物理第二节 动量定理同步达标检测题

1.2动量定理基础巩固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．如图所示，把茶杯压在一张白纸上，第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出；第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是（　　）

A．第二次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些

B．第一次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些

C．第二次拉出白纸过程中，茶杯增加的动量大一些

D．第一次拉出白纸过程中，纸给茶杯的冲量大一些

2．如图所示，在“抽桌布”游戏中，有人能将在上面放着各种东西的桌布顺利抽出，而桌布上放在桌子边缘的物体也不会滑离桌面。关于此现象，下列说法正确的是（　　）

A．因为抽桌布的力很小，桌布抽出过程时间很长，所以桌布上的物体几乎不动

B．因为抽桌布的力很大，桌布抽出过程时间很短，所以桌布上的物体几乎不动

C．因为桌布和物体间的摩擦力很大，所以桌布上的物体几乎不动

D．因为桌布和物体间的摩擦力很小，所以桌布上的物体几乎不动

3．校运会跳远比赛时在沙坑里填沙，这样做的目的是可以减小

A．人的触地时间 B．人的动量变化率

C．人的动量变化量 D．人受到的冲量

4．杂技演员做高空表演时，为了安全，常在演员下面挂一张很大的安全网，当演员出现失误从高处掉下落在安全网上时，与落在相同高度的地面上相比较，下列说法正确的是（　　）

A．演员落在安全网上，受到的平均冲击力较小

B．演员落在安全网上，速度减小得更快

C．演员落在地面上，地面对演员做的功更多

D．演员落在地面上，受到地面的冲量更大

5．一个质量为m＝100g的小球从h＝0.8m高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t＝0.2s，规定竖直向下的方向为正，则在这段时间内，软垫对小球的冲量是(g取10 m/s2)（　　）

A．0.6N•S B．-0.6N•S C．0.4N•S D．-0.4N•S

6．质量为55kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中．已知弹性安全带的缓冲时间为1.1s，安全带长为5m，则安全带所受的平均冲力的大小为（    ）

A．1100N B．1050N C．550N D．200N

7．如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中（　　）

A．重力的冲量相同

B．弹力的冲量相同

C．合力的冲量相同

D．合力的冲量大小相同

8．如图，下端固定的竖直轻弹簧的上端与质量为2kg的物体B连接，质量为1kg的物体A放在B上．先用力将弹簧压缩后释放，它们向上运动，当A、B分离后A又上升了0.2m达到最高点，这时B第一次向下运动且弹簧恰好恢复原长，则从A、B分离到A达到最高点的过程中，弹簧弹力对B的冲量大小为（取g=10m/s2）

A．4N·s B．6N·s

C．8N·s D．12N·s

9．质量是70kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，他被悬挂起来。已知安全带的缓冲时间是1s，安全带长，取g＝10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为（　　）

A．700N B．900N C．1100N D．1400N

10．为了备战2021年东京奥运会，一质量为的运动员从下蹲状态竖直向上跳起训练，经，以大小的速度离开地面，取重力加速度，在这内（　　）

A．重力对运动员的冲量大小为0 B．地面支持力对运动员的冲量大小为

C．地面支持力对运动员做的功为 D．重力对运动员做负功，地面支持力对运动员不做功

11．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（　　）

A．  B．  C．  D．

12．如图所示，为风洞游戏装置的简化示意图，其中圆心角为37°的圆弧轨道竖直固定放置，与水平地面相切于点。游戏开始时，将质量为的小球从点沿水平方向以一定的速度释放，小球经过点后从圆弧轨道以速度飞出，一段时间后小球经过图中点（点与点等高）。已知小球运动过程中会受到水平向右的风力，风力的大小恒为重力大小的，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A．在圆弧轨道上运动时，单位时间内小球速度的变化量相同

B．在空中运动时，单位时间内小球的动量变化量逐渐增大

C．小球从点运动到点，所需要的时间为

D．小球经过点时，速度大小为

13．福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为，16级台风的风速范围为。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的（　　）

A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍

14．有关专家研究得出人在打喷嚏时一次可以喷出10万个唾液飞沫，这些飞沫以每小时145千米的速度在空气中传播。某人感冒打喷嚏时气流喷出的速度大小为v，假设打一次喷嚏大约喷出体积为V的空气，用时约△t。已知空气的密度为ρ，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为（　　）

A． B． C． D．

15．停高空球是足球运动中的一项基本技能．某次足球比赛中，足球从高度处由静止竖直落下，将要落地时被运动员稳稳停在脚上。已知足球的质量为，取重力加速度大小，不计空气阻力，则运动员停球过程中对足球的冲量大小为（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．质量为的小球沿光油水平面以的速度冲向墙壁，又以的速度反向弹回．此过程中小球的合力冲量的大小为__________；小球的动能变化量的大小为__________．

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．在科幻电影《流浪地球》中，由于太阳极速衰老膨胀即将吞噬地球，所以人类要把地球“推”离太阳系，而要想实现这一步，首先要让地球停止自转．人类采用的办法是在赤道上假设若干台大功率“转向发动机”，利用核聚变反应中释放的能量将燃烧物质以极高的速度抛射到太空，利用“反冲力”使地球转动逐渐减慢．已知每台“转向发动机”在单位时间内能将质量为m0的物质以相对地球速度v抛出，地球质量为，半径为，自转角速度为．

