高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理达标测试

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理达标测试，共22页。试卷主要包含了2动量定理同步训练2，02s，2kg·m/s，8×108Pa，7×108Pa，5N·s等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年度人教版（2019）选择性必修第一册1.2动量定理同步训练2（含解析）  1．2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外，为了防止病毒传播，打喷嚏时捂住口鼻很重要。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40m/s，假设某人打一次喷嚏大约喷出60mＬ的气体，用时约0.02s。已知气体的密度为1.3kg/m3，估算打一次喷嚏某人受到的平均反冲力约为（　　）A．0.13N B．1.3N C．0.16N D．1.6N2．2019年8月。“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包，脚踩安装了小型涡轮喷气发动机的“飞板”，仅用22分钟就飞越英吉利海峡35公里的海面。当扎帕塔及装备悬浮在空中静止时。发动机将气体以的恒定速度从喷口向下喷出，此时扎帕塔及装备的总质量为120kg。不考虑喷出气体对总质量的影响，取，则发动机每秒喷出气体的质量为（　　）A． B． C． D．3．如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力下列说法正确的是（　　）
 A．头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/sC．足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/sD．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s4．蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。若运动员从跳下到弹性绳绷紧前的过程称为过程Ⅰ，绳开始绷紧到运动员速度减为零的过程称为过程Ⅱ。（重力加速度g=10m/s2）下列说法正确的是（　　）
 A．过程Ⅱ中绳对人的平均作用力大小为750NB．过程Ⅱ中运动员重力的冲量与绳作用力的冲量大小相等C．过程Ⅱ中运动员动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量D．过程Ⅰ中运动员动量的改变量与重力的冲量相等5．如图所示，小明乘坐电梯上到顶楼10楼再下到某层楼，绘制如图所示图线，小明的质量，那么下列选项中正确的是（　　）
 A． 末小明上升到最大高度，最大高度为B．4s-6s内，小明处于超重状态C． 内，小明的动量变化量的大小为D． 内，小明所受的合外力的冲量大小为6．物体受到如图所示的恒力F的作用，在光滑的水平面上运动，在时间t内（　　）
 A．重力的冲量大小一定为为 B．拉力冲量的大小为FtcosθC．支持力冲量的大小为mgt D．合力的冲量水平向右7．刷抖音成了人们茶余饭后的休闲娱乐项目。其中一个视频记录了采石工人手抡连接弹性杆的铁锤打击铁楔子的场景，如图甲所示，该场景可以简化为图乙，铁锤每次打击后均反弹。下列关于该场景说法正确的是。（　　）A．连接弹性杆可以延长人对铁锤的作用时间，增大铁锤打击铁楔子时的初动量B．连接弹性杆可以减少人对铁锤的作用时间，减小铁锤打击铁楔子时的初动能C．使用铁楔子而不用木楔子是为了增大铁锤打击楔子的时间，以增大楔子对石头的作用力D．打击的过程，铁锤的动能全部转化为热能 8．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，则物块（　　）A．在时间内动量变化量为B．动量在内比内变化快C．时动量大小为D．时运动方向发生改变9．如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数时，将如图乙所示周期性变化的外力F作用于物体上，设水平向右为力的正方向，关于物体之后的运动过程分析正确的是（　　）A．在时间段内加速度为B．拉力F的功率最大值为C．内合外力对物体的冲量为0D．物体时而向左运动，时而向右运动10．河北省张家口市风电装机容量累计突破了千万千瓦。草原天路景区风力发电机如图所示，风力带动叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈不计电阻）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为l，风速为v，空气的密度为ρ，空气遇到叶片旋转形成的圆面后一半减速为零，一半原速率穿过，下列说法正确的是（　　）A．