沪科版 (2019)第1章 碰撞与动量守恒1.1 动量变化与冲量的关系随堂练习题

这是一份沪科版 (2019)第1章 碰撞与动量守恒1.1 动量变化与冲量的关系随堂练习题，共10页。
A．200NB．400NC．700ND．1400N
2．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下最能体现能量守恒定律的是（ ）
A．动量守恒定律B．动量定理
C．闭合电路欧姆定律D．牛顿第三定律
3．一艘在太空飞行的宇宙飞船，开动推进器后受到的推力是2000N，开动4s的时间，速度的改变量为8m/s，则宇宙飞船的质量为（ ）
A．1000kgB．2000kgC．3000kgD．4000kg
4．如图所示是建筑上常用的耐火砖，一个建筑工人为测试耐火砖的强度，将质量为3kg的耐火砖从距离地面h=0.8m处由静止释放，耐火砖碰触地面后速度减为零并保持完整。若从耐火砖接触地面到速度减为零的时间t=0.05s，不计空气阻力，重力加速度g取，则地面对耐火砖的平均作用力大小为（ ）
A．300NB．270NC．240ND．210N
5．现在很多景区都有悬空大茶壶这一景观，如图甲所示，一把大茶壶不断向下“倒水”，大茶壶似乎没有任何支撑而悬空，小明参观后回到自己的DIY实验工坊，尝试做了如下实验，其原理如图乙所示，开口向下的水桶代替大茶壶，水桶下面有一水管，水桶的重心位于水管中心之上，水管内的水流忽略重力的影响而各处速度方向竖直向上，大小相等均为v=10m/s，水管的横截面积S=0.003m2，水的密度为ρ=1000kg/m3，假设水碰到水桶底部瞬间速度大小不变方向反向，忽略水流质量的损耗，水碰水桶底部过程忽略水的重力．阻力的影响，水桶处于悬停状态。下列说法正确的是（ ）
A．水桶的质量为60kgB．水桶的质量为40kg
C．连接水管的水泵输出功率为15kWD．连接水管的水泵输出功率为20kW
6．新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播。研究发现打一次喷嚏人受到的平均反冲力约为，时间大约，喷出的物质约为。据此知喷出物质的速度约为（ ）
A．B．C．D．
7．体育课上，某同学进行三分球投篮练习。如图所示，该同学在A点投篮三次，得到三条不同的运动轨迹，已知三条轨迹的最高点是等高的，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．三次投篮初速度的水平分量相等
B．篮球三次落地时重力的瞬时功率一样大
C．该同学三次投篮对篮球做的功相等
D．沿轨迹抛出的篮球动量变化量最大

8．为了研究物体下落撞击地面的冲击力，实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了相关实验探究，空气阻力和重物与地面的形变忽略不计，g取10m/s2。下表为一次实验过程中的数据。则在重物与地面接触的时间内，重物对地面的冲击力是（ ）
A．90NB．70NC．50ND．30N
9．从同一高度落下的玻璃杯，掉在水泥地面上易碎，而掉在软垫上不易碎。这是因为玻璃杯跟水泥地面相碰时（ ）
A．碰撞时受到的冲力较大
B．碰撞时间较长
C．动量改变量较大
D．受到的冲量较大
10．如图所示，在光滑水平面上，动能为E0．动量的大小为p0小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1．p1，球2的动能和动量的大小分别记为E2．p2，则（ ）
A．E1>E0B．p1＞p0
C．E2>E0D．p2>p0
11．《三国演义》中“草船借箭”是诸葛亮的得意手笔之一。士兵停止划船，忽略草船受到的空气阻力及水的阻力，质量为M的草船以大小为v的速度侧着向对岸驶去，对岸曹军发现草船后万箭齐发，n支质量均为m的箭沿不同方向射中草船（箭全部留在草船中）后草船停下。已知射中草船前瞬间箭的速度大小均为，则这n支箭的合力的冲量的水平分量大小（ ）
A．B．MvC．D．nmv
12．有两个物体其质量分别为和且，它们的初动量相同，若a和b分别受到不变的阻力和的作用，经过相同的位移停下来，它们的运动时间分别为和,则（ ）
A．且
B．且
C．且
D．且
13．质量为m=0.10kg的小钢球以v0=10m/s的水平速度抛出，下落h=5.0m时撞击一钢板，如图所示，撞后速度恰好反向，且速度大小不变，已知小钢球与钢板作用时间极短，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量为2N·s
B．钢板与水平面的夹角θ=60°
C．小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为10kg·m/s
D．钢板对小钢球的冲量大小为
14．行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内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．增加了碰撞过程的动量变化率
B．增加了司机单位面积的受力大小
C．减少了碰撞前后司机动量的变化量
D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
