第一節(jié)　沖量　動量 第二節(jié)　動量定理 課時訓練 高中物理粵教版選擇性必修第一冊

第一章動量和動量守恒定律第一節(jié)沖量動量第二節(jié)動量定理A組·基礎達標1．下列有關沖量的說法，正確的是()A．力越大沖量也越大B．作用時間越長沖量越大C．恒力F與t的乘積越大沖量就越大D．物體不動，重力的沖量為零【答案】C【解析】沖量等于力和時間的乘積，故沖量取決于力和時間的乘積，乘積越大，沖量越大，故C正確，A、B、D錯誤．2．如圖，質(zhì)量為m的物塊原本靜止在傾角為α的斜面上，后來，在與斜面夾角為θ的恒力F拉動下向上運動，經(jīng)過時間t，則在運動過程中()A．物塊重力的沖量為0B．物塊所受拉力的沖量為FtC．物塊的動量一定增大D．物塊受到合力的沖量為Ftcosθ【答案】B【解析】根據(jù)沖量的定義知重力不為0，沖量也不為0，重力的沖量為IG＝mgt，A錯誤；拉力的沖量為Ft，B正確；如果木塊勻速運動，速度不變，動量不變，C錯誤；根據(jù)動量定理，合外力的沖量等于物體動量變化，如果木塊勻速運動，動量變化量為零，則合力的沖量為0，D錯誤．3．高空墜物極易對行人造成傷害．若一個1kg的磚塊從一居民樓的8層墜下，與地面的撞擊時間約為10ms，則該磚塊對地面產(chǎn)生的沖擊力約為()A．20N B．2×102NC．2×103N D．2×104N【答案】C【解析】設8樓高度約為20m，磚塊落地時的速度，根據(jù)v2＝2gH，解得v＝20m/s，磚塊與地面撞擊的過程中，根據(jù)動量定理FΔt＝mv，解得F＝2×103N，根據(jù)牛頓第三定律，磚塊對地面產(chǎn)生的沖擊力約為2×103N，故C正確，A、B、D錯誤.4．質(zhì)量為0.5kg的物體，運動速度為3m/s，它在一個變力作用下速度變?yōu)?m/s，方向和原來方向相反，則這段時間內(nèi)動量的變化量為()A．5kg·m/s，方向與原運動方向相反B．5kg·m/s，方向與原運動方向相同C．2kg·m/s，方向與原運動方向相反D．2kg·m/s，方向與原運動方向相同【答案】A【解析】以原來運動的方向為正方向，由定義式Δp＝mv′－mv，得Δp＝(－7×0.5－3×0.5)kg·m/s＝－5kg·m/s，負號表示Δp的方向與原運動方向相反，故A正確．5．(多選)如圖所示，鐵塊壓著一張紙條放在水平桌面上，第一次以速度v抽出紙條后，鐵塊落在水平地面上的P點，第二次以速度2v抽出紙條，則()A．鐵塊落地點在P點左邊B．鐵塊落地點在P點右邊C．第二次紙條與鐵塊的作用時間比第一次短D．第二次紙條與鐵塊的作用時間比第一次長【答案】AC【解析】以不同的速度抽出紙條時，鐵塊所受摩擦力相同，抽出紙條的速度越大，鐵塊與紙條相互作用的時間越短，鐵塊受到合力的沖量越小，故鐵塊獲得的速度越小，鐵塊平拋的水平位移越小，故A、C正確．6．如圖甲所示，在粗糙的水平地面上靜止放置一質(zhì)量為100kg的木箱．t＝0時刻，某同學對其施加水平推力F的作用．已知水平推力F隨時間t的變化關系圖像如圖乙所示，木箱與水平地面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2.則t＝3s時木箱的速度大小為()A．2m/s B．2.5m/sC．6m/s D．8m/s【答案】B【解析】由于f＝μmg＝200N，由圖像可知，在0.5s后木箱才開始運動，0.5～3s對木箱由動量定理可得IF－μmgt＝mv－0，由圖像可得，外力F的沖量為IF＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f((1＋3)×400,2)－200×0.5×0.5))N·s＝750N·s，解得v＝2.5m/s，故B正確．7．某人身背燃料包，腳踩由5個小型渦輪噴氣發(fā)動機驅(qū)動的“飛板”，僅用22分鐘就飛越了英吉利海峽35公里的海面．已知他(及裝備)的總質(zhì)量為120kg，當他(及裝備)懸浮在空中靜止時，發(fā)動機將氣流以6000m/s的恒定速度從噴口向下噴出，不考慮噴氣對總質(zhì)量的影響，g取10m/s2，則發(fā)動機每秒噴出氣體的質(zhì)量為()A．0.02kg B．0.20kgC．1.00kg D．