粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 动量定理课后作业题

1.2动量定理同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．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，一质量为50kg的运动员，从离水平网面高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处，已知运动员与网接触的时间为，则这段时间内网对运动员的平均作用力为（取）（　　）

A．1200N B．700N C．600N D．100N

2．土兵从高台跳到低处地面时，土兵的速度在很短时间内减小为零，速度变化大，为了安全，土兵都是让脚尖先着地，有效地保护人体免于伤害或减轻伤害程度。这样做是为了（　　）

A．减小人的平均受力大小 B．减小冲量

C．减少动量的变化量 D．减小地面对人的压强

3．如图所示是一颗质量m=50g的子弹射过一张扑克牌的照片，子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间t1约为1.0×10-4s，子弹的真实长度为2.0cm（扑克牌宽度约为子弹长度的4倍）。若子弹以相同初速度经时间t2=1.0×10-3s射入墙壁，则子弹射入墙壁时，其对墙壁的平均作用力约为（　　）

A．5×103N B．5×104N C．5×105N D．5×106N

4．某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是(     )

A．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小

B．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大

C．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率小

D．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化慢

5．从地面上方同一点向东与向西分别水平抛出两个等质量的小物体a和b，抛出速度大小分别为v和2v，不计空气阻力，则a、b两个小物体（　　）

A．从抛出到落地a物体的动量的增量较大

B．运动过程中a物体动量的变化率较大

C．从抛出到落地两物体动能的增量相同

D．落地时b物体重力做功的瞬时功率较大

6．如图所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A、B，质量分别为m1和m2，今有一子弹水平穿过两木块．设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2，木块对子弹的阻力大小恒为Ff，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是

A． B．

C． D．

7．如图所示，质量为m的小球从A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达C点速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球下落过程中，下列说法中不正确的是（　　）

A．小球在BC下落过程中动量的改变量等于所受阻力的冲量

B．若测出小球AC段的高度，可推算出小球克服阻力做的功

C．若测出小球距地面的高度，可推算出小球落地时的瞬时速度

D．若分别测出小球AB段与BC段下落时间，可推算出小球所受阻力的冲量大小

8．如图1所示，一根长为L=1m的空心铝管竖直放置，把一枚m=20g的小圆柱形永磁体从铝管上端管口放入管中由静止释放，圆柱形永磁体直径略小于铝管的内径。永磁体在管内运动时，不与铝管内壁发生摩擦且无翻转，不计空气阻力。若永磁体下落过程中在铝管内受到的阻力f与永磁体下落的速度大小v成正比，且满足f=0.1v（N），永磁体运动的v-t图像如图所示，永磁体在时刻离开铝管下端时阻力恰好等于重力，重力加速度g取。关于永磁体在铝管内运动的过程，下列说法正确的是（　　）

A．永磁体离开铝管下端时的速度大小约为4.47m/s

B．永磁体穿过铝管的时间为0.5s

C．永磁体穿过铝管的过程中阻力的冲量大小为0.10

D．永磁体穿过铝管的过程中重力的冲量大小为0.10

9．甲、乙两个物体的质量相同，以相同的初速度在不同的水平面上滑行，甲比乙先停下来；则有（　　）

A．甲物体受到的合冲量较大 B．乙物体受到的合冲量较大

C．甲和乙受到的合冲量一样大 D．由于滑动摩擦因数未知，无法比较冲量的大小

10．太空飞船在宇宙空间中飞行时，会遇到太空尘埃的碰撞而受到阻碍作用．设单位体积的太空均匀分布着尘埃n颗，每颗尘埃平均质量为m，尘埃速度可忽略、飞船的横截面积为S，与尘埃碰撞后将尘埃完全黏附住．当飞船维持恒定的速率v飞行时，飞船引擎需要提供的平均推力为

A．nmv2S B．nmv2S C．nmv2S D．nmv2S

11．2021年10月13日，在南开中学秋季运动会的跳高比赛中，小阳决定采用背越式完成比赛。如图所示是小阳采用背越式跳高的频闪拍照示意图。若小阳的重心轨迹与同速度的小球（不计阻力）做斜上抛运动的轨迹重合，位置时小阳恰好到达最高点。小阳从处水平飞出后，落地前的过程中，他在任意相等的时间间隔内（　　）

