物理选择性必修 第一册第二节 动量定理综合训练题

这是一份物理选择性必修 第一册第二节 动量定理综合训练题，共15页。试卷主要包含了2动量定理 课后练习，7 s，1J，5~7，2~20，5~28等内容，欢迎下载使用。
1．新型汽车出厂前需做碰撞安全性实验。在碰撞过程中，关于安全气囊对驾驶员保护作用，下列说法正确的是（ ）
A．增大了驾驶员的动量变化量
B．减小了驾驶员的动量变化率
C．减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D．延长了撞击力的作用时间，从而减小驾驶员的动量变化量
2．2021年5月25日，500架无人机自广州海心沙腾空，化作稻菽千重浪、田间耕耘人，纪念“杂交水稻之父”袁隆平院士。其中一架无人机在升空后进行编队表演的一段时间内沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其v-t图像如图所示，已知无人机的质量为2kg，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．0~6s时间内无人机先上升，2s末开始下降
B．0~6s时间内无人机所受重力做功为零
C．0~6s时间内无人机所受合外力做功为1J
D．2~6s时间内合外力的冲量为4N·s
3．关于动量和冲量，下列说法正确的是（ ）
A．动量越大的物体受到的冲量越大
B．冲量总是与物体动量方向相同
C．冲量是物体动量变化的原因
D．作用在静止物体上的力的冲量总是为零
4．校运会跳远比赛时在沙坑里填沙，这样做的目的是可以增大（ ）
A．人的触地时间B．人的动量
C．人的动量变化量D．人受到的冲量
5．一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ（不计空气阻力），进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则（ ）
A．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量小于重力的冲量
B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小
C．过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能
D．过程Ⅱ中损失的机械能大于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能
6．中国高铁成为了走出国门的“中国名片”。小宏同学评估高铁在运行时撞击飞鸟的安全问题，假设飞鸟的质量有，列车的速度是，忽略小鸟的初速度，两者相撞的作用时间是，请你帮助小宏同学估算飞鸟对飞机的平均撞击力最接近于（ ）
A．B．C．D．
7．部分风力等级对照表如下：
已知空气的密度为，假设空气垂直吹到静止的物体上时速度变为0，则8级大风吹在静止站立且面朝风向、身高约1.7m的人身上时，对人的推力约为（ ）
A．2NB．20NC．200ND．2000N
8．南宁三中考试期间，学校都要反复强调安全意识，要求同学们在考场外放置非考试用品时，不得堆放在阳台栏杆台面上。假设有一只水杯从4楼的栏杆台面上意外跌落，假设每层楼的高度为3m，栏杆台面高1m，水杯落至一楼地面后不再反弹，水杯与地面的作用时间为，若不考虑空气阻力，取，则水杯对地面产生的冲力约为其重力的（ ）
A．30倍B．100倍C．300倍D．1000倍
9．下图为排球场地示意图，场地为的矩形．某次练习中，甲在左侧场内距网处，面对拦网，高高跃起扣球，将球正对拦网（排球轨迹平面与拦网垂直）击出，击球点距地，击球过程可视为给球一个水平方向大小为，竖直方向大小未知的冲量。假设排球质量为，可视为质点，若球擦网进入乙所在的右侧区域，乙在距地高，距拦网也是处将球击回（排球轨迹平面仍然与拦网垂直）。接球过程中视为给球一个水平方向为，竖直方向为的冲量，球刚好沿原路返回，不考虑空气阻力和擦网时网对球的影响，已知。则下列结论正确的是（ ）
