高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第1节 动量和动量定理同步练习题

1.1动量和动量定理基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40米以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的长橡皮条的另一端绑在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下离开跳台，图甲为蹦极的场景。一游客从蹦极台下落的速度-位移图像如图乙所示。已知弹性绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律，游客及携带装备的总质量为75kg，弹性绳原长为10m，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．整个下落过程中，游客始终处于失重状态

B．游客及携带装备从静止开始下落15m的过程中重力的冲量为1125N·s

C．弹性绳的劲度系数约为50N/m

D．弹性绳长为24m时，游客的加速度大小约为18m/s2

2．高空抛物严重威胁人身和财产安全。我国2021年1月日正式实施的《中华人民共和国民法典》规定，公民要为高空抛物行为承担法律责任。如果一个质量约为100g的苹果从某居民楼16层坠下，与地面的撞击时间约为0.002s，已知楼房层高3米，则苹果对地面的冲击力约为（　　）

A．1N B．150N C．1500N D．3000N

3．有一电动玩具车质量为1kg，在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化（a-t）的关系如图所示，则下列选项中错误的是（　　）

A．0-3s内合外力的冲量大小为2N·s B．1-3s内合外力所做的功是0J

C．第3s末合外力的瞬时功率大小为2W D．0-3s内合外力的平均功率是

4．下面说法正确的是（　　）

A．物体的质量越大，动量一定越大

B．物体的质量越大，动能一定越大

C．力越大，力对物体的冲量就越大

D．物体的动量发生了变化，则物体在这段时间内的合外力一定不为零

5．甲、乙两物体动能相等，它们的质量之比为m甲：m乙=1：4，则它们动量的大小之比P甲：P乙为（   ）

A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．4：1

6．如图所示，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，M、N分别为AB、AD边的中点，一带正电的粒子(不计重力)以某一速度从M点平行于AD边垂直磁场方向射入，并恰好从A点射出．现仅将磁场的磁感应强度大小变为原来的，下列判断正确的是

A．粒子将从D点射出磁场

B．粒子在磁场中运动的时间将变为原来的2倍

C．磁场的磁感应强度变化前后，粒子在磁场中运动过程的动量变化大小之比为：1

D．若其他条件不变，继续减小磁场的磁感应强度，粒子可能从C点射出

7．在我市创建全国文明城市期间，清洁工人经常使用高压水枪来清除墙壁上的小广告。其模型简化为圆形水枪管口贴近竖直墙壁，水以速度v垂直射到墙壁上，随后沿墙面散开，不反弹。设水枪管口的半径为R，水的密度为ρ。则水对墙壁的冲击力为（　　）

A． B． C． D．

8．在空间某一点以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，经过t s（设小球均未落地），则（       ）

A．做上抛运动小球动量变化最大

B．做下抛运动小球动量变化最小

C．三个小球动量变化大小相等

D．做平抛运动小球动量变化最小

9．如图所示，在竖直面内有一个以AB为水平直径的半圆，O为圆心，D为最低点。圆上有一点C，且∠COD=60°现在A点以速率v1沿AB方向抛出一质量为m的小球a，小球能击中D点；若在C点以某速率v2沿BA方向抛出质量也为m的小球b时也能击中D点。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．初速度之比为v1：v2=3：

B．两小球重力的冲量之比为I1：I2=2：1

C．两球落到D点时的动能之比为Ek1：Ek2=2：1

D．两球落到D点时两球重力的功率之比P1：P2=：1

10．下列说法正确的是（　　）

A．做曲线运动的物体速度可能不变 B．做变速运动的物体，只要有摩擦力存在，机械能一定减少

C．做匀速圆周运动的物体，动量始终不变 D．做匀速圆周运动的物体，加速度大小始终不变

11．如图所示，一篮球以水平初速度碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的倍，碰撞时间忽略不计，弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的质量为，半径为，篮框中心到篮板的距离为，碰撞点与篮框中心的高度差为，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，则（　　）

A．碰撞过程中，篮球的机械能守恒

B．篮板对篮球的冲量大小为

C．篮球的水平初速度大小为

D．若篮球气压不足导致减小，在不变的情况下要使篮球中心经过篮框中心，应使碰撞点更低

12．如图所示，竖直平面第一象限有一个接触面，接触面表面满足，质量为的钢球从图中其坐标为处，以的初速度水平抛出，经过时，落在接触面某处（不考虑反弹），下列说法正确的是（     ）

