高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 动量定理当堂检测题

这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 动量定理当堂检测题，共15页。试卷主要包含了2动量定理 课时练，8m处由静止释放，4 kg▪m/s；12N等内容，欢迎下载使用。
1．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，且双腿要弯曲，这是为了（ ）
A．减小冲量 B．增大人对地的压强，起到安全作用
C．使动量的变化减小 D．延长与地面的冲击时间，从而减小冲力
2．如图所示，轻弹簧竖直立在地面上，一个质量为的小球从距弹簧上端正上方0.8m处由静止释放。从小球接触弹簧到第一次脱离弹簧共用时0.5s，不计空气阻力，弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度g取，则小球与弹簧接触过程中弹簧对小球的平均作用力大小为（ ）
A．13NB．8NC．3ND．18N
3．高空坠物极易对行人造成伤害，若一枚的螺丝从一居民楼的18层窗外坠下，与地面的撞击时间约为，反弹高度可忽略。则该螺丝对地面产生的冲击力约为（ ）
A．B．C．D．
4．质量为m的物体静止在光滑水平面上。现在水平推力F作用下运动，推力随时间变化的规律如图所示。关于物体在0 – t1时间内的运动情况，描述正确的是（ ）
A．物体的速度先增大后减小
B．物体的速度一直增大
C．t1时物体速度大小为
D．该过程物体作匀变速运动
5．2021年3月1日，刑法修正案（十一）正式实施，高空抛物罪成为独立罪名，这对于有效防范和遏制高空抛物行为的发生，具有重要的警示意义。若一个100g的苹果从一高为45m的居民楼由静止坠下，与地面的撞击时间约为1.0×10-2s，则该苹果对地面产生的冲击力约为（g取10m/s2）（ ）
A．30NB． C．3×103ND．3×104N
6．相同杯子自同样高度落到地面或地毯时，落在地面上的杯子会破碎落在地毯上的杯子不会碎，关于该现象分析正确的是（ ）
A．落在地面上的杯子动量变化大
B．地面对杯子的力的冲量大
C．落在地毯上的杯子对地毯的冲量大
D．地毯与杯子作用时间长，作用力小些
7．来自路边高楼上的高空坠物常常会对行人造成伤害。设一个质量为20g的鸭蛋从16楼（离地高度约为45m）上由静止坠落，若鸭蛋与地面碰撞作用时间为3 × 10 - 3s，碰撞后鸭蛋碎裂，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则鸭蛋对地面的平均作用力约为其自身重力的（ ）
A．1000倍B．3000倍C．5000倍D．10000倍
8．如图所示，某学习小组用三个完全相同的小球A、B、C做如下的研究：A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿固定的光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动。三个小球从开始运动到落地前瞬间的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能的变化量相同B．动量的变化量相同
C．重力的冲量相同D．落地前瞬间重力的功率相等
9．质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平力F的作用下，经t时间，其速度为v，动能为。若上述过程F不变，物体的质量变为，经过时间，以下说法正确的是（ ）
A．物体速度变为B．物体动量增大了2倍
C．物体动能变为D．物体动能变为
10．汽车安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为驾驶员提供有效的防撞保护。在碰撞过程中，关于安全气囊的保护作用，下列说法正确的是（ ）
A．安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化
B．安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化率
C．安全气囊的作用是减小驾驶员受到撞击力的冲量
D．安全气囊的作用是延长撞击力的作用时间，从而使得动量变化更大
11．如图所示，匀速飞行的战斗机上从相同的高度先后水平抛出两个质量分别为、的炮弹，在两炮弹落到水平地面前的运动过程中，它们动量的变化量分别为、。已知，空气阻力忽略不计，则为（ ）
A．1∶2B．1∶3C．1∶1D．2∶1
12．有的人喜欢躺着看手机，容易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度掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间为，选取竖直向上为正方向，g取，手机下落过程可视为自由落体运动。则下列分析正确的是（ ）
A．与眼睛作用过程中，手机动量变化为
B．手机对眼睛的冲量为
C．手机对眼睛的平均作用力大小为
D．手机自由下落过程重力势能的减少量为
13．如图所示，将一质量为m的小球从O点以速度v水平抛出，过A点时速度大小为2v，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球过A点时动量大小为mv