5.00kg【答案】B【解析】設他(及裝備)對氣體的平均作用力為F，根據(jù)牛頓第三定律可知，氣體對他(及裝備)的作用力的大小也等于F，對他(及裝備)，則F＝Mg；設時間Δt內(nèi)噴出的氣體的質(zhì)量為Δm，則對氣體由動量定理得FΔt＝Δmv，解得eq\f(Δm,Δt)＝eq\f(F,v)＝eq\f(Mg,v)，代入數(shù)據(jù)解得eq\f(Δm,Δt)＝0.2kg，則發(fā)動機每秒噴出氣體的質(zhì)量為0.2kg，故B正確，A、C、D錯誤．8．(多選)(2024年佛山高質(zhì)量發(fā)展聯(lián)盟聯(lián)考)隨著科技進步，生活水平的提高，人們對手機依賴越來越強．某同學周末回家喜歡平躺著玩手機，偶爾出現(xiàn)手機砸人臉的情況．若手機的質(zhì)量為150g，從離人臉約20cm的高度無初速度掉落(假設手機掉落過程其界面保持水平)，砸到人臉后手機未反彈，人臉受到手機的沖擊時間為0.1s，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是()A．手機與人臉作用過程中，手機的動量變化量大小約為0.3kg·m/sB．人臉對手機的沖量大小約為0.3N·sC．手機對人臉的平均沖擊力大小為4.5ND．該同學第二天給手機裝上了保護殼，其他條件不變情況下可以減小碰撞過程手機對人臉的沖量【答案】AC【解析】手機下落20cm時的速度為v2＝2gh，解得v＝2m/s，砸到人臉后手機未反彈，說明手機的速度為0，所以手機與人臉作用過程中，手機的動量變化量大小約為Δp＝mv＝0.3kg·m/s，A正確；手機與眼睛接觸的過程中受到重力和眼睛的作用力，選向上為正方向，則有I－mgt＝Δp，解得I＝0.45N·s，B錯誤；根據(jù)沖量的定義可知I＝Ft，解得F＝4.5N，根據(jù)牛頓第三定律可知手機對人臉的平均沖擊力大小為4.5N，C正確；給手機裝上了保護殼，碰撞過程中手機對人臉的沖量不會改變，但可以通過延長作用時間而減小碰撞產(chǎn)生的作用力，D錯誤．9．一質(zhì)量為0.2kg的小鋼球由距地面5m高處自由下落，與地面碰撞后又以等大的動量被反彈，碰撞作用時間為0.1s．若取向上為正方向，g取10m/s2，下列說法正確的是()A．小鋼球碰地前后的動量變化是2kg·m/sB．小鋼球碰地過程中受到的合沖量是4N·sC．地面受到小鋼球的平均壓力為40ND．引起小鋼球動量變化的是地面對小鋼球彈力的沖量【答案】B【解析】小鋼球由距地面5m高處自由下落，碰地前的速度大小v＝eq\r(2gh)＝10m/s，若取向上為正方向，碰地前的動量p＝－mv＝－2kg·m/s，反彈后的動量p′＝－p＝2kg·m/s，小鋼球碰地前后的動量變化是Δp＝p′－p＝4kg·m/s，故A錯誤；根據(jù)動量定理，小鋼球碰地過程中受到的合沖量是I＝Δp＝4N·s，故B正確；地面受到小鋼球的平均壓力為eq\x\to(F)＝eq\f(I,t)＋mg＝42N，故C錯誤；引起小鋼球動量變化的是地面對小鋼球彈力和小鋼球重力的合力的沖量，故D錯誤．10．(多選)如圖所示，一物體分別沿三個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C、D、E處，三個過程中重力的沖量分別為I1、I2、I3，動量變化量的大小分別為Δp1、Δp2、Δp3，則()A．三個過程中，合力的沖量相同，動量變化量相同B．三個過程中，合力做的功相等，動能變化量相等C．I1<I2<I3，Δp1＝Δp2＝Δp3D．I1<I2<I3，Δp1<Δp2<Δp3【答案】BC【解析】由機械能守恒定律可知物體下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，動量變化量大小Δp＝mv，則動量變化量大小相等，即Δp1＝Δp2＝Δp3，根據(jù)動量定理，合力的沖量等于動量的變化量，故合力的沖量大小也相等，但方向不同，A錯誤；物體下滑過程中只有重力做功，故合力做的功相等，根據(jù)動能定理，動能變化量相等，B正確；設斜面的高度為h，從頂端A下滑到底端，由eq\f(h,sinθ)＝eq\f(1,2)gsinθ·t2，得物體下滑的時間t＝eq\r(\f(2h,gsin2θ))，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的沖量I＝mgt就越大，故I1<I2<I3，C正確，D錯誤．