A．接触表面抛物线方程表达式为

B．落在接触面上时，钢球与水平面的夹角为

C．落在接触面上时，钢球的动量大小为

D．假设该钢球以的初速度从图中原坐标处平抛，则不能落在接触面上

13．质量为1 kg 的物块在粗糙水平面上滑行，滑行初始速度v与滑行位移s关系如图所示，重力加速度g=10 m/s2，下列能表示该物块以4 m/s的初速度滑上粗糙水平面时，物块的动量随时间变化函数图像是（　　）

A． B．

C． D．

14．质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m．小球与软垫接触的时间为1.0s，在接触时间内小球受到合力的冲量大小为（空气阻力不计，g取10m/s2）

A．10N·s B．20N·s C．30N·s D．40N·s

15．如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤出力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，则下列说法不正确的是（　　）

A．物体回到出发点的动能为60J

B．恒力F=2mgsinθ

C．撤出力F时，物体的重力势能是45J

D．动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后

二、填空题（共4题）

16．质量是60kg的建筑工人不慎由脚手架上跌下，由于安全带的保护被悬挂起来，已知安全带长4.9m，缓冲时间为0.3s，则安全带受到的平均拉力为______．

17．如图所示，质量为m＝0.20kg的小钢球以v0＝10m/s的水平速度抛出，下落h＝5.0m时撞击一钢板，撞后速率不变恰好反向，则钢板与水平面的夹角＝__________，撞击钢板的瞬时过程小球受到的弹力冲量的大小为____________。（g＝10m/s2）

18．质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为3.2m，设球与地面作用时间为0.2s，则小球对地面的平均冲力为___________N（g=10m/s2）

19．某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下：

(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间______时，可认为气垫导轨水平；

(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；

(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；

(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I=______，滑块动量改变量的大小Δp=______；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）

(6)实验数据处理中，发现拉力的冲量I略大于滑块动量的改变量，请从系统误差的角度说明原因：______。

三、综合题（共4题）

20．滑板是年轻人喜欢的运动项目。滑板爱好者及滑板总质量m = 60kg，以v0 = 2.0m/s的初速度沿斜坡匀加速滑下，斜坡的倾角θ = 30°，经t =  4.0s的时间下滑位移x = 40m到达坡底。将人和滑板整体看作质点，设其在下滑过程中所受阻力的大小不变，重力加速度g取10m/s2，求下滑过程中

(1)滑板及人的加速度的大小a；

(2)滑板及人受到的阻力的大小f；

(3)滑板及人受到的重力的冲量大小I。

21．如图所示是一乒乓球水平抛出后的运动轨迹，抛出点A距水平桌面的高度，A点至落点B的水平距离，乒乓球与桌面撞击后运动的最高点P与A等高，两个落点B、C间的距离为。已知乒乓球的质量，重力加速度g取，不计空气阻力。

（1）求乒乓球刚运动至B点时的速度大小；

（2）若乒乓球在B点与桌面作用的时间，求桌面对乒乓球的平均作用力大小。

22．哈利法塔，原名迪拜塔，又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是世界第一高楼与人工构造物，风速曾是修建的关键，一旦超过每秒70米，就必须停止施工，假设以v=70m/s速度推进，空气密度ρ=1．3kg/m3，建筑工人高度h=1．7m，平均宽度d=25cm，风遇到建筑工人后速度可认为零，大风对建筑工人冲击力为多少？

23．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目．一个质量为60kg的运动员从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高5m处，已知运动员与网接触的时间为1.2s．（g取10m/s2）

求：（1）运动员自由下落到接触网时的瞬时速度．

（2）若把网对运动员的作用力当作恒力处理，此力的大小是多少．

参考答案：

1．D

2．C

3．C

4．D

5．B

6．C

7．B

8．C

9．D

10．D

11．C

12．D

13．A

14．C

15．B

16．2548N

17．          4

18．100N

19．     大约相等               经过光电门的平均速度代替滑块经过A、B两处的瞬时速度

20．(1)；(2)；(3)

21．（1）；（2）

22．2707N

23．（1）8m/s，方向向下；（2）网对运动员的作用力大小为1500N．