高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 动量定理课时作业

1.2动量定理同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下面的说法正确的是（　　）

A．当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零

B．如果物体（质量不变）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．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大

D．做竖直上抛运动的物体，在时间内所受重力的冲量可能为零

2．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这是为了（　　）

A．减小地面对人的冲量

B．使人的动量变化减小

C．减小地面对人的冲力

D．增大人对地面的压强，起到安全保护作用

3．很多人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g=10。下列分析不正确的是（　　）

A．手机刚要接触头部之前的速度约为2m/s

B．手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48kgm/s

C．手机对头部的冲量大小约为

D．手机对头部的作用力大小约为

4．质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落．与地面碰撞后.上升的最大高度为3.2m，设球与地面作用时间为0.2s，则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)（        ）

A．90N

B．80N

C．110N

D．100N

5．物体A和B用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图甲所示，A的质量为m，B的质量为M。当连接A、B的绳忽然断开后，物体上升经某一位置时的速度大小为vA，这时物体B下落速度大小为vB，如图乙所示。这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（　　）

A．mvA B．mvA-MvB C．mvA+MvB D．mvA+mvB

6．机车从静止开始沿平直公路做匀加速直线运动，若机车所受阻力恒定不变，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．在任意连续相等时间内，合外力的冲量不相等

B．在任意连续相等时间内，机车动能变化量相等

C．机车输出功率不变

D．机车的输出功率逐渐增大

7．在汽车碰撞测试中，一辆重为1.5吨的汽车以50km/h的速度撞向墙壁，大约0.2s内停止，安全气囊在极短时间内弹出保护乘员。此过程中（　　）

A．汽车受到的撞击力大约为2×104N

B．气囊的作用是延长力的作用时间

C．气囊的作用是减小乘员受到的冲量

D．气囊的作用是减小乘员动量的变化量

8．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（　　）

①掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小

②掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，而掉在草地上的玻璃杯动量改变慢

③掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，而掉在草地上的玻璃杯动量改变小

④掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长

A．①② B．③④ C．①③ D．②④

9．2021年8月的东京奥运会上，中国选手陈雨菲获得羽毛球女子单打的金牌。如图所示，假设陈雨菲在某次训练时，将速率为40m/s水平飞来的羽毛球以80m/s的速率反向击回，已知羽毛球质量为5g，球与球拍作用时间为0.01s，重力加速度g取10m/s2，取羽毛球飞来方向为正方向。则下列说法正确的是（　　）

A．此过程动量变化量为0.6kg·m/s B．此过程动量变化量为0.2kg·m/s

C．此过程球与球拍间的平均作用力大小为60N D．此过程球与球拍间的平均作用力大小为20N

10．如图为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告的科学性:设一个50g的鸡蛋从25楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差为3m,鸡蛋与地面撞击时间约为2ms。不计空气阻力，则该鸡蛋对地面平均冲击力约为（   ）

A．5000N B．1000N C．500N D．100N

11．篮球比赛是深受人们喜爱的体育项目，传球方式中有种方式是通过地面传球，其简化过程如图所示，若将质量为的篮球以速度斜射到地板上,入射的角度是,碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是，速度大小仍为，则下列说法中正确的是（       ）

A．合外力对篮球的冲量大小为

B．篮球动量的改变量为零

C．地面对篮球冲量的方向水平向左

D．篮球动量改变量的方向竖直向下

12．2018年世界杯在俄罗斯举行，世界杯足球赛在近日如火如荼的进行，牵动着无数球迷的心，梅西和C罗成为最受瞩目的明星球员．某一运动员用头颠球，若足球用头竖直顶起，每次上升的高度为80cm，足球的质量为400g，与头部作用时间为0.1s，则足球一次在空中运动时间及足球给头部的作用力大小为（空气阻力不计，）（        ）

