2019-2020学年高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理课时训练（Word版）（含解析）
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理课时训练（Word版）（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 333.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-02 21:24:06 | ||
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文档简介
2019-2020学年高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理课时训练
选择题（下列题目四个选项中只有一个选项满足题意）
1．关于动量，下列说法中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，动量不变
B．做匀变速直线运动的物体，它的动量可能不变
C．物体的动能变化，动量也一定变化
D．物体做匀加速直线运动时，动量变化率可能变化
2．篮球运动深受同学们喜爱。打篮球时，某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。他这样做的效果是（ ）
A．减小篮球对手的冲击力
B．减小篮球的动量变化量
C．减小篮球的动能变化量
D．减小篮球对手的冲量
3．竖直向上抛出一个篮球，从抛出到落回到抛出点所经历的时间是t，篮球上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为f，则在时间t内（ ）
A．篮球所受重力的冲量为零
B．空气阻力对物体的冲量上升过程比下降过程大
C．篮球动量变化量的大小大于抛出时的动量大小
D．篮球机械能的减少量为fH
4．“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（ ）
A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力
C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零
D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变
5．让一小球分别从竖直墙壁上面的A点和B点沿不同的粗糙斜面AC和BC到达水平面上同一点C，小球释放的初速度等于0，两个斜面的粗糙程度相同，关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．下滑到C点时合外力的冲量可能相同
B．下滑到C点时的动能可能相同
C．下滑到C点过程中损失的机械能一定相同
D．若小球质量增大，则沿同一斜面到达斜面底端的速度增大
6．在光滑的水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t，通过位移L后，动量变为p，动能变为Ek。以下说法正确的是（ ）
A．在F作用下，这个物体经过位移2L，其动量等于2p
B．在F作用下，这个物体经过时间2t，其动量等于2p
C．在F作用下，这个物体经过时间2t，其动能等于2Ek
D．在F作用下，这个物体经过位移2L，其动能等于4Ek
7．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是（ ）
A．手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48kg·m/s
B．手机对眼睛的冲量大小约为
C．手机对眼睛的冲量方向竖直向上
D．手机对眼睛的作用力大小约为0.24N
8．2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高、宽，空气密度，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为（ ）
A． B． C． D．
9．物体A和B用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，如图（a）所示，A的质量为m，B的质量为M，当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，如图（b）所示，在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（ ）
A．Mv B．Mu C． D．
10．超强台风“利奇马”在2019年8月10日凌晨在浙江省温岭市沿海登陆， 登陆时中心附近最大风力16级，对固定建筑物破坏程度非常大。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为s，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为ρ，则风力F与风速大小v关系式为( )
A．F =ρsv B．F =ρsv2 C．F =ρsv3 D．F=ρsv2
11．鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一。假设在某次空难中，鸟的质量为0.8 kg，飞行的速度为7 m/s，迎面撞上速度为480 km/h的飞机，鸟撞飞机的作用时间大约为7.5×10-5s，对飞机的撞击力约为
A． B．
C． D．
12．高楼坠物极其危险，新闻中曾多次报道由于高楼坠物造成的人员伤亡案例。假设一质量为 m 的物体由 h 处自由下落，物体落地时与地面相互作用的时间为t，重力加速度用 g 表示，忽略一切阻力。则物体与地面产生的作用力的平均值应为（ ）
