高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册第1章 碰撞与动量守恒1.1 动量变化与冲量的关系练习

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册第1章 碰撞与动量守恒1.1 动量变化与冲量的关系练习，共11页。试卷主要包含了如图所示，甲，如图所示，从高处向地面运送货物等内容，欢迎下载使用。
1．在实验操作后应该对实验进行适当的分析，研究平抛运动的实验装置如图所示，某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面1．2．3，平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平面1．2．3的交点依次为A．B．C。小球由A运动到B，竖直位移为y1，动能的变化量为ΔEk1，动量的变化量为Δp1;小球由B运动到C，竖直位移为y2，动能的变化量为ΔEk2，动量的变化量为Δp2。忽略空气阻力的影响，若y1=y2，下列关系式正确的是（ ）
A．B．C．D．
2．关于物体的动量，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的动量越大，其惯性也越大
B．物体的动量越大，所受的冲量一定越大
C．物体的动量发生变化，其动能一定变化
D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
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，从而为探测器提供推力。若某探测器质量为，离子以的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，每秒喷出离子质量，则探测器获得的平均推力大小为（ ）
A．1.4NB．0.14NC．0.2ND．2N
4．A．B两物体的质量之比mA：mB=1：3，它们以相同的初速度v0在水平面上滑行做匀减速直线运动，直到停止，其速度—时间图象如图所示。那么，在0~2t时间内A．B两物体所受摩擦阻力之比fA：fB和摩擦力的冲量之比IfA：IfB分别为（ ）
A．1：2，1：3B．2：3，1：3C．2：3，1：6D．1：3，1：3

5．如图所示，甲．乙两物块叠放在一起静止在光滑水平面上，t＝0时在物块乙上加水平向右的外力F。已知甲。甲．乙的质量分别为M＝2kg．m＝1kg，外力F＝6t（N），两物块间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．从t＝0时刻到二者刚好发生相对滑动时，（ ）
A．摩擦力对甲的冲量大小为2N·s
B．外力F的冲量大小为6N·s
C．物块乙动量变化量的大小为2kg·m/s
D．摩擦力对甲所做功的大小为2J
6．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（ ）
A．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
B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
D．掉在水泥地上的玻璃杯受到的冲量较大，而掉在草地上的玻璃杯受到的冲量较大
7．如图所示，两个光滑水平平台，中间各有一个转轴，两个完全一样的小球分别用绳子系在转轴上，给小球一瞬时冲量，两小球以大小相同的线速度绕转轴做匀速圆周运动，已知甲．乙两球做圆周运动的半径分别为r1和r2，绳子拉力分别为F1和F2，角速度分别为ω1和ω2，周期分别为T1和T2，向心加速度分别为a1和a2，则下列关系式正确的是（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，从高处向地面运送货物。两块光滑的木板倚靠在墙壁，底端均固定在O点。两木板厚度不计，与水平面的夹角分别为和。现将两个完全相同的货物a，b分别从木板的顶端静止释放，货物可视为质点，则在它们各自滑至O点的过程中（ ）
A．货物a用时比货物b用时多
B．两货物到达O点时的动量大小相等
C．货物b所受弹力的冲量大于货物a