A．球在空中作变加速曲线运动运动
B．乙接球过程中给球水平方向的冲量为
C．乙接球过程中给球竖直方向的冲量为
D．乙将球击出后，如果甲不碰球，球将落在甲区，不会出界
10．置于粗糙水平面上的某物体在水平恒力的作用下由静止开始运动，经过时间t1后，撤去恒力，则再经t2时间物体停止运动，若物体一直在同样的水平面上运动，则恒力与阻力大小之比为（ ）
A．t2：t1B．（t1+t2）：t1C．（t1+t2）：t2D．t2：（t1+t2）
11．下面的说法正确的是（ ）
A．当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零
B．如果物体（质量不变）的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大
D．做曲线运动的物体，在任何Δt时间内所受合外力的冲量一定不为零
12．一质量为的运动员从下蹲静止状态向上起跳，经时间，身体伸直并刚好离开地面，此时速度为，在此过程中（ ）
A．地面对他的冲量为
B．地面对他的冲量为
C．地面对他的冲量为
D．地面对他的冲量为
13．质量相等的甲、乙两物体放在同一水平地面上，分别在水平拉力F1、F2的作用下由静止开始做匀加速直线运动。经过时间t0和2t0速度分别达到2v0和3v0时，撤去F1和F2，以后物体各自继续做匀减速直线运动直至停止。此过程中两物体的速度一时间图像如图所示。若在该过程中F1和F2所做的功分别为W1和W2，则W1与W2的比值为（ ）
A．B．C．D．
14．从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，一段时间后落回地面，小球运动的速度随时间变化的规律如图所示。若运动过程中小球受到的阻力与其速率成正比，v1为小球再次落回地面的速率，重力加速度大小为g。下列说法中正确的是（ ）
A．小球上升过程中的平均速度小于
B．整个过程中阻力做功为
C．小球上升和下降过程中重力的冲量大小相等
D．小球上升和下降过程中阻力的冲量大小相等
15．如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两个物体重力的冲量大小相等
B．两个物体合力的冲量大小相等
C．刚到达底端时两个物体的动量相同
D．到达斜面底端时两个物体的动能相等
16．一辆质量m＝2000 kg的汽车以v0＝30 m/s的速度在平直的高速公路上匀速直线行驶，当驾驶员发现前方有事故时，立即进行刹车，已知司机的反应时间为0.7 s。若汽车刹车后的刹车制动力F与刹车后的时间t成线性变化关系，如图所示，且在t＝10 s时刻汽车刚好完全停止运动，汽车运动可视为直线运动。求：
(1)司机的反应时间内汽车行驶的距离；刹车后的最大制动力Fm；
(2)当t1＝5 s时，汽车的速度。
17．质量为0.5kg的弹性小球，从1.25m高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8m。设碰撞时间为0.1s，g取10m/s2，求小球对地板的平均作用力。
18．一垒球手水平挥动球棒，迎面打击一水平飞来的速度5m/s的垒球，被球棒打击后，垒球以30m/s的速度反向水平飞回，已知垒球的质量为0.18kg，球棒与垒球的作用时间为0.010s，重力加速度为10m/s2，求：
（1）垒球被打击后瞬间的动量大小；
（2）球棒对垒球的平均作用力的大小。
19．有一质量为50g的小球，以10m/s的速度垂直射到竖直的墙壁上又被垂直墙壁反弹，落到离墙5m远的水平地面上。若已知小球击墙点离地高5m，球与墙作用时间为0.05s，求：小球与墙碰撞时，墙对小球的平均作用力大小。（g=10m/s2）
20．质量为m＝0.60kg的篮球从距地板H＝0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h＝0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t＝1.0s。忽略空气阻力作用，重力加速度取g＝10m/s2，求：