A． B． C． D．
二、综合计算题
13．如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中。
(1)小球的动量变化和方向；
(2)小球所受合力冲量的大小；
(3)小球所受弹簧弹力冲量的大小；
(4)弹簧弹力的平均大小。
14．冰壶运动是冬奥会比赛项目，近几年中国冰壶队在世界比赛中取得了较好的成绩，现在队员们正在积极备战2022年北京冬奥会。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，运动员施一水平恒力将静止于A点的冰壶（视为质点）沿直线AD推到B点放手，最后冰壶停于D点，已知冰壶与冰面间摩擦因数为，冰壶质量为，AB=CD=，BC=，重力加速度为，求：
(1)冰壶在B点的速率；
(2)冰壶在CD段与在AB段运动时间之比；
(3)在AB段水平恒力对冰壶的冲量大小。
2019-2020学年高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理课时训练参考答案
1．C
【解析】
A．做匀速圆周运动的物体，速度方向时刻改变，故动量时刻改变，故A错误；
B．做匀变速直线运动的物体，由于速度大小时刻改变，故它的动量一定在改变，故B错误；
C．若物体动能变化，则速度大小一定变化，根据p=mv知，动量一定变化，故C正确；
D．由公式可知，动量变化率
由于做匀加速直线运动的物合力恒定，则动量变化率一定不变，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
ABD．先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得
解得:
当时间增大时，球动量的变化率减小，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，所以A正确，BD错误。
C．速度由v减小到0，动能的变化量是不变的，故C错误。
故选A。
3．C
【解析】
A.根据冲量公式，因重力不为零，故物体受到的冲量不为零，故A错误；
B.物体在上升过程和下降过程的高度相同，但物体上升时的加速度大于向下的加速度，故下降时所用的时间大于上升时所用的时间，故上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小，故B错误；
C.由平均速度公式可知，上升时
下降时
因故下降后的速度小于拋出时的速度，故动量的增量小于初动量，故C正确；
D.物体在整个抛出过程中克服阻力做的功为
由功能原理可知，物体机械能的减小量，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．
5．C
【解析】
AB．由动能定理
则下滑到C点时的动能不相同；两个路径的运动到达底端，合力的冲量等于动量的增量，方向大小都不同，所以AB错误；
C．下滑到C点过程中摩擦力做功相同，都为
所以机械能损失相同，选项C正确。
D．根据可知，两边消去了滑块的质量m，则与质量无关，即若小球质量增大，则沿同一斜面到达斜面底端的速度不变，选项D错误。
故选C。
6．B
【解析】
由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为Ek，由动量定理可知：p=Ft，由动能定理得：Ek=FL，设物体质量为m；
AD． 当位移为2L时，物体的动能
Ek′=F?2L=2FL=2Ek
物体的动量：
故AD错误；
BC． 当时间为2t时，动量
p′=F?2t=2Ft=2p
物体的动能：
故B正确，C错误；
故选B。
7．B
【解析】
A． 根据自由落体运动公式
选取向上为正方向，手机与眼睛作用后手机的速度变成0，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为
故A错误；
BC．手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，选取向上为正方向，则：
代入数据可得：
手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用的时间相等，所以手机对眼睛的冲量大小约为0．48，方向竖直向下，故B正确，C错误；
D． 由冲量的定义：Iy=Ft，代入数据可得：
故D错误。
故选B。
8．B
【解析】
广告牌的面积
S=5×20m2=100m2
设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，则有：
m=ρSvt
根据动量定理有：
-Ft=0-mv=0-ρSv2t
得：
F=ρSv2
代入数据解得
F≈
故B正确，ACD错误。
故选B。
9．D
【解析】
对物体B由动量定理得
即
随物体A由动量定理得
化简得
所以D正确，ABC错误。
故选D。
10．B
【解析】
设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m，则有：
m=ρsvt
根据动量定理有：
-Ft=0-mv=0-ρsv2t
得：
F=ρsv2
A．F =ρsv，与结论不相符，选项A错误；
B．F =ρsv2，与结论相符，选项B正确；
C．F =ρsv3，与结论不相符，选项C错误；
D．F=ρsv2，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
11．B
【解析】
以飞机为参考系，则鸟向飞机撞过来的速度为
设鸟对飞机的平均撞击力为F，由动量定理可得
带入数据解得
故B正确，A、C、D错误；
故选B。
12．A
【解析】
对下落的物体，由机械能守恒定律得
则物体落地时的速度为
物体与地面相互作用后的速度变为零，取向下的方向为正，由动量定理得
解得
A正确，BCD错误。
故选A。
13．（1）2mv，方向竖直向上；（2）2mv ；(3)；(4)
