2023-2024學(xué)年高二物理人教版2019選擇性試題1.2動(dòng)量定理

1.2動(dòng)量定理(教師版)1.(2021·江蘇省南通市·同步練習(xí))關(guān)于物體的動(dòng)量和沖量，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.物體所受合外力的沖量越大，它的動(dòng)量也越大

B.物體所受合外力的沖量不為零，它的動(dòng)量一定要改變

C.物體的動(dòng)量的方向，就是它所受合外力的沖量的方向

D.物體所受的合外力越大，它的動(dòng)量變化越大【答案】B

【解析】本題考查動(dòng)量和動(dòng)量定理，根據(jù)動(dòng)量定理可明確動(dòng)量、動(dòng)量變化及沖量間的關(guān)系。

在學(xué)習(xí)動(dòng)量定理時(shí)要注意區(qū)分動(dòng)量及動(dòng)量的變化；同時(shí)要注意分析動(dòng)量定理中的正負(fù)的含義

【解答】

A.物體所受合外力沖量越大，它的動(dòng)量變化就越大，不是動(dòng)量越大，故A錯(cuò)誤；

B.合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量，物體所受合外力沖量不為零，它的動(dòng)量一定要改變，故B正確；

C.合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量，所以物體動(dòng)量增量的方向，就是它所受沖量的方向，而動(dòng)量的方向與所受沖量的方向沒(méi)有直接關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

D.物體所受合外力越大，加速度就越大，物體速度變化就越快，所以它的動(dòng)量變化就越快，但不一定越大，故D錯(cuò)誤．

故選B。

2.(2022·廣東省廣州市·單元測(cè)試)下列說(shuō)法中正確的是A.根據(jù)F=ΔpΔt可把牛頓第二定律表述為：物體動(dòng)量的變化率等于它受的合外力

B.一個(gè)恒力對(duì)物體做功為零，則其沖量也為零

C.易碎品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了減少?zèng)_量

【答案】A

【解析】早期的牛頓第二定律是根據(jù)動(dòng)量的變化表達(dá)的；沖量反映了力的作用對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)，是矢量；根據(jù)動(dòng)量定理分析動(dòng)量的變化。

知道動(dòng)量定理、動(dòng)量和沖量的定義式，應(yīng)用動(dòng)量定理即可正確解答。本題難度不大，要注意掌握基礎(chǔ)知識(shí)。

【解答】

A.由動(dòng)量定理可得：Δp=FΔt，則ΔpΔt=mΔvΔt=ma=F，由此可知物體動(dòng)量的變化率等于它受的合外力，故A正確；

B.一個(gè)恒力對(duì)物體做功為零，說(shuō)明物體在力的方向上的位移為零，而沖量I=FΔt，與位移無(wú)關(guān)，其沖量不一定為零，故B錯(cuò)誤；

C.由Δp=FΔt可知，動(dòng)量變化相同時(shí)，時(shí)間越長(zhǎng)，力F越小，因此易碎品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間以減小作用力，故C錯(cuò)誤；

3.(2022·福建省三明市·單元測(cè)試)轎車發(fā)生碰撞時(shí)關(guān)于安全氣囊對(duì)駕駛員保護(hù)作用的說(shuō)法正確的是A.減小了駕駛員的動(dòng)量變化量

B.減小了駕駛員的動(dòng)量變化率

C.減小了駕駛員受到撞擊力的沖量

D.延長(zhǎng)了撞擊力的作用時(shí)間，從而使得駕駛員的動(dòng)量變化量更大【答案】B

【解析】分析碰撞前后的動(dòng)量變化關(guān)系，明確動(dòng)量變化率的變化，再根據(jù)動(dòng)量定理分析沖擊力的變化。

題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，要注意明確安全氣囊增加了沖擊時(shí)間，從而減小了沖擊力。

【解答】

在碰撞過(guò)程中，人的動(dòng)量的變化量是一定的，根據(jù)動(dòng)量定理可知，駕駛員受到的撞擊力的沖量不變；而用安全氣囊后增加了作用的時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理Ft=Δp可知，可以減小駕駛員受到的沖擊力，即減小了駕駛員的動(dòng)量變化率，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B。

