1.2动量定理-同步练习（含解析）【新教材】-人教版（2019）高中物理选修第一册（机构 ）

1.2动量定理-同步练习（含解析）
一、单选题
1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（??
）
A.?增加了司机单位面积的受力大小?????????????????????????
B.?减少了碰撞前后司机动量的变化量
C.?将司机的动能全部转换成汽车的动能??????????????????
D.?延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
2.人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是前脚掌先着地，并在着地的过程中屈腿下蹲，这是为了（??
）
A.?减小人的动量变化量
B.?减小人脚所受的冲量
C.?增大人对地的压强，使人站立得更稳，起到安全作用
D.?延长人体速度变化所经历的时间，从而减小地面对人脚的作用力
3.古时有“守株待兔”的寓言．假设兔子质量约为2kg,以15m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为1m/s，则兔子受到撞击力的冲量大小为（????
）
A.?28
N·s?????????????????????????????????B.?29N·s?????????????????????????????????C.?31
N·s?????????????????????????????????D.?32
N·s
4.从同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地面上易碎，掉在软泥地面上不易碎，这是因为（??
）
A.?掉在水泥地面上，玻璃杯的动量大
B.?掉在水泥地面上，玻璃杯的动量变化大
C.?掉在水泥地面上，玻璃杯受到的冲量大
D.?掉在水泥地面上，玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地面上一样大，但与水泥地面作用时间短，因而受到的水泥地的作用力大
5.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0.6kg，飞行的速度为3m/s，迎面撞上速度为720km/h的飞机，对飞机的撞击力达到1.6×106N。则鸟撞飞机的作用时间大约为（??
）
A.?7.6×10-6s?????????????????????????B.?7.6×10-5s?????????????????????????C.?1.5×10-5s?????????????????????????D.?1.5×10-4s
6.如图所示，把茶杯压在一张白纸上，第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出；第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是（??
）
A.?第二次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些
B.?第一次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些
C.?第二次拉出白纸过程中，茶杯增加的动量大一些
D.?第一次拉出白纸过程中，纸给茶杯的冲量大一些
二、多选题
7.质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速度变为v，在这段时间内物体动量变化量的大小可能是(??
)
A.?m(v－v0)????????????????????????????B.?mgt????????????????????????????C.?m
????????????????????????????D.?m
8.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（
??）
A.?时物块的速率为
???????????????????????????????B.?时物块的动量大小为
C.?时物块的动量大小为
????????????????D.?时物块的速度为零
9.跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了(??
)
A.?减小运动员的动量变化???????????????????????????????????????B.?减小运动员所受的冲量
C.?延长着地过程的作用时间????????????????????????????????????D.?减小着地时运动员所受的平均冲力
10.物体在恒定的合力F作用下做直线运动，在时间Δt1内速度由0增大到v，在时间Δt2内速度由v增大到2v.设F在Δt1内做的功是W1
，
冲量是I1；在Δt2内做的功是W2
，
冲量是I2.那么(　　)
A.?I1＝I2???????????????????????????????B.?I1＜I2???????????????????????????????C.?W1＝W2???????????????????????????????D.?W1＜W2
11.下列说法中不正确的是（???
）
A.?根据
，可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力??????????
B.?作用在静止物体上的力的冲量一定为零
C.?物体的动能发生改变，其动量一定发生改变??????????
D.?物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功
12.下面关于物体动量和冲量的说法，正确的是（?
）
A.?物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大??????????
B.?物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变
C.?物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向??????????
D.?物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大
13.如图所示，一个物体在与水平面的夹角为θ的斜向上的拉力F的作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动，在物体通过距离S的过程中运动的时间为t，则（??
）
A.?力F对物体做的功为FS?????????????????????????????????????????B.?力F对物体做的功为FScosθ
C.?力F对物体的冲量为Ft?????????????????????????????????????????D.?力F对物体的冲量为Ftcosθ
14.下列说法正确的是(???
)
A.?做曲线运动的物体的速度一定变化??????????????????????
B.?速度变化的运动一定是曲线运动
C.?同一物体的动量越大，其速度一定越大???????????????