15．今年夏天，湖北各地遭遇极端天气，很多地方降雨记录创有气象记录以来最大值，一般而言，暴雨级别的雨滴落地时的速度约为9m/s。某次下暴雨时李明同学恰巧撑着半径为0.6m的雨伞（假设伞面水平，雨水的平均密度为），由于下雨使李明增加的撑雨伞的力约为（ ）
A．0.45NB．4.5NC．45ND．450N
参考答案与试题解析
1．【答案】B
【解析】
100km/h=27.8m/s，刹车过程对乘客根据动量定理
解得
即接近400N。
故选B。
2．【答案】C
【解析】
A．动量守恒定律不能体现能量守恒，故A错误；
B．动量定理可知：合外力的冲量等于物体动量的增加量，没有体现能量守恒，故B错误；
C．闭合电路的欧姆定律
E=U+Ir
即电源的总功率等于输出功率与内阻功率之和，直接体现了能量守恒，故C正确；
D．牛顿第三定律不能体现能量守恒，故D错误。
故选C。
3．【答案】A
【解析】
由加速度的定义式可知
由牛顿第二定律
解得
此题也可由动量定理求解。故A正确，BCD错误。
故选A。
4．【答案】B
【解析】
耐火砖由释放到接触地面的过程中，根据机械能守恒
从耐火砖接触地面到速度减为零的过程，以竖直向上为正方向，根据动量定理
代入数据解得
F=270N
故选B。
5．【答案】A
【解析】
AB．在时间内，以撞到桶上的水为研究对象，根据动量定理
而水桶悬在空中
代入数据可得水桶的质量
故A正确，B错误；
CD．在时间内，根据动能定理
因此功率
故CD错误。
故选A。
6．【答案】C
【解析】
设打一次喷嚏喷出的空气受到的作用力为F，令喷出的速度方向为正方向，根据动量定理得
FΔt=mv
解得
故选C。
7．【答案】B
【解析】
A. 根据斜抛的运动规律知，三条路径的最高点是等高的，故三个篮球的竖直方向上面分速度vy相同，其总的运动时间
可知运动时间相同，水平方向做匀速直线运动，所以水平位移大的水平分速度大，故A错误；
B．由于斜抛的时候，竖直分初速度vy相同，落地的竖直分速度相同，均等于vy，所以落地时重力的瞬时功率
可知篮球三次落地时重力的瞬时功率一样大，故B正确；
C．同学对篮球做功，篮球获得初动能，由于三个篮球竖直方向分速度相同，水平位移大的第3个球的水平分速度大，故合初速度大，故第3个篮球的初动能大，人对它做功最多，故C错误；
D．根据动量定理得篮球动量变化量
可知抛出的3个篮球动量变化量相等，故D错误。
故选B。
8．【答案】B
【解析】
重物在空中自由下落的过程中
可得，重物与地面接触前瞬时的速度大小为
重物离开地面瞬时的速度大小为
重物与地面接触过程，设重物受到的平均作用力大小为F，设竖直向上为正方向，由动量定理有
解得
根据牛顿第三定律可得重物对地面的冲击力是
故选B。
9．【答案】A
【解析】
C．杯子从同一高度下落，故到达地面时的速度一定相等，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，选项C错误；
D．动量的变化相同，由动量定理可知I=△P可知，受到的冲量也相等，选项D错误；
AB．由于在水泥地上，接触时间较短，故受到的冲力较大；而在软垫上时，由于软垫的缓冲使时间变长，受到的冲力较小。选项A正确，B错误。
故选A。
10．【答案】D
【解析】
ABC．据碰撞过程中总动能不增加，必有E1＜E0，E2＜E0，根据
可知，p 1＜p0，否则就违反了能量守恒定律，故ABC错误；
D．根据动量守恒定律得
得到
可见，p2＞p0，故D正确。
故选D。
11．【答案】B
【解析】
以船为研究对象，以船的运动方向为正方向，根据动量定理，在沿船的运动方向上
可得
即这n支箭的合力的冲量的水平分量大小Mv。
故选B。
12．【答案】D
【解析】
根据
由于它们的初动量相同，，所以有，根据动能定理有
解得
由于经过相同的位移停下来，，所以 ，根据动量定理有
解得
由于它们的初动量相同，，所以，则D正确；ABC错误；
故选D。
13．【答案】D
【解析】
A．小球在竖直方向做自由落体运动，由
解得
小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中，根据动量定理得重力的冲量
故A错误；
B．小球做平抛运动，落在钢板上时小球在竖直方向的分速度为
则
解得
故B错误；
CD．小球落在钢板上时的速度
动量为
取小球反弹的速度方向为正方向，根据动量定理得钢板对小球的冲量大小为
故D正确，C错误。
故选D。
14．【答案】D
【解析】
A．根据动量定理有
可得
即动量的变化率表示合外力，因动量的改变量也相同，由于气囊的缓冲故增加了作用时间，则减小了碰撞过程的合外力，即减小了碰撞过程的动量变化率，故A错误；
B．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，故B错误；
C．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，故C错误；
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，故D正确；
故选D。
15．【答案】C
【解析】
雨滴接近落地时重力与阻力可看成相等，在时间内，撞击伞面的雨滴质量为
以向上为正方向，对该部分雨滴，由动量定理可得
联立解得增加的撑雨伞的力为
故最接近的是45N。
故选C。
重物（包括传感器）的质量m/kg
2.0
重物下落高度H/cm
45
重物反弹高度h/cm
20
重物与地面接触时间t/s
0.2