4.(2022·福建省三明市·單元測(cè)試)玻璃杯從同一高度落下，掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎，這是由于玻璃杯與水泥地撞擊過(guò)程中(

)A.玻璃杯的動(dòng)量較大 B.玻璃杯受到的沖量較大

C.玻璃杯動(dòng)量變化較大 D.玻璃杯的動(dòng)量變化較快【答案】D

【解析】解：玻璃杯從同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的動(dòng)量相等；而最后的速度均為零；故說(shuō)明動(dòng)量的變化一定相等；由動(dòng)量定理可知沖量也一定相等；

但由于掉在水泥地上的時(shí)間較短，則說(shuō)明玻璃杯掉在水泥地上動(dòng)量變化較快，從而導(dǎo)致沖擊力較大；使玻璃杯易碎；

故D正確，ABC錯(cuò)誤；

故選D．

根據(jù)碰撞前后的速度變化可知?jiǎng)恿孔兓皼_量的關(guān)系，由動(dòng)量定理可得出沖力的變化，從而找出易碎的原因．

在用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象時(shí)，要抓住兩種情況下的相同之處和不同之處，然后再加以對(duì)比找出問(wèn)題的關(guān)鍵．

5.(2020·湖北省黃岡市·月考試卷)如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在一與水平方向成θ角的恒定拉力F作用下運(yùn)動(dòng)，則在時(shí)間t內(nèi)(

)

A.重力的沖量為0 B.拉力F的沖量為Ft

C.拉力的沖量為Ftcosθ D.拉力【答案】B

【解析】恒力的沖量等于作用力與作用時(shí)間的乘積；根據(jù)動(dòng)量定理可知合外力的沖量等于物體動(dòng)量變化。

此題中各力都恒力，恒力的沖量公式I=Ft與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。【解答】ABC.根據(jù)沖量定義，恒力的沖量等于作用力與作用時(shí)間的乘積，則重力的沖量為IG=mgt，拉力的沖量為IF=Ft，故B正確，AC錯(cuò)誤；

D.由動(dòng)量定理知合外力對(duì)物體的沖量等于物體的動(dòng)量變化量，物體受到的合外力為Fcosθ，不是故選B。

6.(2019·黑龍江省大慶市·期末考試)如圖所示，一木楔固定在水平地面上，木楔的傾角為θ，在斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在t時(shí)間內(nèi)，斜面對(duì)小物塊的沖量的大小和方向是(

)

A.mgtcosθ，垂直于斜面向上 B.0

C.mgt，豎直向上 D.mgt，豎直向下【答案】C

【解析】對(duì)木塊受力分析依據(jù)平衡條件可求得木塊受木楔的作用力，由沖量公式可求得沖量。

本題要注意作用力包括支持力與摩擦力，而兩個(gè)力的合力一定與重力等大反向。

【解答】

m靜止于斜面上，故受力平衡，而m受重力及斜面的作用力，所以斜面對(duì)物體的作用力大小為mg，方向豎直向上；作用力的沖量大小I=mgt，方同豎直向上，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

7.(2023·安徽省阜陽(yáng)市·單元測(cè)試)籃球豎直落下，與水平地面碰撞前速度大小為4m/s，碰后豎直反彈，速度大小為1m/s，已知籃球質(zhì)量為0.6kg，則籃球與地面碰撞過(guò)程中籃球所受合力的沖量大小為(

)A.1.8kg?m/s B.3kg?m/s【答案】B

【解析】先規(guī)定正方向，求出初、末動(dòng)量，利用動(dòng)量定理即可分析。

本題的關(guān)鍵是掌握利用動(dòng)量定理及物理意義。

【解答】

以向上為正方向，則籃球的初動(dòng)量為：p1=mv1=?0.6×4kg·m/s=?2.4kg·m/s，籃球的末動(dòng)量為：p8.(2020·安徽省蚌埠市·單元測(cè)試)質(zhì)量為m的物體以速度v0從地面豎直上拋(不計(jì)空氣阻力)，直至落回地面，在此過(guò)程中(

)A.整個(gè)過(guò)程中重力的沖量為0

B.整個(gè)過(guò)程中重力的沖量為mv0

C.上升過(guò)程重力沖量大小為mv0，方向向上

【答案】D

【解析】根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性求得落地的速度，然后結(jié)合動(dòng)量定理即可解答。