D.?物体所受合力不为零，其机械能一定不守恒
三、解答题
15.一个质量m=8kg的物体，以v=10m/s的速度做直线运动，受到一个反方向的作用力F，经过3秒，速度变为反向2m/s，这个力是多大？
答案
一、单选题
1.【答案】
D
【解答】A．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，A不符合题意；
B．有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，B不符合题意；
C．因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，C不符合题意；
D．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】人的动量的变化量是一定的，根据动量定理可知，如果增加动量改变的时间，相应的作用力就会减小；接触面积增大，司机受到的压强变小。
2.【答案】
D
【解答】AB．由D选项分析可知，人从高处跳到低处不会因为上述动作而改变动量的变化量，即动量的变化量时不变的，人脚所受的冲量就等于人的动量的变化量，所以也是不变的，所以AB不符合题意；
C．根据压强的定义
由D选项分析可知，此动作，人对地面的压力减小，人对地的压强不确定减小还是变大了，所以C不符合题意。
D．人从高处跳到低处时，脚与地面接触时，人的速度会变为0，规定向上为正方向，对人由动量定理得
其中，F表示地面对人的支持力。由此可以看出，前脚掌先着地，并在着地的过程中屈腿下蹲，这些动作都是为了延长作用时间，从而减小地面对人的支持力，所以D符合题意；
故答案为：D。
【分析】人的动量的变化量是一定的，根据动量定理可知，如果增加动量改变的时间，相应的作用力就会减小。
3.【答案】
D
【解答】设初速度方向为正方向，则由题意可知，初速度v0=15m/s；末速度为v=-1m/s；则由动量定理可知：I=mv-mv0=-2-2×15=-32N?s；
故答案为：D．
【分析】物体动量的变化，利用末动量减初动量即可，力的冲量，利用力乘以力作用的时间即可。
4.【答案】
D
【解答】杯子从同一高度滑下，故到达地面时的速度一定相等，故着地时动量相等；与地面接触后速度减小为零，故动量的变化相同，由动量定理可知I=△p可知，冲量也相等；但由于在水泥地上，接触时间较短，故动量的变化率较大，作用力较大；而在软泥上时，由于软泥的缓冲使时间变长，动量的变化率较小，作用力较小，
故答案为：D。
【分析】杯子的动量的变化量是一定的，根据动量定理可知，如果增加动量改变的时间，相应的作用力就会减小。
5.【答案】
B
【解答】设碰撞过程鸟撞击飞机的作用时间为t，则根据动量定理
整理可得
故答案为：B。
【分析】把小鸟作为研究对象，结合小鸟碰撞前后的速度和作用力大小，利用动量定理求解作用时间。
6.【答案】
C
【解答】AB．两次拉动中，茶杯和纸之间均发生相对滑动，因此受到的均为滑动摩擦力，因压力不变，则由f=μFN可知，两次拉动时纸给茶杯的摩擦力相同，AB不符合题意；
C．第二次慢拉动白纸过程中，摩擦力作用时间长，则产生的冲量较大，根据动量定理可知，茶杯获得的动量大一些，C符合题意；
D．第一次迅速拉动白纸过程中，摩擦力作用时间短，故纸给茶杯的冲量小一些，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】力的冲量，利用力乘以力作用的时间，时间作用越长，力的动量就越大。
二、多选题
7.【答案】
B,C,D
【解答】A．根据动量定理，物体动量的变化应该等于初末动量的矢量差，而不是代数差，选项
A不符合题意。
B．由动量定理I合=Δp知Δp=mgt
因此B符合题意。
CD．由公式Δp=mΔv=mvy=
m
=
m
则C和D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，结合运动学公式求解不同位置的速度，进而求解动量的变化。
8.【答案】
A,B
【解答】A．前两秒，根据牛顿第二定律
则0-2s的速度规律为：v=at；
t=1s时，速率为1m/s，A符合题意；
B．t=2s时，速率为2m/s，则动量为P=mv=4kg?m/s
B符合题意；
CD．2-4s，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，a=-0.5m/s2
，
所以3s时的速度为1.5m/s，动量为3kg?m/s，4s时速度为1m/s，CD不符合题意；
故答案为：AB
【分析】结合外力大小随时间的变化图像，利用动量定理求解冲量。
9.【答案】
C,D
【解答】跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定．由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定；跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t，由
可知，延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F，AB不符合题意，CD符合题意；
故答案为：CD。
【分析】人的动量的变化量是一定的，根据动量定理可知，如果增加动量改变的时间，相应的作用力就会减小。
10.【答案】A,D
【解答】AB：据动量定理，
，
，则
。A符合题意，B不符合题意。
CD：据动能定理，
，
，则
。C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】据动量定理得=；据动能定理得<
。
11.【答案】B,D
【解答】
由动量定理可得
，则
，由此可知，物体动量的变化率等于它所受的力，A不符合题意；
根据P=Ft，知冲量是力在时间上的积累，与物体是否静止无关，所以作用在静止物体上力的冲量不为零，B符合题意；
动能是标量，只有大小没有方向，动能发生变化说明物体速度的大小肯定发生变化，故物体的动量一定发生改变，C不符合题意；
匀速圆周运动的速度方向时刻变化，即物体的动量发生改变，而物体的动能保持不变，根据动能定理可知，合外力对物体不做功，D符合题意．
故答案为：BD
【分析】冲量I=Ft，所以作用在静止物体上的冲量不一定为0。动量变化有可能只是速度方向变化，合外力可以不做功。
12.【答案】B,C,D
【解答】由动量定理可知，物体所受合外力的冲量，其大小等于动量的变化量的大小，方向与动量增量的方向相同，故A项错，B、C、D项正确。
【分析】动量定理的基本考察，理解公式是矢量式即可解题。
13.【答案】
B,C
【解答】解：A、由题意及功的公式可得，力F对物体所做的功：W=FScosθ；故A错误；B正确；
C、根据冲量的定义可知，力F对物体的冲量为Ft．故C正确，D错误；
故选：BC
【分析】由功的公式可求得拉和所做的功；由动能定理可求是动能的变化量
14.【答案】A,C
【解答】A项：做曲线运动的物体的速度方向一定改变，所以速度一定变化，A符合题意；
B项：速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀加速直线运动，速度方向不变，大小变化，B不符合题意；
C项：由公式
可知，同一物体动量越大，速度一定越大，C符合题意；
D项：物体所受合外力不为零，其机械能不一定守恒，如平抛运动合外力不为零，但只有重力做功，其机械能守恒，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】做曲线运动的物体的速度方向一定改变，速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀加速直线运动；同一物体动量越大，速度一定越大，物体所受合外力不为零，其机械能不一定守恒，如平抛运动合外力不为零，但只有重力做功，其机械能守恒。
三、解答题
15.【答案】
解：规定初速度v的方向为正方向，则初动量p1=mv1=80kgm/s
末动量p2=
-mv2=-16
kgm/s
由动量定理可得Ft=p2-p1
解得F=-32N
则这个力大小为32N。
【分析】由于知道物体初末速度和力作用的时间，结合动量定理可以求出这个力的大小。