A．动能变化量不相同 B．动能变化量相同

C．动量变化率不相同 D．动量变化率保持为零

12．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

13．如图甲所示，在静水中，当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由A指向B）一致时，只需将帆面与船身垂直安放，则帆船能沿直线顺利到达目标位置B；如图乙所示，在静水中，当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由A指向B）相反时，若调整船身和帆面的位置（其中目标方向AB与船身的夹角为θ，帆面与船身的夹角为φ），帆船也可以逆风到达目标位置B，例如，帆船可先到达C再到达目标位置B。帆船能沿AC段运动的动力来源可简化解释为：风以某一角度α吹到帆面上，碰撞后弹出的角度也是α，碰撞前、后的风速大小相同。风与帆面的碰撞导致风对帆面施加了一个垂直于帆面的冲量，使帆船受到了一个方向与帆面垂直的压力F，这个压力沿船身方向及垂直于船身方向的分力分别为F1和F2，F1就是船沿AC航线前进的动力（其大小与的大小关系可表示为），F2则有使船侧向漂移的作用，可以认为该力被水对船的横向阻力平衡。结合以上解释和所学的物理知识，下列说法中不正确的是（　　）

A．k与φ、θ和空气密度ρ都有关

B．要使无自带动力帆船沿CB航行，帆面必须处于锐角∠ACB的两边之间

C．若不断改变船身和帆面的方位，无自带动力帆船可沿锯齿形航线从A驶向B

D．空气分子与帆面发生弹性碰撞前后，空气分子的动量改变量垂直于帆面

14．小明同学将篮球从离地面高度为处释放，篮球竖直反弹后上升的最大高度为，已知篮球质量为，重力加速度为，篮球碰撞地面过程中重力冲量大小为，则地面对篮球的冲量大小为（　　）

A． B．

C． D．

15．2019年12月1号，蹦床世界锦标赛，高磊最终力压群雄以61.705分的成绩，获世界锦标赛男子网上个人世界冠军，成就四连冠，若高磊质量为m，从高度h处自由下落，与蹦床接触后经历时间t到达最低点，高磊受蹦床作用力始终竖直向上，则蹦床对高磊的平均作用力大小为（　　）

A． B．

C． D．

二、填空题（共4题）

16．一人做“蹦极”运动，用原长20 m的橡皮绳拴住身体往下跃，若此人质量为50kg，从45m高处无初速下落，运动开始至运动停止瞬间所用时间4s，则橡皮绳对人的平均作用力约为___________N（不计空气阻力，g=10m/s2）

17．火箭每秒钟喷出质量为600kg的燃气，气体喷出时相对火箭的速度为，则火箭受到的推力为______ N；20s内火箭动量的增量为______ ．

18．如图所示，质量为m＝0.20kg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，撞后速率不变恰好反向，则钢板与水平面的夹角＝__________，撞击钢板的瞬时过程小球受到的弹力冲量的大小为____________。（g＝10m/s2）

19．某同学利用如图甲所示的实验装置探究动量定理，用天平测量重物的质量，把打点计时器固定在铁架台上，纸带下端连接重物，上端穿过限位孔后用固定在橫杆上的夹子夹住。

（1）该同学接通打点计时器电源，释放重物，重复实验，从打出的纸带中选出一条理想的纸带，如图乙所示。每相邻两计数点间还有1个点未标出，打点频率为，取。在打计数点1和5的过程中重力的冲量的大小______，重物动量改变量的大小________。

（2）定义，则本次实验_______%。

三、综合题（共4题）

20．以初速度v0=10m/s水平抛出一个质量为m=2kg的物体，若在抛出后3s过程中，它未与地面及其它物体相碰，g取10m/s2。求：

（1）它在3s内所受重力的冲量大小；

（2）3s内物体动量的变化量的大小和方向；

（3）第3s末的动量大小。

21．如图所示，一个质量为m的物体，初速度为v0，在水平合外力F（恒力）的作用下，经过一段时间t后，速度变为vt。

(1)请根据上述情境，利用牛顿第二定律推导动量定理，并写出动量定理表达式中等号两边物理量的物理意义。

 (2)快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示。请运用所学物理知识分析说明这样做的道理。

22．一绳跨过定滑轮，两端分别拴有质量为、的物块、B，且，如图所示，B开始静止于地面上，当自由下落距离后，绳子才被拉紧，已知绳子被拉紧瞬间绳子上的拉力远大于两物块的重力，求绳子刚被拉紧时两物块的速度及两物块机械能的减少量。

23．一辆质量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。

参考答案：

1．A

2．A

3．B

4．C

5．C

6．B

7．A

8．C

9．C

10．B

11．A

12．D

13．B

14．C

15．A

16．1000

17．         

18．          4

19．     0.32     0.312     2.5

20．（1）60N·s；（2）60kg·m/s，竖直向下；（3）

21．

(1)根据牛顿第二定律,加速度定义解得

即动量定理, Ft表示物体所受合力的冲量，mvt-mv0表示物体动量的变化

(2)快递物品在运送途中难免出现磕碰现象，根据动量定理

在动量变化相等的情况下，作用时间越长，作用力越小。充满气体的塑料袋富有弹性，在碰撞时，容易发生形变，延缓作用过程，延长作用时间，减小作用力，从而能更好的保护快递物品。

22．；

23．(1) ，12000N；(2)