t，根据速度-时间公式
到达最高点的时间不同，故根据斜抛的对称性，铅球在空中的时间不用，故A错误；
B．因为原地推铅球方式推出时水平位移小，故速度小，竖直方向的速度也小，上升的高度小，故B错误；
C．两种方式推铅球方向相同，成绩不同，初速度大小不同，故水平速度大小不同，运动到最高点时只有水平方向的速度，故最高点的速度不同，故C错误；
D．运动员都是用最大力推铅球，初速度都是0，滑步推时末速度大，根据动量定理
动量变化大的过程时间长，故D正确。
故选D。
6．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。
7．C
【详解】
A．根据万有引力提供向心力
得两星球质量分别为
,
又
两星球质量之和为
故A错误；
B．对B星球，万有引力等于重力
得
则A星球质量为
故B错误；
C．由A选项可知
又
双星的周期和角速度相同，得动量关系为
即A星球和B星球的动量大小相等，故C正确；
D．A星球与B星球的引力大小相同，质量不同，所以加速度大小不等，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A B．颠簸过程中物品动量的变化等于物品末状态的动量与初动量之差，根据动量定理也是物品所受合力的冲量，这是由具体颠簸情形决定的，与是否充气袋无关，故AB错误；
C．利用了充气袋可以适当延长作用时间，根据动量定理可知，当在某次颠簸过程中动量变化一定时，物品与周围物体的相互作用力会减小，起到保护作用，故C正确；
D．物品对充气袋的冲量与充气袋对物品的冲量大小相等方向相反，两者不相等，因为方向相反，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量mv相等，A错误；
BC．玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，BC错误；
D．玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，根据动量定理知，相互作用力大，掉在草地上的杯子动量改变慢，相互作用力小，D正确。
故选D。
10．D
【详解】
根据冲量的概念可知拉力的冲量为Ft，重力的冲量为mgt。
故选D。
11．D
【详解】
设脚着地前的速度为，人着地的过程取向下为正方向，由动量定理有
该同学穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为，可得
联立解得
故该同学受到地面的平均冲击力大小变为，故选D。
12．C
【详解】
A．b的图线的斜率的绝对值先减小后增大，所以b的加速度先减小后增大，故A错误；
B．由图像可知，a的图线在0~6s内与时间轴所围上下面积之差小于b的图线与时间轴所围面积，所以a的位移小于b的位移，故B错误；
C．2s末a的图线的斜率的绝对值大于b的图线的斜率的绝对值，所以2s末a的加速度大于b的加速度，故C正确；
D．3s末两物体速度相同，但是质量大小不确定，动量没法比较，故D错误。
故选C。
13．BD
【详解】
AD．物体上升、下降动量变化量相同，均为mv0，方向都向下，根据动量定理可知，上升、下降过程重力冲量大小均为mv0，方向向下，A错误，D正确；
BC．整个过程中动量的变化量为2mv0，根据动量定理可知，重力的冲量为2mv0， C错误，B正确。
故选BD。
14．BC
【详解】
AB．设手机砸到眼睛时的速度为v，则有
根据可得，时间为
根据动量定理可得
代入数据，解得
故A错误，B正确；
CD．全过程手机重力的冲量大小约为
故C正确，D错误。
故选BC。
15．CD
【详解】
A．由题图知，AB与CD平行，说明撤去推力后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等。水平推力作用时，由图像可知a的加速度大于b的加速度，根据：
F－Ff=ma
可知水平推力F1大于F2，A错误；
B．设两物体的最大速度为v，加水平推力时两物体的平均速度均为，撤去水平推力后两物体的平均速度仍为，可知a的平均速度等于b的平均速度，B错误；
C．根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，即：
IF－If=0
因摩擦力对物体b的作用时间较长，可知摩擦力对b的冲量较大，则水平推力F2对b物体的冲量较大，选项C正确；
D．由题图可知，a的位移小于b的位移，因两物体的摩擦力相等，可知摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功，D正确。
故选CD。
16．AD
【详解】
A．小球的动能没有变化都为零，重力势能减小，因此小球的机械能减小量为重力势能的减小量，选项A正确；
B．小球克服阻力做的功等于减小的机械能，则为，选项B错误；
CD．整个过程小球动量的改变量等于0，由动量定理
小球所受阻力的冲量等于
选项C错误，D正确。
故选AD。
17． 85.75 0.43
【详解】
（1）[1]由图知，游标尺0刻度线对应主尺8.5cm，所以读数为
（2）[2]设水杯横截面积为S，1小时下落水的质量
根据动量定理
联立压强
18． B A 相等的时间内在水平方向上位移相等（ab、bc、cd水平距离相等） ab、bc、cd的竖直高度之差均相等，且满足 BD
【详解】
（1）[1]A．只要保证两小球在轨道末端的速度相等即可，不需要轨道光滑，故A错误；
B．为保证两小球在轨道末端速度方向水平，两滑道的末端必须水平放置，故B正确；
C．为减小实验误差，需使用密度较大的球，故C错误；
D．为保证两小球在轨道末端的速度相等，因此释放的位置应该等于小球2，故D错误；
（2）[2]各项操作均合理的情况下，多次调整滑道高度进行实验，发现每次球1均能击中球2，该现象能说明球1的运动情况为在水平方向做匀速直线运动，故A正确，BCD错误；
（3）[3][4]判断小球在水平方向做匀速直线运动的依据是相等的时间内在水平方向上位移相等（ab、bc、cd水平距离相等），判断小球在竖直方向做自由落体运动的依据是ab、bc、cd的竖直高度之差均相等，且满足；
（4）[5]AD．由题意可知，小球从静止开始运动，则水平方向做加速运动，可知小球从a运动到b的时间大于从b运动到c的时间，根据可知小球从运动到b的过程中所受重力的冲量大于从b运动到c过程所受重力的冲量，故D正确，A错误；
C．根据动能定理知：从到，重力做功相同，但是平抛小球有初速度，所以小球经过点时的速度大小小于平抛小球经过点时的速度大小，故C错误；
B．由题意知小球未脱离轨道所以小球经过点时的速度方向与平抛小球经过d点时的速度方向相同，故B正确。
19．2.5kg·m/s，7.5kg·m/s
【详解】
取沿斜面向上为正方向，木块的加速度为
a=－gsin30°=－5m/s2
1s末速度
v1=v0＋at1=10m/s－5m/s2×1s=5m/s
则1s末动量
p1=mv1=0.5×5kg·m/s=2.5kg·m/s
3s末速度
v2=v0＋at2=（10－5×3）m/s=－5m/s
3s末动量
p2=mv2=0.5×（－5）kg·m/s=－2.5kg·m/s
初始动量
p0=mv0=0.5×10kg·m/s=5kg·m/s
则3s的动量变化量为
Δp=p2－p0=（－2.5－5）kg·m/s=－7.5kg·m/s
3s内的动量变化量是7.5kg·m/s。
20．见解析
【详解】
根据动量定理，有
根据动能定理，有
mv是从时间的角度描述力的积累效果的
mv2是从空间的角度描述力的积累效果的
21．（1）；（2）a.；b.
【详解】
（1）对运动员和冰壶整体由动量定理得
解得
（2）a冰壶所受到的阻力
由牛顿第二定律得
根据运动学公式得
联立解得
b此过程中，冰壶的平均速度为
则冰壶克服阻力做功的平均功率
22．（1）；（2）
【详解】
（1）由
得
由
将代入得
（2）设A点与B点之间的距离为s，由
将代入得
答案第1页，共2页
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