（1）篮球刚接触地板时和反弹离地时的速度大小；
（2）篮球对地板的平均撞击力；
（3）篮球与地板撞击过程中损失的机械能ΔE。
参考答案
1．B
【详解】
根据动量定理
可得
是否有安全气囊，驾驶员最终都会停下来，动量的变化量都相同，即受到的冲量都相同，有了安全气囊，可以延长停止时间，也就是减小了驾驶员的动量变化率，使驾驶员受到的冲击力减小。
故选B。
2．B
【详解】
A．无人机在0~6s时间内，先向上加速、匀速、减速，3s后开始下降，故A项错误；
B．0~6s时间内无人机竖直方向的位移
所受重力做功为零,故B项正确；
C．根据动能定理，0~6s时间内合外力对无人机做功
故C项错误；
D．根据动量定理，2~6s时间内合外力的冲量
故D项错误。
故选B。
3．C
【详解】
ABC．物体动量的表达式为
根据动量定理可知，物体的冲量与动量改变量的关系为
动量大说明物体的速度大，但无法明确动量的变化，故不能确定物体的冲量大小，冲量与物体动量变化量方向相同，冲量是物体动量变化的原因，故AB错误，C正确；
D．根据
知，只要有力作用在物体上，经过一段时间，这个力便有了冲量，与物体处于什么运动状态无关，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】
跳高比赛时，运动员从与沙坑接触到静止动量的变化量相等，由动量定理可知，人受到的合力的冲量是一定的，人落在沙坑中比落在地面上延长了人与沙坑的接触时间，t变大，由动量定理得
一定，t越长，动量变化率越小，人受到的合外力越小，越安全；BCD错误，A正确。
故选A。
5．D
【详解】
A．过程I中钢珠只受到重力，根据动量定理分析得知，钢珠动量的改变量等于重力的冲量。故A错误；
B．对全过程分析,根据动量定理可知，则阻力的冲量的大小等于过程II和过程I中重力冲量的大小总和。故B错误；
C．对于整个过程，钢珠动能的变化量，根据动能定理得知，整个过程重力做功等于钢珠克服阻力做功，而整个重力做功等于整个过程中钢珠所减少的重力势能，所以过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的重力势能之和。故C错误；
D．根据功能关系分析得知，过程II中损失的机械能等于过程II中钢珠克服阻力做功，等于过程I中钢珠所增加的动能和过程II减小的重力势能。故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
，根据动量定理
解得
故选A。
7．C
【详解】
取内的风，质量为，风撞击人，速度减为零，由动量定理可得
由牛顿第三定律可知，风对人的力等于人对风的力
其中，，代入数据可得
故风对人的推力约为200N，故选C。
8．B
【详解】
设水杯的质量为m，由题意可知水杯下落的高度
水杯在空中做自由落体运动，落地时的速度为
落地过程中，令向下为正方向，根据动量定理有
解得
故选B。
9．B
【详解】
A．球只受重力，故做匀变速曲线运动，A错误；
BC．由初始水平冲量得，可知触网前球运动时间，触网后到乙接球时间，因为从甲扣球到乙接球，，由
可得
故乙接球时
因接球后球也刚好擦网进入甲区，故球速度等大反向离开乙，所以
故乙给球水平、竖直方向的冲量分别为，B正确，C错误；
D．球离开乙到最高点，需时间，再回到同一高度，还需，故被乙击回后，从触网到返回到甲所在场区乙击球点的相同高度，需时间
这段时间的水平位移为
球已出界，D错误。
故选B。
10．B
【详解】
对物体运动的全过程，由动量定理可知
可得
故选B。
11．B
【详解】
A．力的冲量为I=Ft，当力与物体的位移垂直时，该力的冲量不为零，故A错误；
B．如果物体（质量不变）的速度发生变化，物体的动量发生变化，由动量定理可知，物体所受到的合外力的冲量不零，故B正确；
C．由动量定理可知，物体所受合外力冲量越大，物体动量的变化量越大，它的动量不一定大，故C错误；