B．小球过A点时重力的瞬时功率为
C．从O点到A点的过程中重力做功为
D．从O点到A点的过程中重力冲量大小为2mv
14．在离地面同一高度有质量相同的三个小球a、b、c，a球以速度v0竖直上抛，b球以速度v0竖直下抛，c球做自由落体运动，不计空气阻力，则（ ）
A．三球落地时动量pa＝pb＞pc
B．三球落地时动量pb＞pa＞pc
C．从抛出到落地三球动量的变化量△pa＞△pc＞△pb
D．从抛出到落地三球动量的变化量△pa＝△pb＞△pc
15．质量为0.2 kg的小球以6 m/s、竖直向下的速度落至水平地面上，再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，g取10 m/s2。
（1）求小球与地面碰撞前后动量的变化量；
（2）若小球与地面的作用时间为0.2 s，求小球受到地面的平均作用力大小。
16．一个质量为0.2kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后0.2s弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。设水平向左为正方向，求：
（1）碰撞前后钢球的动量变化了多少？
（2）碰撞过程中对墙壁的作用力大小为多少？
17．质量为2kg的小球从离地面1.25m高处自由下落，与地面碰撞后上升的最大高度为0.8m，设小球与地面作用时间为0.3s，取g=10m/s2。求：
（1）小球在落地前一瞬间的瞬时速度大小和小球与地面碰撞完成后的瞬间的瞬时速度大小；
（2）在碰撞过程中，地面对小球的平均冲力大小。
18．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一、某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=20 m圆弧的最低点。质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10m/s2。
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；
（3）若不计BC段的阻力，求运动员经过C点时对轨道的压力。
19．2021年5月29日，中国空间站天和核心舱迎来第一位“访客”，空间站与天舟二号货运飞船形成组合体；6月17日，神舟十二号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱向前端口，“天和”“天舟”“神舟”构成三舱组合体，若给神舟十二号装配离子发动机，离子发动机基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为飞船提供推力神舟十二号飞船的质量为，离子以的速率远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为（流量指单位时间内喷射的质量）在神舟十二号成功对接于空间站和天舟二号组合体后，发动机工作测出的三舱组合体速度变化是。求：
（1）神舟十二号飞船获得的平均推力大小；
（2）空间站与天舟二号组合体的质量。
20．一个质量为50 kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8 s，重力加速度g取10 m／s2。
（1）求网对运动员的平均作用力大小。
（2）求从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0 m高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。 参考答案
1．D
【详解】
人从高处跳到低处时，落地后静止，动量的变化量 相等，由动量定理可知
可知：t越大，冲击力F越小，让脚尖着地后膝盖弯曲，延长了与地面的作用时间t，可以减小冲击力。
故选D。
2．A
【详解】
由题意可知，小球与弹簧接触时的速度大小为
离开弹簧时的速度大小也为。设小球与弹簧接触过程中弹簧对小球的平均作用力大小为F，根据动量定理有
解得
A项正确。
3．B
【详解】
物体下落的过程为自由落体运动，则根据自由落体运动规律可知，一层楼的高度为左右，物体从18层窗户下落高度为
则由
得
根据动量定理
得
B正确
故选B。
4．B
【详解】
AB．由于推力的方向和运动方向始终一致，因此物体始终做加速运动，速度一直增大，A错误，B正确；
C．在图像中，图像与时间轴围成的面积等于冲量的大小，根据动量定理
可得t1时物体速度大小为，C错误；
D．由于整个过程中，推力的大小发生变化，因此物体作变加速运动，D错误。
故选B。
5．B
【详解】
由运动学公式
代入数据解得落地时速度为
苹果落地时收到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正方向，由动量定理得
代入数据解得
根据牛顿第三定律可知苹果对地面产生的冲击力约为。
故选B。
6．D
【详解】
ABC．玻璃杯从同一高度掉下，与水泥地和地毯上接触前瞬间速度相同，动量相同，与水泥地和地毯上作用后速度均变为零，玻璃杯动量的变化相同；由动量定理可知，玻璃杯受到合外力的冲量相同，泥地和地毯对杯子的冲量相同，杯子对地毯和泥地的冲量相同。故ABC错误；