該題結(jié)合沖量的計(jì)算與動(dòng)量定理考查豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性判定落地的速度大小也v0，方向豎直向下是解題的關(guān)鍵。

【解答】

根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得落地的速度大小也v0，方向豎直向下。上升過(guò)程和下落過(guò)程中只受到重力的作用。

AB、整個(gè)過(guò)程中重力的沖量為：I=?mv0?mv0=?2mv0.故AB錯(cuò)誤9.(2021·全國(guó)·單元測(cè)試)質(zhì)量為m的籃球從某一高處從靜止下落，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1與地面接觸，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2彈離地面，經(jīng)過(guò)時(shí)間如達(dá)到最高點(diǎn)。重力加速度為g，忽略空氣阻力。地面對(duì)籃球作用力沖量大小為A.mgt1+mgt2+mgt3 【答案】A

【解析】本題考查了求力的沖量，應(yīng)用沖量的定義式即可正確解題，要注意沖量是矢量，解題時(shí)明確方向問(wèn)題，從而確定沖量的正負(fù)。

明確下落、碰撞過(guò)程、升高時(shí)物體的受力和時(shí)間，根據(jù)力與時(shí)間的乘積是力的沖量，根據(jù)沖量的定義式分析答題。

【解答】

規(guī)定豎直向上為正方向，

籃球下落，?mgt1=?mv1

與地面碰撞，(F?mg)t2=mv2?(?mv1)10.(2022·黑龍江省牡丹江市·月考試卷)如圖所示為某物業(yè)公司的宣傳提醒牌。從提供的信息知：一枚30g的雞蛋從17樓(離地面人的頭部為45m高)落下，能砸破人的頭骨。若雞蛋殼與人頭部的作用時(shí)間為4.5×10?4s，人的質(zhì)量為50kg，重力加速度g取10m/sA.1700

N B.2000

N C.2300

N D.2500

N【答案】B

【解析】解：由2g?=v2可得：v=2g?=2×45×10m/s=30m/s；

雞蛋質(zhì)量：m=30g=0.03kg

設(shè)向下為正方向，對(duì)碰撞過(guò)程由動(dòng)量定理可得：(mg+F)t=0?mv

代入數(shù)據(jù)得：F=?2000N；負(fù)號(hào)說(shuō)明雞蛋受到的沖擊力向上；

根據(jù)牛頓第三定律可知，頭骨受到的平均沖擊力為2000N

故B正確，ACD錯(cuò)誤。

11.(2023·山東省菏澤市·期末考試)新型冠狀病毒主要傳播方式為飛沫傳播，打噴嚏可以將飛沫噴到十米之外。研究得出一個(gè)打噴嚏時(shí)氣流噴出的速度可達(dá)40m/s，假設(shè)打一次噴嚏大約噴出6×10?5m3的空氣，用時(shí)約0.02s。已知空氣的密度為1.3kg/A.3.12N B.0.156N C.1.56N D.6.24N【答案】B

【解析】以噴出的空氣為研究對(duì)象，則根據(jù)動(dòng)量定理可得打一次噴嚏時(shí)人對(duì)空氣的作用力，然后再根據(jù)牛頓第三定律可得對(duì)人的反沖力。

本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，正確選取研究對(duì)象是解題的關(guān)鍵。

【解答】

由題意可得，打一次噴嚏噴出空氣的質(zhì)量為m=ρV=7.8×10?5kg，設(shè)打噴嚏時(shí)的沖力為F，由動(dòng)量定理可得Ft=mv，解得F=0.156N，由牛頓第三定理可得，打一次噴嚏人受到的平均反沖力為F′=F=0.156N12.(2022·北京市·單元測(cè)試)物體A的質(zhì)量為10kg，開始時(shí)靜止在水平面上。A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，取g?=10m/s2.現(xiàn)在有水平推力F=50N作用在A上，F(xiàn)持續(xù)作用4s，在此過(guò)程中物體A所受的總沖量大小為(

)A.200N?s B.900N?s C.100N?s D.40N?s【答案】D

【解析】本題考查沖量的定義式。分析可知，物體受到的是滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)沖量的定義式求合外力的沖量即可。