B組·能力提升11．(2024年梅州期末)如圖所示，一實驗小組進行“雞蛋接地球”實驗，把一質(zhì)量為50g的雞蛋用海綿緊緊包裹，使其從20m的高處自由落下，與水平而發(fā)生一次碰撞后速度減為0，碰撞時間為0.5s，碰撞過程視為勻減速直線運動，不考思物體和地而的形變，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.下列說法正確的是()A．物體做自由下落運動的時間為1sB．物體在自由下落過程中重力的沖量大小為2N·sC．勻減速直線運動過程中海棉對物體的平均作用力大小為2.5ND．物體做勻減速直線運動過程的動量變化量方向豎直向下【答案】C【解析】根據(jù)題意，由h＝eq\f(1,2)gt2可得，物體做自由下落運動的時間為t＝eq\r(\f(2h,g))＝2s，物體在自由下落過程中重力的沖量大小為I＝mgt＝0.05×10×2N·s＝1N·s，故A、B錯誤；根據(jù)題意，由公式v＝gt可得，雞蛋落地瞬間的速度為v＝20m/s，碰撞過程視為勻減速直線運動，可得，碰撞過程的加速度大小為a＝eq\f(v,Δt)＝40m/s2.由牛頓第二定律有F－mg＝ma，解得F＝m(g＋a)＝2.5N，取向下為正方向，物體做勻減速直線運動過程的動量變化量為Δp＝0－mv＝－mv＝－1kg·m/s，可知，動量變化量方向與正方向相反，即豎直向上，C正確，D錯誤．12．(2022年北京卷)“雪如意”是我國首座國際標準跳臺滑雪場地．跳臺滑雪運動中，裁判員主要根據(jù)運動員在空中的飛行距離和動作姿態(tài)評分．運動員在進行跳臺滑雪時大致經(jīng)過四個階段：①助滑階段，運動員兩腿盡量深蹲，順著助滑道的傾斜面下滑；②起跳階段，當進入起跳區(qū)時，運動員兩腿猛蹬滑道快速伸直，同時上體向前伸展；③飛行階段，在空中運動員保持身體與雪板基本平行、兩臂伸直貼放于身體兩側的姿態(tài)；④著陸階段，運動員落地時兩腿屈膝，兩臂左右平伸．下列說法正確的是()A．助滑階段，運動員深蹲是為了減小與滑道之間的摩擦力B．起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是為了增加向上的速度C．飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了增加水平方向速度D．著陸階段，運動員兩腿屈膝是為了減少與地面的作用時間【答案】B【解析】助滑階段，運動員深蹲是為了減小與空氣之間的摩擦力，A錯誤；起跳階段，運動員猛蹬滑道是為了增大滑道對人的作用力，根據(jù)動量定理可知，在相同時間內(nèi)，為了增加向上的速度，B正確；飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了減小水平方向的阻力，從而減小水平方向的加速度，C錯誤；著陸階段，運動員兩腿屈膝下蹲可以延長落地時間，根據(jù)動量定理可知，可以減少身體受到的平均沖擊力，D錯誤．13．(2024年宿遷期末)踢毽子是我國傳統(tǒng)的民間體育運動，如圖是一個小孩在踢毽子，毽子近似沿豎直方向運動，空氣阻力與速率成正比，毽子在空中運動過程中()A．動量變化量等于零B．動量變化率一直減小C．重力的沖量上升過程等于下降過程D．重力的沖量上升過程大于下降過程【答案】B【解析】設毽子上升的初速度為v0，再次下落到原點時的速度為v，向下為正方向，則動量變化量Δp＝mv－(－mv0)＝mv＋mv0，A錯誤；動量變化率等于毽子受到的合外力，上升過程合外力為mg＋kv，則隨速度減小，合外力變?。幌陆颠^程的合外力mg－kv，則隨速度增加，合外力減小，則動量變化率一直減小，B正確；上升過程中mg＋kv＝ma1，下降過程中mg－kv＝ma2，則a1>a2，根據(jù)h＝eq\f(1,2)at2可知上升的時間小于下降的時間，根據(jù)I＝mgt可知，重力的沖量上升過程小于下降過程，C、D錯誤．14．(2024年廣州執(zhí)信中學開學考)如圖所示，飛船在距某星球表面一定高度處懸停，選定相對平坦的區(qū)域后，在反推火箭作用下，開始加速下降，下降高度為100m，當“緩沖腳”觸地時反推火箭立即停止工作，此時飛船速度為20m/s.隨后飛船在“緩沖腳”的緩沖作用下