一台风力发电机获得风能的功率为B．一台风力发电机获得风能的功率为C．空气对一台风力发电机的平均作用力为D．空气对一台风力发电机的平均作用力为11．汉朝时期飞将军李广的故事广为流传，古诗“林暗草惊风，将军夜引弓。平明寻白羽，没在石棱中”就是描述李广射虎的故事。假设箭的质量约为，以的速度射在石头上，作用时间为。下列说法正确的是（　　）A．箭与石之间平均作用力大小为B．箭与石之间平均作用力大小为C．箭的动能变化量为D．箭的动能变化量为12．如图所示，在卫生大扫除中，某同学用与水平方向成θ=37°角的恒力F推着拖把在水平地板上做直线运动，拖把由静止开始在t=3 s内运动了x=9 m。已知拖把的质量m=1.5 kg，推杆的质量忽略不计，拖把与水平地板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　）A．拖把的加速度大小为2 m/s2 B．推力F的大小为21 NC．3 s末拖把的速度大小为3 m/s D．3 s内推力F的冲量大小为50.4 N·s13．游乐场滑索项目的简化模型如图所示，索道AB段光滑，A点比B点高1.25m，与AB段平滑连接的BC段粗糙，长4m。质量为50kg的滑块从A点由静止下滑，到B点进入水平减速区，在C点与缓冲墙发生碰撞，反弹后在距墙1m的D点停下。设滑块与BC段的动摩擦因数为0.2，规定向右为正方向。g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）A．缓冲墙对滑块的冲量为-50N·s B．缓冲墙对滑块的冲量为-250N·sC．缓冲墙对滑块做的功为-125J D．缓冲墙对滑块做的功为-250J14．轻绳一端固定在天花板上，另一端系一个小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角为的静止三角形物块刚好接触，如图所示。现在用水平力F向左非常缓慢的推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。关于该过程中，下列说法中正确的是（　　）A．绳中拉力先变小后增大B．地面对三角形物块的支持力不断增大C．水平推力做的功等于小球机械能的增加量D．地面对三角形物块的支持力的冲量不为零  15．用水平力拉一个质量为的物体，使它在水平面上从静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为。经过时间后，撤去这个水平力，物体在摩擦力的作用下又经过时间停止运动。求拉力的大小。16．曾经有一则新闻报道，一名4岁儿童从3层高的楼房掉下来，被一名见义勇为的青年接住。请你估算一下，儿童受到的合力的冲量是多大？设儿童与青年之间的相互作用时间为，则儿童受到的合力的平均值有多大？17．一个质量为的蹦床运动员，从离水平网面高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处。已知运动员与网接触的时间为，取。(1)求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量。(2)求网对运动员的平均作用力大小。(3)求从自由下落开始到蹦回离水平网面高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。18．如图，用的铁锤钉钉子，打击前铁锤的速度为。打击后铁锤的速度变为0，设打击时间为。(1)不计铁锤所受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？(2)考虑铁锤所受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？(3)你分析一下，在计算铁锤钉钉子的平均作用力时，在什么情况下可以不计铁锤所受的重力。19．如图所示，长为L的轻绳一端系于固定点O，另一端系一质量为m的小球，将小球从O点正下方处，以水平初速度向右抛出，经一定时间绳被拉直，以后小球将以O点为轴在竖直平面内摆动。已知绳刚被拉直时，绳与竖直方向成60°角。求：(1)小球水平抛出的初速度v0；(2)在绳被拉紧的瞬间，绳对小球的冲量；(3)小球摆到最低点时，绳所受的拉力是多大？20．如图所示，倾角＝37°的斜面固定在水平面上，质量m＝1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F＝9.0N的拉力作用，小物块由静止沿斜面向上运动，小物块与斜面间的动摩擦因数＝0.25，在小物块沿斜面向上运动2m时，将拉力F撤去（斜面足够长，取g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80），求：(1)在拉力的作用过程中，小物块加速度的大小；(2)撤销拉力F后小物块沿斜面向上运动的距离；(3)小物块沿斜面向上运动过程中摩擦力的冲量。