（1）如图所示，大圆表示地球赤道，弯曲箭头表示地球自转方向，小圆圈表示转向发动机的位置．要想获得最大的转动力矩，使减速效果最好，请你用箭头在途中A点标出燃烧物质的抛射方向___________．

（2）若转向发动机都按照产生最大力矩方向抛射物质，求每台转向发动机获得的平均反冲力F的大小___________．（说明：地球减速是个漫长的过程，但在研究反冲力时，可认为地球自转速度不变）

（3）为了计算在赤道上要假设多少台“转向发动机”，需用到与刚体（理想化模型，即形状和大小完全不变的物体）转动相关的物理知识．虽然我们在高中阶段没有学习关于刚体的动力学知识，但是我们可以通过“类比”的方法来认识它．

a．我们学过质点平动的动力学方程：．相应地，在刚体转动中，有 ，其中，M表示力矩，表征外力对刚体的转动效果；I为刚体的“转动惯量”，与平动中的质量m相对应，表征刚体转动状态改变的难易程度．对于质量均匀分布的刚体而言，，m为球体质量，R为球体半径，地球可视为质量分布均匀的刚体．到目前为止，你可能还不知道所代表的物理含义，但它也可以表示为某个物理量变化率的形式，与平动中的加速度a对应．请你利用所学知识并结合题目信息，猜想“”所代表的物理量，简要写出猜想理由并说明所代表的物理量的含义___________．

b．若要求在T时间内停止自转，求赤道上至少要安装转向发动机的个数N___________．

19．研究表明：人从高处下落，脚触地瞬间受到的冲击力是人体自身重力的数倍。为探究这个问题，某同学用重物从高处自由下落冲击地面来模拟人体落地的情形。下表为实验过程中测得的相关数据。

(1)为测量地面对重物的平均作用力F与重物重力mg的比值，上表中的__________不需要测量（填物理量的符号）；若不考虑重物与地面的形变，由上表可知=____________（结果保留2位有效数字）；

(2)通过上述实验，如果人从一定的高度由静止竖直跳下，为减小脚触地瞬间受到的冲击力，可采取什么措施？________________________________________。

三、综合题（共4题）

20．某校运动会进行趣味颠球比赛，一同学用头颠球。某一次足球从静止开始下落80cm后，又被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度为125cm。已知足球的质量为0.4kg，足球与头部的作用时间为0.1s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：

(1)足球被重新顶起时的速度大小；

(2)足球对头部的作用力。

21．如图所示，粗糙斜面AB的倾角α=37°，与光滑的水平面BC圆滑对接，C处固定一个水平轻弹簧，质量为m=1.0kg的物体（可视为质点）自A点由静止释放，经t=0.5s到达斜面底端B点时的速度大小v=2.0m/s，取sin37°=0.6，cos37°=0.8.重力加速度g=10m/s2。

(1)求A点距水平面的高度h。

(2)求物体与斜面之间的动摩擦因数μ。

(3)物体与弹簧第一次作用过程中，求弹簧对物体的冲量I和此间弹簧具有的最大弹性势能Ep。

22．在距地面1.25m高处竖直向下迅速击打一皮球,它触地后竖直向上弹起的最大高度也为1.25m．皮球的质量为600g，触地过程中,地面对皮球的平均作用力F=30N，假设触地前后皮球的动能损失掉75%,忽略其它阻力,g取10m/s2．求:

(1)触地过程中,皮球与地面相互作用的时间；

(2)皮球被击打后获得的速度大小．

23．如图，原长为、劲度系数为k的轻弹簧下端固定在地面上A点，质量为m的质点小球放在弹簧上端（不栓接）处于静止状态，对小球施加一个竖直向上的力使小球以加速度a做匀加速直线运动，外力随位移变化情况如图，经过一段时间t（未知），外力不再发生变化时立即撤去外力，当小球达到最高点时，给小球一个水平向右的冲量，小球做平抛运动落在底边为AB的斜面上，随后沿斜面下滑，进入水平轨道BC。全过程除水平轨道BC段粗糙外，其余轨道均光滑，轨道各部分均平滑连接。已知斜面倾角，C处圆轨道半径。物体与BC段间的动摩擦因数为。重力加速度g取。

（1）求经过时间t，外力所做的功W和小球距离地面的最大高度H；

（2）假设小球最大高度，水平冲量，，从最高点飞出至落到斜面上时所用时间为，求斜面底边AB的值；

（3）假设物体运动到B点时速度为4m/s，且滑上圆轨道后不脱离，求BC长度L的取值范围。

参考答案

1．C

2．B

3．B

4．A

5．B

6．B

7．D

8．A

9．D

10．D

11．C

12．C

13．B

14．D

15．D

16．16    0   

17．       

18．图中沿切线向下方向．        猜想“”代表的物理量是角速度，猜想理由是“利用等号两边单位制相同”．所代表的物理量的含义是：单位时间内角速度变化的变化量．（即角加速度）       

19．、    6.1    穿上运动鞋或屈腿弯曲，增加脚与地面的接触时间   

20．(1) 5m/s；(2) 40N；方向：竖直向下

21．(1) 0.3m；(2) 0.25；(3) 4.0N•s，方向水平向左， 2J。

22．(1) (2)

23．（1），；（2）；（3）或