A．； B．；

C．； D．；

13．某“跑酷”运动员在从距离地面某高处一跃而下，该运动员双脚落地时采用弯曲膝盖的方式使得自身重心继续下降一段时间后静止，忽略空气阻力，则关于运动员落地后的运动，下列说法正确的是（　　）

A．减小运动员落地过程中所受合外力的冲量 B．减小运动员落地过程中地面对运动员的力

C．减小运动员落地过程中动量的变化 D．减小运动员落地过程中的动能的变化

14．“长征九号”是中国正在研制的大功率运载火箭，预计于2030年前后首飞。试验中“长征九号”运载火箭在10s内以2000m/s的速度均匀向外喷射了kg的气体，则火箭产生的推力为（　　）

A． B．

C． D．

15．在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70kg，汽车车速约为100km/h，从开始刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大小约为(       )

A．400 N B．600N C．800N D．1400N

二、填空题（共4题）

16．质量为1kg的物体静止在光滑水平面上，受到斜向上与水平方向成60°角的拉力F=10N的作用，历时2s，在此过程中力F的冲量为_________，物体的动量变化为_________。

17．航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离化（即电离出正离子）。正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口唢出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m、电荷量为q，正、负棚板间加速电压为U，单位时间从唢口喷出的正离子个数为n，忽略离子间的相互作用力及进入栅板时的初速度。则单个正离子经正、负栅板间的电场加速后，获得的动能Ek=___________，该航天器获得的平均反冲力F=___________。

18．高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为_____________.

19．某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下：

(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间______时，可认为气垫导轨水平；

(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；

(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；

(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I=______，滑块动量改变量的大小Δp=______；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）

(6)实验数据处理中，发现拉力的冲量I略大于滑块动量的改变量，请从系统误差的角度说明原因：______。

三、综合题（共4题）

20．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为150g，从离人脸约20cm的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g=10m/s2，试求：

（1）手机下落的时间；

（2）手机对人脸的平均冲力大小。

21．据媒体报道，某手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落，由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏。已知该手机设计质量约为150g，从离地1.8m高度静止开始掉落，保护器撞击地面的时间为0.05s。不计空气阻力，手机可看成质点，重力加速度g=10m/s2，求

(1)手机落地前瞬间的速度大小；

(2)手机对地面的平均作用力大小。

22．高二年级班级篮球赛于5月份进行，为保证比赛顺利进行，篮球协会会长王强同学为了检查篮球气是否充足，于是手持篮球自离地面高度0.8m处以3m/s的初速度竖直向下抛出，球与地面相碰后竖直向上弹起的最大高度为0.45m，已知篮球的质量为1kg，球与地面接触时间为1s，若把在这段时间内球对地面的作用力当作恒力处理，空气阻力不计，g=10m/s2，求：

（1）整个过程中，重力的冲量；

（2）球对地面作用力的大小。

23．一列火车质量，由静止开始以恒定的功率沿平直铁轨运动，经过前进时恰好达到最大速度。设火车所受阻力恒为车重的0.05倍，求火车的最大速度和恒定的功率？

解：设最大速度为，火车的平均牵引力为，由动量定理和动能定理得：

①

②

联立①②解得：

试指出以上求解过程中的问题并给出正确的解答？

参考答案：

1．B

2．C

3．B

4．D

5．D

6．D

7．B

8．D

9．C

10．B

11．A

12．B

13．B

14．A

15．A

16．     20     10

17．     qU    

18．

19．     大约相等               经过光电门的平均速度代替滑块经过A、B两处的瞬时速度

20．（1）0.2s；（2）4.5N

21．(1)6m/s；(2)19.5N

22．（1），方向竖直向下；（2）18N

23．

上述求解混淆了两类不同的平均作用力——对时间的平均作用力和对位移的平均作用力，正确的解法是：由动能定理和功率的推论分别有

可得

解得

，

，

火车运动的图像如图所示

三角形面积为

符合火车以额定功率启动过程，此解合理

三角形面积为

不符合火车以额定功率启动过程，此解不合理

故最大速度为

恒定的功率