21．国产水刀——超高压数控万能水切割机以其神奇的切割性能在北京国际展览中心举行的第五届国际机床展览会上引起轰动，它能切割40mm厚的钢板、50mm厚的大理石等材料。水刀就是将普通的水加压，使其从口径为0.2mm的喷嘴中以800~1000m/s的速度射出的水射流，我们知道，任何材料承受的压强都有一定限度，下表列出了一些材料所能承受的压强限度。设想有一水刀的水射流横截面积为S，垂直入射的速度v=800m/s，水射流与材料接触后，速度为零，且不附着在材料上，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，则：(1)推导水刀产生压强p的表达式；(2)判断此水刀不能切割上述材料的哪一种。A橡胶5×107PaB花岗石1.2×108~2.6×108PaC铸铁8.8×108PaD工具钢6.7×108Pa 22．在撑竿跳比赛的横杆下方要放上很厚的海绵垫子，为什么？设一位撑竿跳运动员的质量为70kg，越过横杆后从h＝5.6m高处落下，落在海绵垫上和落在普通沙坑里分别经时间Δt1＝1s、Δt2＝0.1s停下。试比较两情况下海绵垫和沙坑对运动员的作用力。
参考答案1．A【详解】打一次喷嚏喷出的空气质量为设打一次喷嚏喷出的空气受到的作用力为F，根据动量定理得解得根据牛顿第三定律可得人受到的平均反冲力为故C正确，ABD错误。故选C。2．B【详解】对扎帕塔（及装备）由平衡条件得F=mg根据牛顿第三定律得扎帕塔（及装备）对喷出的气体的力为F′=F设△t时间内喷出的气体的质量为△m，由动量定理得F′•△t=△mv-0联立解得所以发动机每秒喷出气体的质量为0.40kg，故选B。3．C【详解】足球自由落体80cm时的速度为v1，时间为t1，有，反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为80cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度，上升的时间；AC．对足球与人接触的过程，，取向上为正，由动量定理有解得，即头部对足球的平均作用力为36N，而足球的重力为4N，则头部对足球的平均作用力是重力的9倍，此过程的动量变化量大小为，故A错误，C正确；B．足球刚接触时的动量为故B错误；D．足球运动的全过程，所受重力的冲量为故D错误；故选C。4．D【详解】A．绳在刚绷紧时，人的速度为绷紧过程中，根据动量定理解得故A错误；BC．绷紧过程中，根据动量定理故BC错误；D．过程Ⅰ用动量定理过程Ⅰ中运动员动量的改变量与重力的冲量相等，故D正确。故选D。5．D【详解】A．4-5s内电梯继续上升，故末小明未上升到最大高度，故A错误；B．4s-6s内，斜率为负，加速度向下，小明处于失重状态，故B错误；C．内，小明的动量变化量的大小为故C错误；D．内，小明所受的合外力的冲量大小为故D正确。故选D。6．D【详解】A.根据冲量的定义可得，重力的冲量是mgt，故A错误；B.根据冲量的定义可得，拉力的冲量为Ft，故B错误；C.同理支持力的冲量FNt，而重力大于支持力，所以大小不等于mgt，故C正确；D.物体的合力水平向右，故合力的冲量水平向右，D正确。故选D。7．A【详解】AB．铁锤上连接弹性杆的目的是为了延长人对铁锤的作用时间，增大铁锤在空中运动的距离，使铁锤能获得更大的速度，增大铁锤打击铁楔子时的初动量和初动能，A正确，B错误；C．使用铁楔子而不用木楔子，其目的是为了缩短铁锤与铁楔子间的作用时间，根据动量定理得作用时间越短作用力越大，即可以增大铁锤对铁楔子的作用力，也即增大楔子对石头的作用力，使石头更容易裂开，C错误；D．铁锤打击的过程，由于反弹还有动能，动能没有全部转化为热能，D错误。故选A。8．BC【详解】A．根据动量定理可知，在时间内动量变化量为故A错误；B．在时间内动量变化了，时间内动量变化了，所以动量在内比内变化快，故B正确；C．时动量大小为故C正确；D．时动量仍为正值，运动方向没有发生改变，故D错误。故选BC。9．BC【详解】A．在时间段内拉力大小，根据牛顿第二定律可得解得加速度大小在时间段内拉力大小，若物体一直减速运动，根据牛顿第二定律可得解得加速度根据对称性可知，物体在时速度为零，在时间段内拉力物体处于静止状态，加速度为零，故A错误；B．速度最大、拉力最大则拉力的功率最大，所以在、、时拉力的功率最大，此时的速度为拉力的功率最大值为故B正确；C．根据A选项的分析可知，在时物体的速度为零，根据动量定理可得内合外力对物体的冲量为零，故C正确；D．在物体先向右加速、再向右减速、再静止一段时间，以后运动过程中，先向右加速、再向右减速到零，然后又重复这个过程，故D错误。故选BC。10．BC【详解】AB．建立一个“风柱”模型如图所示风柱的横截面积为叶片旋转扫出的面积经过t风柱长度所形成的风柱体积风柱的质量根据动能定理，风力在这一段位移做的功风柱的功率，即一台风力发电机获得风能的功率为故A错误，B正确；CD．根据动量定理可得