D．两货物下滑过程重力的平均功率相同
9．如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以足够大的速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点。若第二次仍将纸条压在原位置仅将速度变为2倍，则下列说法正确的是（ ）
A．落点在P点右边
B．落点在P点左边
C．因纸条与铁块的摩擦产生的热量将增加
D．因纸条与铁块的摩擦产生的热量将减小
10．高楼玻璃日渐成为鸟类飞行的杀手，一只质量约为50g的麻雀以10m/s的速度水平飞行，撞到竖直的透明窗户玻璃上后水平速度减为0，麻雀与玻璃的碰撞时间约为0.01s，则窗户玻璃受到的平均冲击力的大小约为（ ）
A．10NB．50N
C．100ND．500N
11．如图所示，一小船以2m/s的速度匀速前行，站在船上的人相对小船给小球一个竖直向上的瞬时冲量（人对小球的作用力远大于小球受到的重力，当小球再次落入手中时，小船前进的距离为2m。已知小球的质量为10g，在空中运动的过程中，手相对船的位置不变，不计空气阻力，取重力加速度大小。则手对小球的瞬时冲量大小为（ ）
A．0.5N·sB．1N·sC．0.05N·sD．0.1N·s
12．一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化如图所示，则该物体（ ）
A．在1s末时运动方向发生改变B．先做匀加速后做匀减速直线运动
C．1s末的速度大小为2m/sD．该物体在0~2s内受到合外力的冲量为0
13．篮球是很多同学喜爱的一项体育项目，如图所示在某次比赛中，投篮者从B处将篮球以速度斜向上抛出，篮球与水平方向的夹角为，不计空气阻力，结果发现篮球恰好垂直击中篮板上的A点，若A点距B点的高度为h，篮球的质量为m，重力加速度为g，则篮球出手后，在击中篮板前时间内，篮球动量变化量的大小为（ ）
A．B．C．D．条件不足，无法判断
14．在没有空气阻力的条件下，在距地面高为h，同时以相等初速度v0分别平抛．竖直上抛．竖直下抛一质量相等的物体m，当它们从抛出到落地时，比较它们所受重力的冲量。有（ ）
A．平抛过程最大B．竖直下抛过程最大
C．竖直上抛过程最大D．三者一样大

15．2021年7月30日，在东京奥运会蹦床项目女子决赛中，中国选手朱雪莹夺得冠军，刘灵玲获得亚军。若朱雪莹比赛中上升的最高点距地面高为H，朱雪莹质量为m，蹦床平面距地面高为h。朱雪莹下落过程，弹性网最大下陷量为x，空气阻力恒为f，下落过程中的总时间为t（从最高点落到弹性网的最低点），则朱雪莹（看作质点）从最高点下落至最低点的过程，下列说法正确的是（ ）
A．弹性网的弹力对朱雪莹的冲量大小为
B．朱雪莹从与蹦床接触到落至最低点过程中所受合外力的冲量大小为
C．弹性网弹性势能的增量为
D．朱雪莹的机械能减少
参考答案与试题解析
1．【答案】A
【解析】
AB．由平抛运动的特点可知，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，由于水平板竖直方向上的间距相等，故小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，由于小球做平抛运动过程中忽略空气阻力的影响，只有重力做功，根据动能定理可知
B错误，A正确；
CD．根据动量定理可知：合外力的冲量等于动量的变化，由于小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，所以
CD错误。
故选A。
2．【答案】D
【解析】
A．根据
p=mv
可知，物体的动量越大，其质量不一定大，则惯性不一定大，选项A错误；
B．根据动量定理，物体的动量变化越大，所受的冲量一定越大，选项B错误；
C．物体的动量发生变化，如果是速度的方向变化，大小不变，则其动能不变，选项C错误；
D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向，选项D正确。
故选D。
3．【答案】B
【解析】
t时间内喷出离子的质量为mt，对喷出的离子，取运动方向为正，由动量定理得
Ft=mtv？0
代入数据解得
F=mv=0.14N
由牛顿第三定律可知，探测器获得的平均推力大小
F′=F=0.14N