【解析】
(1)以竖直向上为正方向，小球的动量变化
方向竖直向上。
(2)由动量定理
小球所受合力冲量的大小为。
(3)因为
所以小球所受弹簧弹力冲量的大小
(4)弹簧弹力的平均大小
14．(1)；(2) ；(3)
【解析】
(1)在段由牛顿第二定律有
解得
根据运动学公式可得冰壶在点的速率为
(2)在段则有
解得
在段由逆向思维有
可得
所以有
(3)在段由动量定理有
解得
选择题（下列题目四个选项中只有一个选项满足题意）
1．关于动量，下列说法中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，动量不变
B．做匀变速直线运动的物体，它的动量可能不变
C．物体的动能变化，动量也一定变化
D．物体做匀加速直线运动时，动量变化率可能变化
2．篮球运动深受同学们喜爱。打篮球时，某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。他这样做的效果是（ ）
A．减小篮球对手的冲击力
B．减小篮球的动量变化量
C．减小篮球的动能变化量
D．减小篮球对手的冲量
3．竖直向上抛出一个篮球，从抛出到落回到抛出点所经历的时间是t，篮球上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为f，则在时间t内（ ）
A．篮球所受重力的冲量为零
B．空气阻力对物体的冲量上升过程比下降过程大
C．篮球动量变化量的大小大于抛出时的动量大小
D．篮球机械能的减少量为fH
4．“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（ ）
A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力
C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零
D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变
5．让一小球分别从竖直墙壁上面的A点和B点沿不同的粗糙斜面AC和BC到达水平面上同一点C，小球释放的初速度等于0，两个斜面的粗糙程度相同，关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．下滑到C点时合外力的冲量可能相同
B．下滑到C点时的动能可能相同
C．下滑到C点过程中损失的机械能一定相同
D．若小球质量增大，则沿同一斜面到达斜面底端的速度增大
6．在光滑的水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t，通过位移L后，动量变为p，动能变为Ek。以下说法正确的是（ ）
A．在F作用下，这个物体经过位移2L，其动量等于2p
B．在F作用下，这个物体经过时间2t，其动量等于2p
C．在F作用下，这个物体经过时间2t，其动能等于2Ek
D．在F作用下，这个物体经过位移2L，其动能等于4Ek
7．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是（ ）
A．手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48kg·m/s
B．手机对眼睛的冲量大小约为
C．手机对眼睛的冲量方向竖直向上
D．手机对眼睛的作用力大小约为0.24N
8．2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高、宽，空气密度，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为（ ）
A． B． C． D．
9．物体A和B用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，如图（a）所示，A的质量为m，B的质量为M，当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，如图（b）所示，在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（ ）
A．Mv B．Mu C． D．
10．超强台风“利奇马”在2019年8月10日凌晨在浙江省温岭市沿海登陆， 登陆时中心附近最大风力16级，对固定建筑物破坏程度非常大。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为s，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为ρ，则风力F与风速大小v关系式为( )
A．F =ρsv B．F =ρsv2 C．F =ρsv3 D．F=ρsv2
11．鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一。假设在某次空难中，鸟的质量为0.8 kg，飞行的速度为7 m/s，迎面撞上速度为480 km/h的飞机，鸟撞飞机的作用时间大约为7.5×10-5s，对飞机的撞击力约为
A． B．
C． D．
12．高楼坠物极其危险，新闻中曾多次报道由于高楼坠物造成的人员伤亡案例。假设一质量为 m 的物体由 h 处自由下落，物体落地时与地面相互作用的时间为t，重力加速度用 g 表示，忽略一切阻力。则物体与地面产生的作用力的平均值应为（ ）
A． B． C． D．
二、综合计算题
13．如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中。
(1)小球的动量变化和方向；
(2)小球所受合力冲量的大小；
(3)小球所受弹簧弹力冲量的大小；
(4)弹簧弹力的平均大小。