【解答】

A與地面間的最大靜摩擦力為f=μmg=40N，當(dāng)F=50N>f時(shí)，物體開始運(yùn)動(dòng)，受到的是滑動(dòng)摩擦力，所受的總沖量為I=(F?μmg)t=40N?s。

故選D。

13.(2019·山東省菏澤市·單元測(cè)試)一滴水的質(zhì)量為0.05g，水滴間隔相等的時(shí)間從距石頭上方5m處由靜止下落，水滴和石頭的撞擊時(shí)間為0.01s，重力加速度g取10m/s2，小計(jì)空氣阻力。若在一滴水撞擊石頭的同時(shí)下一滴水開始落下，則一天時(shí)間內(nèi)水滴對(duì)石頭作用力的總沖量大小約為(

)A.1N·s B.10N·s C.20N·s D.40N·s【答案】D

【解析】先求出一滴水對(duì)石頭作用力的沖量，再求出一天的時(shí)間內(nèi)有多少滴水滴到石頭上，即可求出正確答案。

本題考查沖量的求解，求出一滴水對(duì)石頭的沖量及一天之內(nèi)有多少滴水滴到石頭上的是關(guān)鍵。

【解答】

一滴水滴到石頭上時(shí)的速度為：v=2g?=10m/s

水滴和石頭的撞擊時(shí)間為t=0.01s，一滴水對(duì)石頭的沖量為：I0=mv+mgt

由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知水滴碰到石頭前的時(shí)間為：t0=2?g=1s，

一天的時(shí)間t′=24×3600s=8.64×1014.(2022·湖北省恩施土家族苗族自治州·單元測(cè)試)質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng)，其速度—時(shí)間圖像如圖所示.則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是(

)

A.10?N?s，10?N?s B.10N?s，?10N?s

C.0，10N?s D.0，?10N?s【答案】D

【解析】根據(jù)物體的初末速度，通過(guò)動(dòng)量定理求出合外力的沖量．

解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)量定理，并能靈活運(yùn)用，注意末速度的正負(fù)，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．

【解答】

由題圖圖像可知，在前10s內(nèi)初、末狀態(tài)的動(dòng)量相同，p1=p2=5kg?m/s，由動(dòng)量定理知I1=0;15.(2020·河北省秦皇島市·單元測(cè)試)將一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度v0水平拋出，已知重力加速度大小為g，則當(dāng)物體的豎直方向位移與水平方向位移相等時(shí)，重力對(duì)物體的沖量大小為A.mv0 B.2mv0【答案】C

【解析】本題通過(guò)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的分析，考查沖量的概念，比較簡(jiǎn)單。【解答】

根據(jù)題意，有12gt2=v0t，解得物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

16.(2022·江西省吉安市·單元測(cè)試)以初速度v0=10m/s水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物體，若在拋出后3s過(guò)程中，它未與地面及其它物體相碰，g取10m/s(1)它在3s內(nèi)所受重力的沖量大??；

(2)3s內(nèi)物體動(dòng)量的變化量的大小和方向；

(3)第3秒末的動(dòng)量大小。

【答案】解：(1)物體在3s內(nèi)所受重力的沖量大小為：I=mgt=2×10×3=60N?s

(2)根據(jù)動(dòng)量定理得3s內(nèi)物體動(dòng)量的變化量的大小為：△p=mgt=60kg?m/s

方向豎直向下

(3)第3秒末的速度大小為：v=v02【解析】(1)重力是恒力，直接根據(jù)公式I=mgt求重力的沖量大??；

(2)物體做平拋運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量的變化等于重力的沖量，根據(jù)動(dòng)量定理列式求解；

(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出第3秒末的速度大小，從而求得動(dòng)量大小。

本題關(guān)鍵是明確動(dòng)量變化和合力沖量的關(guān)系，根據(jù)動(dòng)量定理列式求動(dòng)量變化量。也可以根據(jù)平行四邊形定則求動(dòng)量變化量。

17.(2023·天津市市轄區(qū)·月考試卷)某建筑工地上的打夯機(jī)將質(zhì)量為1×104kg的鋼制重錘升高到20m的高處后使其自由下落，重錘在地面上砸