高中物理1.1 动量变化与冲量的关系一课一练

【精品】物理沪科版选择性必修第一册第1节动量变化与冲量的关系-3作业练习

一．单项选择

1．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．

2．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

3．2021年7月4日，神舟十二号航天员刘伯明．汤洪波从空间站天和核心舱节点舱成功出舱，身上穿着我国自主研制的“飞天”舱外航天服，航天服内置微型喷气发动机和操纵系统，相当于微型载人航天器，未来有一天，航天员登陆月球，在月球表面悬停。已知航天服连同人和装备的总质量为m，喷气口的横截面积为S，气体的密度为，且气体喷出前的速度为零，月球的质量为M，月球的半径为R，引力常量为G。要使航天员能在月球表面悬停，则单位时间内喷射的气体的质量为（　　）

A． B． C． D．

4．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

5．A．B两物体质量分别为mA=5kg和mB=4kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA=0.4和μB=0.5，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上。现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上。下列判断不正确的是（　　）

A．在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量守恒

B．在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成系统动量不守恒

C．在两物体被弹开的过程中，A．B两物体组成的系统动量守恒

D．两物体一定同时停在地面上

6．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．300N B．270N C．240N D．210N

7．一质量为的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动，合外力随时间变化的图线如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．时物块的速率为 B．时物块的动量大小为

C．前内物块所受合外力的冲量大小为 D．时物块的速度为零

8．停高空球是足球运动中的一项基本技能．某次足球比赛中，足球从高度处由静止竖直落下，将要落地时被运动员稳稳停在脚上。已知足球的质量为，取重力加速度大小，不计空气阻力，则运动员停球过程中对足球的冲量大小为（　　）

A． B． C． D．

9．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>E0 B．p1＞p0

C．E2>E0 D．p2>p0

10．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

11．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

12．打桩机是基础建设行业必备的装备之一．假设打桩机上质量为m的重锤，以速度v竖直向下落在铁桩上，经过相互作用的时间后重锤停止向下运动，则在相互作用时间内，重锤对铁桩的平均作用力大小是（　　）

A．mg B． C． D．

13．如图所示，木块沿放在光滑水平面上的斜面体下滑，在下滑过程中，下列说法正确的是（　　）

A．地面对斜面体的支持力的冲量为0

B．斜面体对木块支持力的冲量与木块对斜面体压力的冲量相等

C．无论斜面体是否粗糙，木块与斜面体组成的系统机械能都守恒

D．斜面体受到的合外力的冲量方向水平向右

14．机动车在高速公路上行驶时，交通法规定“车速超过每小时100公里时，应当与同车道前车保持100米以上的距离”，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所引起的伤害，人们设计了安全带。假定乘客质量为70kg，汽车车速为100km/h，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的平均作用力大小约为（　　）

A．200N B．400N C．700N D．1400N

15．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．

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】

设运动员从处下落，刚触空气垫的速度为1，根据速度位移公式

解得

在弹起过程中，根据速度位移公式

解得

与空气垫接触后运动员受到两个力的作用，以向上为正，由动量定理

解得

故A正确，BCD错误。

故选A。

2．【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。

3．【答案】D

【解析】

设单位时间内喷出气体的质量为 ，则

喷出的气体的速度

设气体航天员的作用力为F，悬停在空中处于平衡状态，由平衡条件得

对喷出的气体，由动量定理得

解得

故选D。

4．【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。

5．【答案】B

【解析】

ABC．在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，A．B物体受到的滑动摩擦力方向相反，大小分别为

故两物体组成的系统合外力为零，满足动量守恒，AC正确，不符合题意，B错误，符合题意；

D．两物体离开弹簧时的动量p相等，之后的运动过程，由动量守恒定律可得

解得

由于两物体滑行过程受到的摩擦力大小相等，故两物体一定同时停在地面上，D正确，不符合题意。

故选B。

6．【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。

7．【答案】B

【解析】

A．由动量定理可得，t=1s时物块的速率为

解得

A错误；

B．由动量定理可得，t=2s时物块的动量大小为

解得

故B正确；

C．由动量定理可得，前内物块所受合外力的冲量大小为

C错误；

D．由动量定理可知，t=4s时物块的速度为

解得

D错误。

故选B。

8．【答案】D

【解析】

根据自由落体运动的规律有

根据动量定理有

解得

故选D。

9．【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。

10．【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。

11．【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。

12．【答案】C

【解析】

设在相互作用时间内，铁桩对重锤的平均作用力大小是F，对重锤根据动量定理有

解得

根据牛顿第三定律可知重锤对铁桩的平均作用力大小是

故选C。

13．【答案】D

【解析】

A．地面对斜面的支持力的冲量不为0，故A错误；

B．斜面对木块支持力的冲量与木块对斜面压力的冲量大小相等．方向相反，故B错误；

C．当斜面粗糙时，有摩擦力做功，系统机械能不守恒，故C错误；

D．斜面速度方向向右，根据动量定理可知，斜面受到的合外力的冲量方向水平向右，故D正确。

故选D。

14．【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。

15．【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。