D．做匀速圆周运动的物体在转动一周回到原点，物体的速度不变，那个不变，受到的合外力的冲量为零，选项D错误；
故选B。
12．A
【详解】
取向上为正，人从下蹲起跳，经∆t时间速度为v，对此过程应用动量定理得
I-mg∆t=mv-0
解得在此过程中，地面对他的冲量
I=mv+mg∆t
A正确。
故选A。
13．D
【详解】
两物体在撤去和后均受摩擦力做匀减速直线运动，由图像可得加速度为
而两物体的质量相等，则摩擦力相等，由
对全过程由动量定理，有
解得
推力作用下的位移由的面积求得
，
故推力总功之比为
所以D正确；ABC错误；
故选D。
14．AD
【详解】
A．上升过程若是匀减速运动，则平均速度为
但由图可知，其速度时间图像面积小于匀减速运动的面积，即小球上升的位移小于匀减速上升的位移，则可得小球上升过程中的平均速度小于，A正确；
B．小球整个过程重力势能变化为0，则根据动能定理可得阻力做功为
B错误；
C．由题意可得，上升过程中，小球的加速度为
下降过程的加速度为
又上升和下降的位移相同，且下降的加速度大小比上升的加速度大小小，故下降的时间更长，由冲量的公式，即有
则下降过程重力的冲量大小大于上升过程重力的冲量大小，C错误；
D．由题意可得，阻力与速率的关系为
故阻力的冲量大小为
因为上升过程和下降过程位移相同，则上升和下降过程冲量大小相等，D正确。
故选AD。
15．BD
【详解】
A．设斜面倾角为θ，物体下滑的加速度
根据
得
知运动的时间不等，根据
则两个物体重力的冲量大小不等，故A错误；
CD．根据动能定理
知到达底端时两个物体的动能相等，两物体速度大小相等，但是速度方向不同，所以到达底端时的动量不同，故C错误，D正确；
B．因为初动量都为零，末状态动量大小相等，根据动量定理知，合力的冲量大小相等，故B正确。
故选BD。
16．(1) ，12000N；(2)
【详解】
(1)在反应时间内，汽车做匀速运动，有
得
由动量定理得
得
(2)根据动量定理可得
解得
17．50N，竖直向下
【详解】
取小球为研究对象，根据自由落体运动和竖直上抛运动可知，小球碰撞前的速度
v1＝＝m/s＝5m/s
方向向下，小球碰撞后的速度
v2＝＝m/s＝4m/s
方向向上，小球受力情况如图所示
取竖直向上为正方向，设地面对小球的平均作用力为F，与地面碰撞时间为t，根据动量定理可得
代入数据解得F=50N，由牛顿第三定律可得，小球对地面的平均作用力为50N，方向竖直向下。
18．（1）；（2）630 N
【详解】
（1）垒球被打击后瞬间的动量大小为
（2）令球棒对垒球的平均作用力的大小为F，取打击后的速度方向为正，根据动量定理得
解得
19．15N
【详解】
小球反弹后做平抛运动，有
解得
取小球原运动方向为正方向，根据动量定理有
代入数据，得
则小球与墙碰撞时，墙对小球的平均作用力大小为15N，负号表示方向与初速度方向相反。
20．（1）4m/s；3m/s；（2）20N，方向向下；（3）2.1J
【详解】
（1）设皮球刚接触地板时的速度为v1；反弹离地时的速度为v2，由动能定理得，下落过程
代入数据解得
v1=4m/s
上升过程
代入数据解得
v2=3m/s
（2）设皮球从H高处下落到地板所用时间为t1，上升的时间为t2，由运动学公式得
皮球与地板接触时间为
地板对皮球的平均撞击力为，取竖直向上为正方向，由动量定理得
代入数据解得
=20N
根据牛顿第三定律，皮球对地板的平均撞击力为=20N，方向向下
（3）皮球与地板撞击过程中损失的机械能为
风级
名称
风速
陆地物象
海面物象
浪高（m）
2
轻风
1.6~3.3
感觉有风
小波峰未破碎
0.2
4
和风
5.5~7.9
吹起尘土
小浪白沫波峰
1.0
6
强风
10.8~13.8
电线有声
大浪白沫离峰
3.0
8
大风
17.2~20.7
拆毁树枝
浪长高有浪花
5.5
10
狂风
24.5~28.4
拔起树木
海浪翻滚咆哮
9.0
12
台风（一级飓风）
32.7~36.9
摧毁极大
海浪滔天
14.0