高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理习题，共16页。试卷主要包含了2动量定理 课后练习，5N等内容，欢迎下载使用。
1．沿水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向，建立平面直角坐标系。在竖直平面内，由A点抛出一个物体，、和是该物体运动轨迹上的三点，如图所示，其中为常数。空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）
A．从A到和从到，重力对物体的冲量相同
B．从A到和从到，重力对物体做的功相同
C．从A到和从到，重力对物体做功的功率相同
D．从A到和从到，物体的动量增量相同
2．一个质量为m的弹性小球，在光滑水平面上以速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，且碰撞后的速度大小与碰撞前相同。记碰撞前后小球速度变化量大小为、碰撞过程中墙对小球所做的功大小为、碰撞过程中墙对小球作用力的冲量大小为，则（ ）
A．，，B．，，
C．，，D．，，
3．飞机在平直跑道上由静止开始匀加速滑行。在匀加速直线运动阶段，飞机的动量（ ）
A．与它的位移成正比B．与它的动能成正比
C．与它的速度的平方成正比D．与它所经历的时间成正比
4．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。下列说法正确的是（ ）
A．玻璃杯掉在草地上动量的改变量小
B．玻璃杯掉在草地上时动量小
C．草地对玻璃杯的冲量小
D．玻璃杯掉在草地上动量变化慢
5．如图所示，跳水运动员从一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知运动员质量，初速度，若经过2s时速度为，则在此过程中，运动员动量的变化量为（g取，不计空气阻力）（ ）
A．
B．
C．
D．
6．下列说法中正确的是（ ）
A．物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大
B．当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零
C．质量不变的某物体，若它的动量发生改变，则它的动能一定发生改变
D．根据，可知物体的动量变化率等于它所受的合外力
7．如图所示，质量为1kg的物体静止在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数。现对其施加一个大小为N，方向与水平方向成45°的恒力F，g=10m/s2，则F作用5s的过程中（ ）
A．水平面对物体支持力的冲量大小为零
B．F对物体的冲量大小为10N·s
C．物体动量的变化量大小为5kgm/s
D．合外力对物体做功为25J
8．水平面上质量为4kg的木块在摩擦力作用下做匀减速直线运动，初速度为4m/s，经2s停下，木块所受摩擦力的大小为（ ）
A．2NB．4NC．8ND．10N
9．运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中（ ）
A．减小物品的动量B．减小物品的动量变化量
C．减小物品受到的冲量D．减小物品受到的作用力
10．打糍粑是中国传统节日的风俗，流行于中国南方地区。若已知木槌质量为，木槌刚接触糍粑时的速度为，打击糍粑后木槌静止，则木槌击打糍粑时的平均作用力约为（ ）
A．B．
C．D．
11．下列现象中解释正确的是（ ）
A．打篮球时通常要伸直双臂去接传来的篮球，两臂会随球迅速收缩至胸前，这个动作有利于减小球对手的冲量
B．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
C．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，是由于跳在沙坑里的动量变化率比跳在水泥地上小
D．体操运动员在落地时总要屈膝，这样做可以减小人的动量变化量
12．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速度；下列分析正确的是（ ）
A．手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为
B．手机对眼睛的冲量大小约为
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
13．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为的运动员（可看作质点），从水平网面上方某一高处自由下落，着网前瞬间的速度大小为，然后以速度大小竖直向上离开水平网面蹦回到上方另一高处。已知运动员与网接触的时间为。重力加速度大小为。若在这段时间内，把网对运动员的作用力当作恒力处理，在此过程中（ ）
A．网对运动员作用力大小为
