高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量和动量守恒定律第二节 动量定理随堂练习题

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．如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓慢拉动纸带，用另一水平力快速拉动纸带，纸带都被从重物下面抽出，对这两个过程，下面的解释正确的是（　　）

A．缓慢拉动纸带时，纸带对重物的摩擦力大

B．快速拉动纸带时，纸带对重物的摩擦力小

C．缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大

D．快速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大

2．在拍摄基地，质量是的特技小演员会从高处跳下落在的空气垫上。某次表演时，特技演员从3.2米高处由静止自由下落到空气垫上，经过后被弹起了的高度。则在此过程中他受到的空气垫的平均作用力大小为（　　）

A． B． C． D．

3．太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，为探测器提供推力。若某探测器的质量为500kg，离子以一定的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出流量为3×10-3g/s，探测器获得的平均推力大小为0.099N，则离子被喷出的速率为（　　）

A．33km/s B．3.3km/s

C．30km/s D．3km/s

4．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40米以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的长橡皮条的另一端绑在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下离开跳台，图甲为蹦极的场景。一游客从蹦极台下落的速度-位移图像如图乙所示。已知弹性绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律，游客及携带装备的总质量为75kg，弹性绳原长为10m，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．整个下落过程中，游客始终处于失重状态

B．游客及携带装备从静止开始下落15m的过程中重力的冲量为1125N·s

C．弹性绳的劲度系数约为50N/m

D．弹性绳长为24m时，游客的加速度大小约为18m/s2

5．如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，某时刻速度的大小为v，方向向下。经时间t，小球的速度方向变为向上，大小仍为v。忽略空气阻力，重力加速度为g，则在该运动过程中小球所受弹簧弹力的冲量（　　）

A．大小为2mv，方向向上

B．大小为2mv，方向向下

C．大小为2mv+mgt，方向向上

D．大小为2mv+mgt，方向向下

6．质量为m的物体以速度v0从地面竖直向上抛（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mv0

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

7．如图所示，学生练习用头颠球。某次足球由静止自由下落20cm，被重新顶起，离开头部后沿着竖直方向上升的最大高度仍为20cm。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大小为16N

B．头部对足球的平均作用力大小为20 N

C．头部对足球做功为1.6J

D．头部对足球冲量为1.6N·s

8．质量相同的甲、乙两小球，自同一高度以相同的速率抛出，甲做平抛运动，乙做竖直上抛运动，则从抛出到落地的过程中（     ）

A．两球动量的变化相同

B．两球所受重力的冲量相同

C．两球动量的变化率相同

D．甲球动量的变化大于乙球动量的变化

9．质量为55kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中．已知弹性安全带的缓冲时间为1.1s，安全带长为5m，则安全带所受的平均冲力的大小为（       ）

A．1100N B．1050N C．550N D．200N

10．从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿（如图所示），这样做是为了（　　）

A．减小冲量

B．增大动量变化率

C．减小动量的变化量

D．延长冲击时间，减小冲力

11．将一质量为m的物体以初速竖直向上抛出，已知物体在运动过程中所受空气阻力的大小与其运动速度成正比，比例系数为k，若物体能够上升的最大高度为H，则其上升过程所用的时间应为（　　）

A． B． C． D．

12．下列说法正确的是（       ）

A．动量的方向与所受合外力方向一定相同

B．动量的方向与合外力冲量的方向一定相同

C．动量增加的方向与合外力方向一定相同

D．动量变化率的方向与速度方向一定相同

13．高空抛物危害巨大，自2021年3月1日起，高空抛物正式入刑假设有一枚50g的鸡蛋从10楼窗户不慎掉下，与地面接触时间约为4ms，估算其对地面的冲击力约为（　　）

A．100N B．300N C．500N D．1000N

14．随着科技信息电子产品的快速发展，人们对手机的依赖性越来越强，据有关方面不完全统计，人们一天平均看手机的次数在150次以上。许多人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。如图所示，若手机质量为，从离人眼睛约的高度无初速度跌落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到的手机的冲击时间约为，重力加速度，下列分析正确的是（　　）

A．手机对眼睛的冲量大小约为

B．手机与眼睛作用过程中手机动量的变化量大小约为

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

15．如图所示，某同学练习投篮时，将篮球从同一位置斜向上投出，第一次篮球斜向击中篮板，第二次篮球垂直投在篮板上。不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．第一次投球，篮球竖直方向的分速度较小

