高二物理粤教版（2019）选择性必修一 1.2动量定理 课时作业（含解析）

1.2动量定理
一、单选题
1．某物块的质量为，静止在水平面上。现有水平推力作用在物块上，F持续作用4s。已知物块与水平面之间的动摩擦因数为0.4，取，则4s末物块的动量大小为(　　)
A． B． C． D．
2．无人机靠螺旋桨向下推动空气获得升力而悬停在空中不动，设无人机的总质量为M，上有四台相同的发动机，被推空气获得向下的速度为v，不计机械部件间及螺旋桨与空气间的摩擦，则此时无人机上每台发动机的输出功率是（　　）
A． B． C． D．
3．篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，两臂随球迅速收缩至胸前，这样做可以（　　）
A．减小球对手的冲量 B．减小球的动量变化量
C．延长球与人的相互作用的时间 D．将球的动能全部转移给运动员
4．关于动量、冲量下列说法不能成立的是（ ）
A．某段时间内物体的动量增量不为零，而物体在某一时刻的动量可能为零
B．某段时间内物体受到的冲量不为零，而物体动量的增量可能为零
C．某一时刻，物体的动量为零，而动量对时间的变化率不为零
D．某段时间内物体受到冲量变大，则物体的动量大小可能变大，可能变小，可能不变
5．据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完或第次发射任务，成功发射高分五号卫星，该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星。最初静止的运载火箭点火后喷出质量为的气体后，质量为的卫星（含未脱离的火箭）的速度大小为，不计卫星受到的重力和空气阻力。则在上述过程中，卫星所受冲量大小为（　　）
A． B． C． D．
6．如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ，忽略空气阻力，则运动员（　　）
A．过程Ⅰ的动量变化量等于零
B．过程Ⅱ的合力冲量等于零
C．过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量
D．过程Ⅱ的动量变化量等于重力的冲量
7．若在某次运算中，得出了某物体位移s的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中可能正确的是（ ）
A．s= B．s= C．s=Ft D．s=
8．质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起，在滑块上作用一个水平向右的外力F，经过一段时间，滑块的速度方向变成水平向右，大小为4m/s，设这段时间内外力F做的功为W，外力F对滑块的冲量大小为I，则（　　）
A．W＝0；I＝0 B．W＝0；I＝16N·s
C．W＝32J；I＝16N·s D．W＝32J；I＝0
9．如图所示，一轻质弹簧固定在墙上，一个质量为m的木块以速度从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用，以向左为正方向，设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量I为（ ）
A． B． C． D．
10．篮球竖直落下，与水平地面碰撞前速度大小为，碰后竖直反弹，速度大小为，已知篮球质量为，作用时间为0.1s，则篮球与地面碰撞过程中篮球所受合力的冲量大小为（　　）
A． B． C． D．
11．部分风力等级对照表如下：
风级 名称 风速（） 陆地物像 海面物像 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 折毁树枝 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
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正对风向、身高约1.7m的人身上时，对人的推力的大小最接近的数值是（　　）A．100N B．300N C．500N D．700N
12．太原一商场发生高空坠物事件，一女孩被砸伤，因此一定要严厉禁止高空抛物。假设一个质量为的鸡蛋从高处由静止释放后，砸到地面上的一个安全帽上，鸡蛋壳与安全帽的作用时间为，重力加速度g取，则安全帽受到的平均冲击力大小约为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
13．如图所示，一个钢珠自空中自由下落，然后陷入沙坑中，不计空气阻力，把在空中下落的过程为过程I，进入沙坑直到停止的过程为过程II，则（ ）
A．过程II中钢珠动量的改变量等于零
B．过程II中阻力冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小
C．整个过程中合外力的总冲量等于零
D．过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
14．如图所示为一用高速摄影机拍摄的子弹发射瞬间的照片。已知子弹射出枪口的瞬时速度约为500m/s，子弹头长度约为1cm，照片上，由于弹头运动造成的影像模糊部分约为弹头影像长度的十分之一。关于这张照片的分析判断，下列说法正确的是（ ）
A．拍摄此照片时，曝光时间小于十万分之一秒
B．如果曝光时间一定，物体运动速度越快影像越清晰
C．如果认为火药气体在枪管内给子弹头的推力一定且与弹头速度无关，则在一定范围内，枪管越长子弹射出枪口时的速度越大
D．如果认为火药气体在枪管内给子弹头的推力一定且与弹头质量无关，则弹头质量越大射出枪口时的速度越大
15．质量均为m的A、B两物体分别在水平恒力和的作用下沿水平面运动，撤去、后受摩擦力的作用减速，在时刻两物体均静止，速度-时间图像如图所示，在下列说法正确的是
A．A、B受摩擦力大小相等
B．、大小相等
C．、对A、B冲量大小之比为1：2
D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：1
三、解答题
16．请仔细观察日常生活现象，找出通过延长作用时间来减小相互作用力的实例，再找出通过缩短作用时间来增大相互作用力的实例。
