高中沪科版 (2019)1.1 动量变化与冲量的关系练习题

1.1动量变化与冲量的关系同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．质量为的小球以的速度竖直落到地板上，随后以的速度反向弹回。若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为（       ）

A． B．

C． D．

2．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则(        )

A．t=1s时物块的动量大小为1kg·m/s

B．t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s

C．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s

D．t=4s时物块的动量大小为零

3．高空坠物极易对人及地面上的物体造成伤害，若一枚10g的螺丝钉从180米高空由静止坠下，不计空气阻力，螺丝钉与地面的撞击时间约为0.003s，反弹高度可忽略．则该螺丝对地面产生的冲击力大小约为（　　）

A．20N B． C． D．

4．如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的恒拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，速度大小为。则下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是（　　）

A．拉力F的冲量大小为Ftcosθ B．摩擦力的冲量可能为0

C．合外力的冲量大小为0 D．物体所受支持力的冲量是mgt

5．一个质量为0. 18kg的垒球，以25m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s。 则这一过程中动量的变化量为（　　）

A．大小为12. 6kg·m/s，方向向右

B．大小为12. 6kg·m/s，方向向左

C．大小为3. 6kg·m/s，方向向右

D．大小为3. 6kg·m/s，方向向左

6．在汽车碰撞测试中，一辆重为1.5吨的汽车以50km/h的速度撞向墙壁，大约0.2s内停止，安全气囊在极短时间内弹出保护乘员。此过程中（　　）

A．汽车受到的撞击力大约为2×104N

B．气囊的作用是延长力的作用时间

C．气囊的作用是减小乘员受到的冲量

D．气囊的作用是减小乘员动量的变化量

7．如图所示，撑杆跳高是运动会中的一个重要比赛项目。一质量为65 kg的运动员在一次撑杆跳高中达到最高点后，重心下落6.05 m后接触软垫，在软垫上经0.8 s速度减为零，则从运动员接触软垫到速度减小到零的过程中，软垫受到的平均冲力约为

A．1.5×102 N B．1.5×103N C．1.5×104 N D．1.5×105N

8．为了迎接篮球比赛，小林同学站在与电脑连接的力传感器上做原地纵向摸高训练，图甲是他做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的P点表示人的重心，图乙是电脑上显示的力传感器所受压力随时间变化的图像，已知重力加速度，空气阻力不计，则根据图像分析可知（　　）

A．人在0.3s~0.7s时间内先加速下蹲后减速下蹲

B．c到d的过程中，人始终处于失重状态

C．人起跳时获得的动量大小等于

D．1.6s时，人下落的速度达到最大

9．抗震救灾时，地面交通被阻断，可用直升机向灾区投放救灾物资。某次投放时，低空匀速水平飞行的直升机，将一救灾物资相对直升机由静止释放，不考虑空气阻力的影响，救灾物资投放后在空中运动的第内动量变化量为、动能变化量为，第内动量变化量为、动能变化量为。则下列关系式正确的是（　　）

A．， B．，

C．， D．，

10．质量相同的甲、乙两车在一平直公路上同向行驶，其速度—时间（v-t）图像如图所示。若两车行驶过程中所受阻力大小相同，则下列说法正确的是（　　）

A．在t=t0时刻，两车不可能相遇

B．在0~t0时间内的任意时刻，甲、乙两车的加速度都不同

C．在0~t0时间内，甲车所受牵引力的冲量比乙车所受牵引力的冲量大

D．在0~t0时间内，甲车所受牵引力做的功比乙车所受牵引力做的功多

11．恒力F作用在质量为m的物体上，在时间t内，物体的速度由v1增大为v2，则力4F作用在质量为4m的物体上，在时间t内，物体的动量变化大小是(　　)

A． m(v2-v1) B．m(v2-v1)

C．2m(v2-v1) D．4m(v2-v1)

12．绍兴市中考体育项目“垫排球”要求一分钟垫72个能得满分，已知排球质量为260g，有效高度为离地2m。小明同学在某次测试中一分钟连续垫了75个，假设每次在空中的时间相等，每次与手部平均作用时间为0.2s，则（　　）