B．网对运动员冲量大小为
C．网对运动员做的功为
D．网对运动员做功的功率为
14．如图所示，长度为、质量为的木板放置于水平地面上，质量为的滑块放置于木板最左端，已知滑块和木板之间的动摩擦因数为，木板和地面之间的动摩擦因数为，重力加速度为，现给滑块一个向右的冲量，最终滑块静止在木板上。下列说法正确的是（ ）
A．滑块一直做匀减速运动
B．滑块和木板相对运动的时间为
C．木板和地面因摩擦产生的内能为
D．木板和地面因摩擦产生的内能为
15．蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为50kg的运动员从离蹦床1.8m处自由下落，若从运动员接触蹦床到运动员降至最低点经历了0.2s，取g=10m/s2，不计空气阻力，则这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．运动员受到的合力冲量大小为300N·s
B．重力的冲量大小为100N·s
C．运动员动量变化量大小为300N·s
D．蹦床对运动员的冲量大小为200N·s
16．用质量为0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v = 4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么：
（1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？
（2）考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大（g取10m/s2）？
（3）通过以上计算，请你说明在打击和碰撞一类的问题中在什么情况下可以忽略重力的作用。
17．一高空作业的工人的质量，按安全生产规章制度要求，系一条长度的安全带，该安全带的缓冲时间（完成缓冲后工人将静止在空中，不计安全带产生的形变量），若该工人不慎跌落（，忽略空气阻力的影响），求：
（1）安全带刚要拉紧时工人的速度大小v；
（2）缓冲过程中安全带受到的平均作用力大小F及方向。
18．质量m＝500g的篮球，以10m/s的初速度竖直上抛，当它上升到高度h＝1.8m处与天花板相碰，经过时间t＝0.4s的相互作用，篮球以碰前速度的反弹，设空气阻力忽略不计，g取10m/s2，则篮球对天花板的平均作用力为多大？
19．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，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=10m/s2，求：
（1）手机与头部作用过程中手机动量变化；
（2）手机对头部的作用力。
参考答案
1．B
【详解】
AD．从A到的时间大于从到的时间，根据
I=mgt
可知，重力对物体的冲量不相同，根据动量定理可知，物体的动量增量不相同，AD错误；
B．从A到和从到，物体下落的竖直高度相同，根据
W=mgh
可知，重力对物体做的功相同，B正确；
C．根据
可知，从A到和从到，重力对物体做功相同，但是时间不同，则重力的功率不相同，C错误；
故选B。
2．D
【详解】
以碰撞后反向运动的速度方向为正方向，小球速度变化量大小为
碰撞过程中小球动能不变，故墙对小球所做的功大小为
由动量定理可得，碰撞过程中墙对小球作用力的冲量大小为
D正确。
故选D。
3．D
【详解】
AB．飞机的动量为
结合动能定理可得，飞机的动能为
联立可得
故动量与它的动能不成正比，与它的位移也不成正比，AB错误；
C．飞机的动量与它的速度成正比，C错误；
D．由动量定理可得
故飞机的动量与它所经历的时间成正比，D正确。
故选D。
4．D
【详解】
ABC．杯子从同一高度落下，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，故动量的改变量相同，由动量定理可知
可知，玻璃杯受到的冲量也相等，故ABC错误；
D．在草地上，由于草地的缓冲使玻璃杯与草地的接触时间比与水泥地的接触时间长，由动量定理
可知，杯子受到的作用力较小，或者说掉在草地上的玻璃杯动量变化慢，所以杯子掉在水泥地上比掉在草地上更易破碎。故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
运动员只受重力做平抛运动，由动量定理可知
故选C。
6．D
【详解】
A．根据动量定理可知，物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化也越大，而不是动量越大，故A错误；
B．当力与物体的位移垂直时，该力的功为零，而该力的冲量不为零，故B错误；
C．质量不变的某物体，若它的动量发生改变，可能是速度的大小或方向发生变化，则它的动能可能发生改变，也可能不变，故C错误；
D．根据，可知物体的动量变化率等于它所受的合外力，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．水平面对物体支持力大小