17．2019年女排世界杯9月14日至29日在日本举行，中国女排取得十一连胜的优异成绩，成功卫冕世界杯冠军，为祖国和人民赢得了荣誉，为新中国成立70周年献上大礼．若某次近网处扣球后排球垂直球网水平飞出，击球前瞬间球的速度可视为零，击球点距离地面高h=2.45 m，击球过程中手与球接触时间t=0.2 s．已知排球质量m=280 g，排球场相关数据为，长L=18 m，宽D=9 m，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)为使球不被扣出底线，球被击出时的最大速度；
(2)为使球不被扣出底线，击球过程中手对排球的最大平均作用力．
参考答案：
1．A
【详解】由动量定理可得
代入数据解得
故选A。
2．D
【详解】设时间内被推空气的质量为，四台发运动机的总功率为P，对空气的平均推力为F．由动能定理有
由动量定理有
由题意有
联立方程得
每台发运动机的输出功率
故选D。
3．C
【详解】根据动量定理可知
篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，两臂随球迅速收缩至胸前，只是延长球与人的相互作用的时间，进而较小了作用力，动量变化量不变，球对手的冲量也不变，球此时还有速度，并没有将全部的动能都转给运动员。
故选C。
4．B
【详解】A．自由落体运动，从开始运动的某一段时间内物体动量的增量不为零，而其中初位置物体的动量为零，A正确；
B．某一段时间内物体受到的冲量不为零，根据动量定理，物体的动量变化量不为零，B错误；
C．某一时刻物体的动量为零，该时刻速度为零，动量的变化率是合力，速度为零，合力可以不为零，即动量的变化率可以不为零，C正确；
D．某一段时间内物体受到的冲量变大，根据动量定理，物体的动量变化量变大，则末动量可能变大，可能变小，可能不变，故D正确。
本题选择不能成立的，故选B。
5．D
【详解】卫星获得的速度为v，故根据动量定理
可得卫星受到的冲量大小为
故选D．
6．C
【详解】A．过程Ⅰ中，最高点运动员有水平方向的速度，入水前就有向下的速度，故过程Ⅰ中动量的变化量不等于0，故A错误；
B．过程Ⅱ中，入水前运动员有向下的速度，到最低点时速度为0，由动量定理可知，过程Ⅱ中动量的变化量不等于0，故B错误；
C．过程Ⅰ中，运动员只受重力，由动量定理得
所以过程Ⅰ中动量变化量等于重力的冲量，故C正确；
D．过程Ⅱ中，运动员受重力和水的阻力，由动量定理可知，动量变化量等于重力的冲量和水的作用力的冲量的矢量和，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】如果物体的初速度为0，则由匀变速直线运动速度与位移关系有，得，故A错误；Fs表示的是外力做的功，由动能定理可知，可得，故B错误，D正确；Ft表示的是冲量，由动量定理可得，不等于位移s，故C错误。
故选D。
8．B
【详解】依题意知，这段时间内物体的初末速度大小相等，方向相反。根据动能定理可得，该段时间内外力F做的功为
取向右为正方向，根据动量定理可得，这段时间内外力F对滑块的冲量
即该段时间内，外力F对滑块的冲量大小为16N·s。
故选B。
9．B
【详解】根据题意分析可以知道，木块离开弹簧的瞬间速度大小为v0，方向向右，取向左为正方向，根据动量定理有
I = - mv0 - mv0 = - 2mv0
故选B。
10．B
【详解】选初速度方向为正方向，根据动量定理，篮球与地面碰撞过程中篮球所受合力的冲量
所以篮球与地面碰撞过程中篮球所受合力的冲量大小为。
选项B正确，ACD错误。
故选B。
11．B
【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300N。
故选B。
12．C
【详解】鸡蛋从高处落下，可近似看成是自由落体运动，则根据
可得鸡蛋落到安全帽上的瞬时速度
鸡蛋壳与安全帽碰撞的过程，设安全帽对鸡蛋壳的作用力为F，竖直向上为正方向，对鸡蛋由动量定理得
所以
由牛顿第三定律可得安全帽受到的平均冲击力大小约为，故选C。
13．CD
【详解】A．过程II中钢珠的速度变化量不为零，所以钢珠的动量改变量不等于零，所以A错误；
BC．过程II中钢珠受到阻力和重力，在整个过程中根据动量定理总冲量为零，即过程II阻力的冲量等于过程I重力冲量和过程II重力冲量之和，所以过程II阻力冲量的大小大于过程I中重力冲量的大小，所以B错误，C正确；
D．根据动量定理可知D正确。
故选CD。
14．AC
【详解】A．子弹向前运动的距离
则曝光时间为
故A正确；
B．如果曝光时间一定，物体运动速度越快影像越模糊，故B错误；
C．如果认为火药气体在枪管内给子弹头的推力一定且与弹头速度无关，则在一定范围内，枪管越长则运动时间越长，所以对子弹来说，合外力的冲量就越大，由动量定理知子弹获得的速度就越大，故C正确；
D．同理，若质量越大，由动量定理知，子弹获得的速度越小，故D错误。
故选AC。
15．BC
【详解】A．两物体在摩擦力的作用下做减速运动，故减速过程中的加速度
由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2，所以A、B受摩擦力大小之比为1：2，故A错误；
BD．由速度与时间图象可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，且匀加速运动位移之比1：2，匀减速运动的位移之比2：1，由动能定理可得A物体的拉力与摩擦力的关系
B物体的拉力与摩擦力的关系
因此可得
全过程中摩擦力对A、B做功之比1：2
故B正确D错误；
C．、对A、B冲量大小之比为
故C正确。
故选BC。
考点：考查了速度时间图像，牛顿第二定律，动能定理，冲量
【名师点睛】解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律，得出两个力的大小之比，以及知道速度-时间图线与时间轴所围成的面积表示位移，并运用动能定理．
16．见解析
【详解】延长作用时间来减小相互作用力的实例：跳远运动员跳在沙坑里，搬运玻璃等易碎物品时，在箱子里放些刨花、泡沫塑料等；通过缩短作用时间来增大相互作用力的实例：在工厂中用冲床冲压钢板，用铁锤敲打钉子将其钉进木头里。
17．（1）12.86m/s（2）18N
【详解】(1)排球在空中做平抛运动
竖直方向：
水平方向：
联立
可得：
(2)击球过程中由动量定理有：
代入相关数据可得：

高二物理粤教版（2019）选择性必修一 1.2动量定理 课时作业（含解析）