A．每次垫球后排球在空中运动时间约为0.8s

B．垫球后球离开手的高度约为0.8m

C．手对球的作用力约为10.4N

D．每次垫球过程，排球克服重力做功的平均功率约为3.9W

13．新疆棉迎风面积为S单位面积所能承受的最大压力为F，设空气密度为，微风吹到新疆棉速度立刻减为零，则新疆棉能承受的垂直迎风面方向最大风速v等于（　　）

A． B． C． D．

14．研究自由落体运动时，描绘出的图像如图所示，则（　　）

A．纵轴为加速度、横轴为运动的时间

B．纵轴为速度、横轴为运动的时间

C．纵轴为下落的物体的动量变化率、横轴为下落的高度

D．纵轴为速度、横轴为下落的高度

15．物体在恒定的合外力作用下，则：（　　）

A．物体一定作直线运动

B．物体的动量变化率一定变化

C．物体的动量增量与时间成正比

D．单位时间内物体动量的增量与物体质量成正比

二、填空题（共4题）

16．质量为0.1kg的球竖直向下以10m/s的速度落至水平地面，再以5m/s的速度反向弹回．取竖直向下为正方向，重力加速度，在小球与地面接触的时间内，合外力对小球的冲量I=______，合外力对小球做功为W=________J.

17．如图所示，一倾角为α、高为h的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到底端时速度的大小为，所用时间为t，则物块滑至斜面的底端时，重力的瞬时功率为______，重力的冲量大小为_________。

18．质量为2kg的物体静止在光滑水平面上，当给物体一个5N的水平作用力并持续了4s时间，则此力在这4s内对这个物体的冲量是______ Ns，4s末物体的速度为______ m/s．

19．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下：

A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直；

B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A；

C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B；

D．将木板再水平向右平移同样距离 x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C，若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2，已知当地的重力加速度为g。

(1)关于该实验，下列说法中正确的是______；

A．斜槽轨道必须光滑且无摩擦

B．每次释放小球的位置可以不同

C．每次小球均须由静止释放

D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度差h，之后再由机械能守恒定律求出

(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0＝______；（用题中所给字母x、y1、y2、g表示）

(3)小球打在B点时与打在A点时动量的变化量为Δp1，小球打在C点时与打在B点时动量的变化量为Δp2，则Δp1∶Δp2＝______。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，一质量m=1kg的小物块放在水平地面上A点，A点与竖直墙面的距离为2m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.8。若小物块从A点以v0=9m/s的初速度向正对墙面方向运动，在与墙壁碰撞后以v，=6m/s的速度反弹。小物块可视为质点，g取10m/s2。

（1）求小物块在地面上运动时的加速度大小a；

（2）求小物块与墙壁碰撞前的速度大小v；

（3）若碰撞时间为t=0.1s，求碰撞过程中墙与物块间平均作用力的大小F。

21．如图所示在光滑的水平面上一个质量为m的物体，初速度为v0在水平力F的作用下，经过一段时间t后，速度变为vt，请根据上述情境，利用牛顿第二定律推导动量定理。

22．质量为0.1kg的弹性小球从高为1.25m处自由下落至一光滑而坚硬的水平板上，碰撞后弹回到0.8m高处，碰撞时间为0.01s，求小球与水平板之间的平均撞击力为多少？（g取10m/s2）

23．如图所示，一质量为的物块静止放置在长、高的固定斜面的底端，物块与斜面间的动摩擦因数 ：短时间内给物块一个沿斜面向上的恒力使物块滑向斜面顶端，已知该恒力对物块的冲量，.求：

（1）物块到达斜面顶端的速度随恒力作用时间变化的规律.

（2）物块到达斜面顶端时速度的最大值.

参考答案：

1．D

2．B

3．B

4．C

5．A

6．B

7．B

8．C

9．B

10．D

11．D

12．C

13．B

14．B

15．C

16．     1.5     -3.75

17．         

18．     20     10

19．     C          1:1

20．（1）8m/s2；（2）7m/s；（3）130N

21．

根据牛顿第二定律

F=ma

加速度定义

解得

即动量定理.

22．91N

23．

（1）设斜面的倾角为，恒力F作用的时间为t，物块获得的速度为，通过的位移为s，撤去恒力后物块在斜面上滑动的位移为，滑动的加速度大小为a，到顶端的速度为v，在恒力F作用的阶段，由动量定理，有

①

②

由得

③

撤去F后的滑动过程，由牛顿第二定律，有

④

⑤

联立①②③④⑤式，并代入数据得

⑥

（2）由⑥式可得时有最大值，且

.