水平面对物体支持力冲量大小
故A错误；
B．F对物体的冲量大小
故B错误；
C．物体竖直方向受力平衡，水平方向合力
物体动量的变化量大小
故C正确；
D．合外力对物体做功
有
联立解得
故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
依题意，根据动量定理可得
代入数据求得摩擦力大小
故选C。
9．D
【详解】
运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中，延长了力的作用时间，减小作用力，即使物体的动量变化率减小，不易损坏；故D正确，ABC错误。
故选D。
10．C
【详解】
以向上为正方向，由动量定理可得
代入数据解得糍粑对木槌的平均作用力
由牛顿第三定律可知，木槌击打糍粑时的平均作用力约为1200N，C正确。
故选C。
11．C
【详解】
A．先伸出两臂迎接篮球，手接触到球后，两臂随球引至胸前，动量的变化相同，这样可以增加球与手接触的时间；根据动量定理得，球对手的冲量不变，A错误；
B．杯子从同一高度落下，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，动量的变化相同，根据动量定理得，掉在草地上作用时间长，则作用力减小，不易打碎，B错误；
C．人在下落中接触地面的瞬间速度不变，故跳在沙坑的动量与跳在水泥地的动量是相等的，落地后静止，末动量相等，所以两种情况下动量的变化相等，但由于落在沙坑中时间长，故人跳在沙坑里的动量变化率比跳在水泥地上小，C正确；
D．体操运动员落地时的动量一定，在落地的过程中，动量变化一定， D错误。
故选C。
12．BD
【详解】
A．根据根据自由落体得手机掉落到人眼睛位置时的速度为
手机与眼睛作用后手机的速度变为0，选取向下为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为
故A错误；
B．手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，取选取向下为正方向，对手机由动量动量得
代入数据得
负号表示方向竖直向下，根据力的作用是相互的，所以手机对眼睛的冲量大小约为0.48N.s，故B正确；
C．因为手机对眼睛的力的方向是竖直向下，所以手机对眼睛的冲量方向竖直向下，故C错误；
D．根据冲量定义得手机对眼睛的作用力大小约为
故D正确。
故选BD。
13．AB
【详解】
A．规定向上为正方向，则由动量定理
解得
A正确；
B．网对运动员冲量大小为
B正确；
CD．网对运动员的作用力当作恒力处理，则此过程中，此恒力的位移为零，即网对运动员做的功为0，网对运动员做功的功率为0，CD错误。
故选AB。
14．BD
【详解】
A．分别对滑块和木板受力分析，应用牛顿第二定律
可得滑块加速度
木板加速度
达到共同速度后，对整体受力分析可得
加速度
滑块的加速度发生了变化，不是一直匀减速运动，故A错误；
B．滑块的初速度
由
可得滑块和木板相对运动的时间为
故B正确；
CD．经过
滑块和木板的共同速度
整个过程木板的位移
所以，木板和地面因摩擦产生的内能为
故C错误，D正确。
故选BD。
15．ABC
【详解】
AC．根据运动学规律可知，运动员接触蹦床瞬间的速度大小为
从运动员接触蹦床到运动员降至最低点的过程中，运动员动量变化量大小为
根据动量定理可知运动员受到的合力冲量大小为
故AC正确；
B．根据冲量的定义可知，从运动员接触蹦床到运动员降至最低点的过程中，重力的冲量大小为
故B正确；
D．设蹦床对运动员的冲量大小为I2，取竖直向上为正方向，则由动量定理有
代入数据解得
故D错误。
故选ABC。
16．（1）200N；（2）205N；（3）见解析
【详解】
（1）根据动量定理，取向下为正有
- Ft = 0 - mv
代入数据有
F = 200N
（2）根据动量定理，取向下为正有
(mg - F′)t = 0 - mv
代入数据有
F′ = 205N
（3）根据以上分析，在打击和碰撞一类的问题中，当平均作用力远远大于重力时可以忽略重力的作用。
17．（1）；（2），方向为竖直向上
【详解】
（1）取向下为正方向，有
解得
（2）工人经缓冲时间后速度变为0，由动量定理，有
解得
作用力的方向为竖直向上。
18．12.5N
【详解】
由运动学公式得
带入数据得
设竖直向下方向为正方向。依题意得
由动量定理
代入数据得
F=12.5N
19．（1），方向竖直向上；（2）2.4N，方向竖直向下
【详解】
（1）由题知
，
手机下落做自由落体运动
代入数据解得
手机到人脸时速度
接触人脸后速度变为0，则手机与头部作用过程中手机动量变化为
负号表示改变量方向与速度方向相反，竖直向上。
（2）规定竖直向下为正方向，对手机根据动量定理得
代入数据解得头部对手机的
负号表示方向，故F方向竖直向上。
由牛顿第三定律可得，手机对头部的作用力大小2.4N，方向竖直向下。