14．冰壶运动是冬奥会比赛项目，近几年中国冰壶队在世界比赛中取得了较好的成绩，现在队员们正在积极备战2022年北京冬奥会。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，运动员施一水平恒力将静止于A点的冰壶（视为质点）沿直线AD推到B点放手，最后冰壶停于D点，已知冰壶与冰面间摩擦因数为，冰壶质量为，AB=CD=，BC=，重力加速度为，求：
(1)冰壶在B点的速率；
(2)冰壶在CD段与在AB段运动时间之比；
(3)在AB段水平恒力对冰壶的冲量大小。
2019-2020学年高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理课时训练参考答案
1．C
【解析】
A．做匀速圆周运动的物体，速度方向时刻改变，故动量时刻改变，故A错误；
B．做匀变速直线运动的物体，由于速度大小时刻改变，故它的动量一定在改变，故B错误；
C．若物体动能变化，则速度大小一定变化，根据p=mv知，动量一定变化，故C正确；
D．由公式可知，动量变化率
由于做匀加速直线运动的物合力恒定，则动量变化率一定不变，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
ABD．先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得
解得:
当时间增大时，球动量的变化率减小，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，所以A正确，BD错误。
C．速度由v减小到0，动能的变化量是不变的，故C错误。
故选A。
3．C
【解析】
A.根据冲量公式，因重力不为零，故物体受到的冲量不为零，故A错误；
B.物体在上升过程和下降过程的高度相同，但物体上升时的加速度大于向下的加速度，故下降时所用的时间大于上升时所用的时间，故上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小，故B错误；
C.由平均速度公式可知，上升时
下降时
因故下降后的速度小于拋出时的速度，故动量的增量小于初动量，故C正确；
D.物体在整个抛出过程中克服阻力做的功为
由功能原理可知，物体机械能的减小量，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．
5．C
【解析】
AB．由动能定理
则下滑到C点时的动能不相同；两个路径的运动到达底端，合力的冲量等于动量的增量，方向大小都不同，所以AB错误；
C．下滑到C点过程中摩擦力做功相同，都为
所以机械能损失相同，选项C正确。
D．根据可知，两边消去了滑块的质量m，则与质量无关，即若小球质量增大，则沿同一斜面到达斜面底端的速度不变，选项D错误。
故选C。
6．B
【解析】
由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为Ek，由动量定理可知：p=Ft，由动能定理得：Ek=FL，设物体质量为m；
AD． 当位移为2L时，物体的动能
Ek′=F?2L=2FL=2Ek
物体的动量：
故AD错误；
BC． 当时间为2t时，动量
p′=F?2t=2Ft=2p
物体的动能：
故B正确，C错误；
故选B。
7．B
【解析】
A． 根据自由落体运动公式
选取向上为正方向，手机与眼睛作用后手机的速度变成0，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为
故A错误；
BC．手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，选取向上为正方向，则：
代入数据可得：
手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用的时间相等，所以手机对眼睛的冲量大小约为0．48，方向竖直向下，故B正确，C错误；
D． 由冲量的定义：Iy=Ft，代入数据可得：
故D错误。
故选B。
8．B
【解析】
广告牌的面积
S=5×20m2=100m2
设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，则有：
m=ρSvt
根据动量定理有：
-Ft=0-mv=0-ρSv2t
得：
F=ρSv2
代入数据解得
F≈
故B正确，ACD错误。
故选B。
9．D
【解析】
对物体B由动量定理得
即
随物体A由动量定理得
化简得
所以D正确，ABC错误。
故选D。
10．B
【解析】
设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m，则有：
m=ρsvt
根据动量定理有：
-Ft=0-mv=0-ρsv2t
得：
F=ρsv2
A．F =ρsv，与结论不相符，选项A错误；
B．F =ρsv2，与结论相符，选项B正确；
C．F =ρsv3，与结论不相符，选项C错误；
D．F=ρsv2，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
11．B
【解析】
以飞机为参考系，则鸟向飞机撞过来的速度为
设鸟对飞机的平均撞击力为F，由动量定理可得
带入数据解得
故B正确，A、C、D错误；
故选B。
12．A
【解析】
对下落的物体，由机械能守恒定律得
则物体落地时的速度为
物体与地面相互作用后的速度变为零，取向下的方向为正，由动量定理得
解得
A正确，BCD错误。
故选A。
13．（1）2mv，方向竖直向上；（2）2mv ；(3)；(4)
【解析】
(1)以竖直向上为正方向，小球的动量变化
方向竖直向上。
(2)由动量定理
小球所受合力冲量的大小为。
(3)因为
所以小球所受弹簧弹力冲量的大小
(4)弹簧弹力的平均大小
14．(1)；(2) ；(3)
【解析】
(1)在段由牛顿第二定律有
解得
根据运动学公式可得冰壶在点的速率为
(2)在段则有
解得
在段由逆向思维有
可得
所以有
(3)在段由动量定理有
解得