D．地毯柔软，与杯子的作用时间较长，根据动量定理，作用力小，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】
鸭蛋从45m高处落下着地时的速度大小
v = = 30m/s
根据动量定理
(F - mg)t = mv（取向上为正）
求得
≈ 1000
故选A。
8．A
【详解】
A．由于小球A、B、C三个小球从开始运动到落地前瞬间的过程中都只有重力做功，则根据动能定理可知，三个小球的动能的变化量相同，A正确；
B．A、B两物体到达底端时的速度大小相等而方向不同，物体速度不同，动量不相同，所以动量变化也不相同，B错误；
C．A、B两物体到达底端时的速度大小相等，但
aA = g，aB = gsinθ
则A、B两物体的重力的冲量不相同，C错误；
D．A做自由落体运动，C做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，A、C落地时竖直方向的速度大小相同，故落地时的功率P = mgvy相同，B做沿斜面下滑，下滑到斜面底端的速度跟A落地时的速度相同，但速度方向与重力方向成一定的夹角，故功率小于A的功率，D错误。
故选A。
9．D
【详解】
AB．由动量定理可得
即
可知，若F不变，当物体的质量变为，经过时间，物体速度变为，动量为原来2倍，即增大了1倍，AB错误；
CD．物体的动能为
质量为原来一半，动量为原来2倍，故物体动能变为，C错误，D正确。
故选D。
10．B
【详解】
在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，而使用安全气囊后增加了撞击力作用的时间，根据动量定理
作用时间增加，驾驶员受到的撞击力变小，即减少了驾驶员的动量变化率，故选B。
11．A
【详解】
两炮弹从同一高度落下，则落地的时间相同，根据动量定理
可得
故选A。
12．BCD
【详解】
A．手机下落过程看做自由落体运动，下落至眼睛处时速度为
解得
方向竖直向下。此时动量为
所以与眼睛作用时间动量变化量为
故A错误；
B．对于手机，由动量定理
解得
所以手机对眼睛作用力，方向竖直向下。所以手机对眼睛的冲量为
故BC正确；
D．手机重力势能减少
故D正确。
故选BD。
13．BC
【详解】
A．小球过A点时动量大小为2mv，A错误；
B．小球过A点时竖直分速度为
小球过A点时重力的瞬时功率为
B正确；
C．从O点到A点的过程中竖直位移为
重力做功为
C正确；
D．由动量定理可得，从O点到A点的过程中重力冲量大小为
D错误。
故选BC。
14．AC
【详解】
AB．根据动能定理，合外力做功相同，动能的增量相同，a、b的初动能相同，c球的初动能最小，因此a、b的末动能相同，c的末动能最小，从而可得动量关系为
pa＝pb＞pc
A正确，B错误；
CD．从运动情况看，b运动时间最短，a运动时间最长，而合外力相同，根据动量定理可得
△pa＞△pc＞△pb
C正确，D错误。
故选AC。
15．（1）2 kg·m/s，方向竖直向上；（2）12 N
【详解】
（1）取竖直向上为正方向，则初动量为负，末动量为正，动量的变化量为
Δp=p′-p=0.2×4 kg·m/s-0.2×(-6) kg·m/s=2 kg·m/s
方向竖直向上。
（2）由动量定理得
(F-mg)t=Δp
解得
16．（1）2.4 kg▪m/s；（2）12N
【详解】
（1）初动量
末动量
碰撞前后钢球的动量变化
（2）动量定理
解得
17．（1）5m/s，4m/s；（2）80N
【详解】
（1）据自由落体位移公式可得，落地前一瞬间速度大小为
代入数据解得
小球与地面碰撞完成后的瞬间速度大小为
（2）在与地面碰撞过程，以向上为正方向，由动量定理可得
代入数据解得
18．（1）100m；（2）1800N•s ；（3）3900N，方向向下
【详解】
（1）从A到B根据速度﹣位移关系可得
vB2﹣vA2=2aL
解得
Lm=100m
（2）根据动量定理可得
I=mvB﹣mvA
所以
I=（60×30﹣0）N•s=1800N•s
（3）运动员经过C点时受到重力和支持力，如图所示
根据动能定理可得
mghmvC2-mvB2
根据第二定律可得
FN﹣mg=m
解得
FN=3900N
由牛顿第三定律可得运动员对轨道的压力大小为3900N，方向向下。
19．（1）；（2）
【详解】
（1）设时间内发动机喷出离子的质量为，对这部分离子，根据动量定理有
又
，
解得
由牛顿第三定律知，飞船受到的平均推力与F等大反向，故飞船获得的平均推力大小为。
（2）三舱组合体的加速度为
对整体，由牛顿第二定律得
解得空间站与天舟二号组合体的质量为
20．（1）F＝1625 N；（2）IG＝1300 N·s，竖直向下；IF＝1300 N·s，竖直向上
【详解】
（1）由
代入
解得运动员着网时的速度大小为
由
代入
解得运动员离开网时的速度大小为
设竖直向上为正方向，则运动员与网接触的时间内动量的变化量为
方向竖直向上，在运动员与网接触的时间
内，由动量定理得
代入数据解得
（2）运动员自由下落的时间为
运动员离网后竖直上升的时间为
则从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0 m高处这一过程中运动员所受重力的冲量大小为
方向竖直向下；
弹力的冲量
方向竖直向上。