4．【答案】B
【解析】
根据动量定理可知
根据冲量的定义有
故选B。
5．【答案】A
【解析】
B．当两物块间达到最大静摩擦力时，物块甲与物块乙将要发生相对滑动，则此时物块甲的加速度为
则对整体受力分析可知
则可知从施加外力到发生相对运动的时间为1s，F是均匀增加的，故1s内外力的平均值为
则外力的冲量大小为
B错误；
C．对整体由动量定理可得
解得
则物块乙动量的变化量为
C错误；
A．对物块甲，由动量定理得
A正确；
D．对物块甲，由动能定理得摩擦力对物块甲做功为
D错误。
故选A。
6．【答案】B
【解析】
玻璃杯子从同一高度掉下，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
可知受到的冲量也相等；由于草地的缓冲时间较长，故玻璃杯动量改变慢，选项B正确，ACD错误；
故选B。
7．【答案】C
【解析】
A．由题意知两小球线速度大小相等，绳子拉力提供向心力，则有
向心力与半径成反比，A错误；
B．角速度为
角速度与半径成反比，B错误；
C．周期为
周期与半径成正比，C正确；
D．向心加速度为
向心加速度与半径成反比，D错误。
故选C。
8．【答案】C
【解析】
依题意，设O点与墙的水平距离为，木板与水平面夹角为
AB．货物下滑到达O点时，则有
代入，求得货物a，b用时为
所以，货物a用时等于货物b；它们到达O点时的动量可表示为
可知到达O点时的动量大小不相等，故AB错误；
C．货物与到达O点时，货物所受弹力的冲量
相等，但
即b受到的弹力大于货物a，所以货物b所受弹力的冲量大于货物a所受弹力的冲量，故C正确；
D．两货物下滑过程重力的平均功率
可知下滑过程重力的平均功率不相等，故D错误。
故选C。
9．【答案】B
【解析】
AB．抽出纸带的过程中，铁块受到向前的摩擦力作用而加速运动，若纸带以2v的速度抽出，则纸带与铁块相互作用时间变短，因此铁块加速时间变短，根据动量定理
Ft=m△v
可知，摩擦力作用时间变短，铁块获得的速度减小，可能留在桌面或做平抛时的初速度减小，平抛时间不变，则平抛运动的水平位移较小，落地点在P点左边，故B正确，A错误；
CD．摩擦产生的热量等于摩擦力与相对运动距离的成积，两种情况下纸条都被从铁块下面抽出，相对距离不变，所以产生的热量不变，故CD错误。
故选B。
10．【答案】B
【解析】
由动量定理可得
Ft=mv
带入数据解得
F=50N
故选B。
11．【答案】C
【解析】
一小船以2m/s的速度匀速前行，当小球再次落入手中时，小船前进的距离为2m。故小球运动时间
故小球离手时竖直速度
手对小球的瞬时冲量大小为
故选C。
12．【答案】C
【解析】
A．从图中看出物体先做加速度逐渐增大的加速运动，到1s时，加速度达到最大，此时运动方向没有发生改变，故A错误；
B．从图中看出物体先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，故B错误；
C．a-t图线与坐标轴围成的面积表示物体的速度，1s末的速度大小为
故C正确；
D．该物体在0~2s内受到合外力的冲量为
I=mv
2s末时物体的加速度为0，速度不为0，合外力的冲量不为0，故D错误。
故选C。
13．【答案】B
【解析】
篮球在最高点，竖直方向上速度为零，水平方向速度不为零，所以速度不为零，故动量变化量不等于，由运动学公式得
可得
在竖直方向的动量变化量为
水平方向动量变化量为零，所以篮球的动量变化量的大小为
由动量定理得
综上所诉可知B正确，ACD错误。
故选B。
14．【答案】C
【解析】
三个小球中竖直上抛的物体运动时间最长，而竖直下抛的物体运动时间最短，故它们重力的冲量为
可知竖直上抛的冲量物体最大。
故选C。
15．【答案】B
【解析】
A．整个下落过程中，朱雪莹受重力，空气阻力以及与弹簧网接触后受到的弹力，取竖直向下为正方向，根据动量定理
解得
A错误；
B．朱雪莹从最高点开始下落到与弹簧网接触一瞬间的过程中，根据牛顿第二定律
根据速度与位移的关系得朱雪莹与弹簧网接触前一瞬间的速度
所以朱雪莹从与蹦床接触到落至最低点过程中，根据动量定理得
B正确；
C．由动能定理得
弹簧网弹性势能的增量为
解得
C错误；
D．朱雪莹的机械能减少量等于弹簧网弹性势能的增加量和克服阻力做功，D错误。
故选B。