B．第一次投球，篮球的初动能一定较大

C．第二次投球，篮球运动的时间较短

D．假设篮球与篮板作用后，水平速度大小不变，方向反向，第二次投球，篮球受到的水平作用力的冲量较小

二、填空题（共4题）

16．一个物体同时受到两个力的作用 F1、F2的作用，F1、F2与时间的关系如图所示，如果该物体从静止开始运动，当该物体具有最大速度时，物体运动时间是 _____________ s.该物体的最大动量是_____________㎏·m/s

17．2010年，日本发射了光帆飞船伊卡洛斯号造访金星，它利用太阳光的光压修正轨道，节约了燃料．伊卡洛斯号的光帆大约是一个边长为a的正方形聚酰亚胺薄膜，它可以反射太阳光．已知太阳发光的总功率是P0，伊卡洛斯号到太阳的距离为r，光速为c．假设伊卡洛斯号正对太阳，并且80%反射太阳光，那么伊卡洛斯号受到的太阳光推力大小F=________________．（已知光具有波粒二象性，频率为ν的光子，其能量表达式为ε=hν，动量表达式p=h/λ )

18．质量为5kg的物体运动速度为2m/s，则其动量为____________；如果一个物体所受合力为4N，则5s的动量变化为___________。

19．（1）某小组同学利用如图甲所示的实验装置探究“动量定理”，实验步骤如下：

A．用天平分别测量钩码和小车的质量；

B．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块垫木，使拖着纸带的小车在不挂钩码时可以在长木板上做匀速运动；

C．将所用器材按图甲所示组装起来；

D．先接通电源后释放小车，打点结束后先切断电源后取下纸带；

E．调节垫木位置改变斜面倾角，多次进行实验；

F．选取打点较为清晰的纸带进行数据处理，整理实验器材。

上述实验步骤中不必要或不正确的有___________（填写步骤前的字母）

（2）图乙是“验证动量定理”实验中打下的一段纸带，图中所标各点为计数点，相邻计数点间有4个计时点未标出，且打点计时器的电源频率为50Hz，实验测得小车质量为0.6kg，本次实验记录传感器示数为0.24N。根据以上数据可知小车从B点到J点的△p=___________kg·m·s-1，对应过程中I=___________N·s，在误差范围内，动量定理成立。（结果均保留三位有效数字）

三、综合题（共2题）

20．如图所示，质量的小球在水平轨道上受水平向右的拉力的作用，从静止开始做匀加速直线运动，F撤去后，小球从与水平面相切的光滑竖直圆轨道最低点B进入，小球运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力等于小球重力，在圆轨道上运行一周后从最低点的出口（未画出，且入口和出口稍稍错开）出来后向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度，水平距离。已知圆轨道半径，BC长为，小球与BC面间动摩擦因数为，，求：

(1)小球通过圆形轨道最高点P的速度大小；

(2)试通过计算判断小球能否到达壕沟的右侧；

(3)若AB段光滑，水平拉力F的作用时间范围可变，要使小球在运动过程中，既不脱离竖直圆轨道，又不掉进壕沟，试求水平拉力F作用时间的范围。

21．如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ＝37°，两导轨之间相距为L＝1m，两导轨M、P间接入电阻R＝1Ω，导轨电阻不计。在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度为B1＝2T，磁场的宽度x1＝3m，在cd连线以下的区域有一个方向也垂直于两导轨平面向下的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度为B2＝1T。一个质量为m＝1kg的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻r＝1Ω。若将金属棒在离ab连线上端x0处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后，经过ef时刚好达到平衡状态，cd与ef之间的距离x2＝9m。重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，求金属棒：

（1）在磁场Ⅰ区域内速度v1的大小；

（2）从开始运动到在磁场Ⅱ中达到平衡状态这一过程中整个电路产生的热量；

（3）从开始运动到在磁场Ⅱ中达到平衡状态所经过的时间。

参考答案：

1．C

2．A

3．A

4．D

5．C

6．D

7．B

8．C

9．B

10．D

11．B

12．C

13．B

14．A

15．C

16．     5     25

17．

18．         

19．     AE     0.184（0.183～0.185均对）     0.192

20．（1）；（2）能；（3）或

21．（1）3m/s；（2）4.5J；（3）3.75s