 解得故C正确，D错误；故选BC。11．BC【详解】AB．以箭为研究对象，设受到的平均作用力为F，初速度方向为正，由动量定理得代入数据解得方向与初速度方向相反，A错误，B正确；CD．动能变化量为C正确，D错误。故选BC。12．AB【详解】A．由得拖把的加速度大小为A正确；B．由牛顿第二定律得解得推力F的大小为B正确；C．3 s末拖把的速度大小为C错误；D．3 s内推力F的冲量大小为D错误。故选AB。13．BC【详解】由动能定理可知由B到C的过程中，加速度大小为由位移公式可得可得由C到D可知解得被缓冲器反弹，滑块的速度大小（方向与初速度反向，取负）由动量定理可知缓冲墙对滑块的冲量由动能定理可得缓冲墙对滑块做的功综上分析可知BC正确。故选BC。14．BCD【详解】A.绳竖直时，重力等于绳对小球拉力的大小，向左缓慢的推动三角形物块时，小球每个瞬间还是处于平衡状态，小球所受的拉力跟重力沿斜面方向的分力平衡，所以变小，斜面对小球的支持力跟重力垂直斜面的分力平衡，不断增大，故A错误；B.由前面的分析，斜面对球的支持力增大，则球对斜面的压力也增大，根据平衡条件可知，地面对三角形物块的支持力逐渐增大，故B正确；C.根据能量守恒可知，水平力F做的功等于整体机械能的增量，斜面的动能和势能不变，所以水平推力做的功等于小球机械能的增加量，故C正确；D.地面对斜面的支持力不等于零，故冲量也不等于零，故D正确。故选BCD15．【详解】整个过程应用定理有解得拉力的大小16．，【详解】每层楼高约3.3米，则儿童从3层高的楼房掉到地上时的速度约为儿童的质量约为10kg，落地过程根据动量定理有若儿童与青年之间的相互作用时间为，则儿童受到的合力的平均值17．（1）；（2）；（3），方向向下，，方向向上，【详解】（1）向下接触网面的速度为向上离开网面的速度为向上为正，动量的变化量为解得（2）网对运动员的平均作用力，根据动量定理 解得（3）向下接触网面的时间解得向上运动到最高的时间解得重力的冲量 方向向下弹力的冲量方向向上18．(1)200N；(2)205N；(3)当作用的时间比较小时，铁锤的重力可以忽略不计。【详解】(1)对铁锤，不计铁锤的重量时只受到钉子的作用力，由动量定理得Ft=mv代入数据解得F=200N由牛顿第三定律可知，铁锤对钉子的作用力F′=F=200N(2)考虑铁锤的重力，对铁锤，由动量定理得（F-mg）t=mv代入数据解得F=205N由牛顿第三定律可知，铁锤对钉子的作用力F′=F=205N(3)根据前2问的铁锤对钉子的作用力的比较可知，205N比200N大5N，为由此可知，当作用的时间比较小时，铁锤的重力可以忽略不计。19．(1)；(2) m，方向沿绳向上；(3)2mg【详解】(1)小球被抛出后到绳拉紧前做平抛运动，绳拉紧时，小球下落高度为小球水平位移为小球做平抛运动的时间为则小球水平抛出的初速度为(2)绳拉紧前瞬间，小球竖直分速度vy=gt=此时小球速度与竖直方向夹角为解得α=60°则小球速度恰沿绳方向向外，绳拉紧时，使小球速度减为0，由动量定理可得I=0-mv=-m则绳对小球的冲量大小为m，方向沿绳向上(3)小球做圆周运动时，摆至最低点过程中，由动能定理得在最低点由牛顿第二定律得联立方程，解得20．(1)1.0m/s2；(2)0.25m；(3)4.5N·s，方向沿斜面向下【详解】(1)摩擦力Ff＝μmgcosθ＝2N设加速度为a1，根据牛顿第二定律有F－Ff－mgsinθ＝ma1解得a1＝1.0m/s2(2)设撤去拉力前小物块运动的距离为x1，撤去拉力时小物块的速度为vv2＝2a1x1撤去拉力后小物块加速度和向上运动的距离大小分别为a2、x2，有v＝2m/s，Ff＋mgsinθ＝ma2a2＝8m/s2v2＝2a2x2解得x2＝0.25m(3)外力F撤除前物体运动时间t1＝＝2s外力F撤除后物体向上运动时间t2＝＝0.25s小物块沿斜面向上运动过程中摩擦力的冲量IFf＝Ff（t1＋t2）＝4.5N·s方向沿斜面向下21．(1)p=ρv2；(2)不能切割铸铁和工具钢【详解】(1)取∆t时间内喷出的水为研究对象，这部分水的质量为∆m=ρSv∆t这部分水经过时间∆t后都由v变为0，取水喷出方向为正方向，对这部分水由动量定理得-F∆t=∆m×(0-v)化简得F==ρSv2则压强为p==ρv2(2)由公式p=ρv2得，水的压强为6.4×108Pa，小于铸铁和工具钢所能承受的压强，所以，水刀不能切割铸铁和工具钢。22．FN2≈5.6FN1【详解】规定竖直向上为正方向，则运动员着地（接触海绵或沙坑）过程中的始、末动量为p＝mv＝m，p′＝0受到的合外力为F＝FN－mg由牛顿第二定律的动量表述公式F＝即FN－mg＝所以FN＝mg＋落在海绵垫上时，Δt1＝1s，则FN1＝（70×10＋）N≈1441N落在沙坑里时，Δt2＝0.1s，则FN2＝（70×10＋）N≈8108N放上海绵垫后，运动员发生同样动量变化的时间延长了，同时又增大了运动员与地面（海绵垫）的接触面积，可以有效地保护运动员不致受到猛烈冲撞而受伤。两者相比FN2≈5.6FN1