高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量和动量守恒定律第二节 动量定理精品巩固练习

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第二节 动量定理

1.［多选］水平抛出的物体，不计空气阻力，则（　）

A.在任何相等时间内，动量的变化都相同

B.在任何时间内，动量变化的方向都在竖直方向

C.在任何时间内，动量的变化率相同

D.在任何时间内，动量的变化率不一定相同

2.篮球比赛时，运动员通常伸出双手迎接传来的篮球，接球时，两手随球迅速收缩至胸前，这样做可以（　）

A.减小球对手的冲量

B.减小球对手的冲击力

C.减小球的动量变化量

D.减小球的动能变化量

3.［多选］人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120 g，从离人眼约20 cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，下列分析正确的是（　）

A.手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48 kg·m/s

B.手机对眼睛的冲量大小约为0.48 N·s

C.手机对眼睛的冲量方向竖直向上

D.手机对眼睛的作用力大小约为2.4 N

4.中国高铁的发展令国民自豪，令世界瞩目。它以超长的运行里程、超快的运营时速、超高的自主科研技术水平等成绩成为重要的“中国名片”。小明同学评估高铁在运行时撞击飞鸟的安全问题，假设飞鸟的质量有0.25 kg，列车的速度是300 km/h，忽略飞鸟的初速度，两者相撞的作用时间是0.001 s，请你帮助小明同学估算飞鸟对列车的平均撞击力最接近于（　）

A. 2×103 N B. 2×104 N 

C. 2×105 N D. 2×106 N

5.［多选］一粒钢珠从静止状态开始自由下落（空气阻力不计），然后陷入泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则以下说法正确的是（　）

A.过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量

B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小

C.Ⅰ、Ⅱ两个过程中合力的总冲量不等于零

D.过程Ⅱ中钢珠的动量改变量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小

6.物块从固定粗糙斜面的底端，以某一初速度沿斜面上滑至最高点后，再沿斜面下滑至底端。下列说法正确的是（　）

A.上滑过程中摩擦力的冲量的大小大于下滑过程中摩擦力的冲量的大小

B.上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失

C.上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相同

D.上滑过程中物块动能的减少量等于下滑过程中动能的增加量

7.一质量为1 kg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=1 s时，物块的速率为1 m/s

B. t=2 s时，物块的动量大小为2 kg·m/s

C.前3 s内合外力冲量大小为3 N·s

D.前4 s内动量的变化量大小为0

8.如图所示，用传送带给煤车装煤，平均每5 s内有5 000 kg的煤粉落于车上，由于传送带的速度很小，可认为煤粉竖直下落。要使车保持以0.5 m/s的速度匀速前进，则对车应再施以向前的水平力的大小为（　）

A. 50 N　         B. 250 N　

C. 500 N　        D. 750 N

9.我国一货运飞船装配离子发动机，离子发动机基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为飞船提供推力，货运飞船的质量为8 000 kg，离子以30 km/s的速率远大于探测器的飞行速率向后喷出，流量为3.0×10-2 kg/s（流量指单位时间内喷射的质量），在货运飞船成功对接于空间站后，发动机工作4.3 s，测出的货运飞船和空间站组合体速度变化是0.09 m/s。求：

（1）货运飞船飞船获得的平均推力大小；

（2）空间站的质量。

10.人们常说“水滴石穿”。若一瀑布落差为h=20 m，水流量为Q=0.20 m3/s，水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零（落在石头上的水立即流走，石头对水作用时不考虑水的重力，g取10 m/s2）。求水对石头的冲击力的大小。

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第二节 动量定理

参考答案

1. ABC　

2. B　

3. BD　解析：根据自由落体得手机掉落到人眼睛位置时的速度为v==2 m/s，手机与眼睛作用后手机的速度变为0，选取向下为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为Δp=0-mv=-0.24 kg·m/s，故A错误；手机与眼睛接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，选取向下为正方向，对手机由动量定理得mgt+I=Δp，代入数据得I=-0.48 N·s，负号表示方向竖直向上，根据力的作用是相互的，所以手机对眼睛的冲量大小约为0.48 N·s，故B正确；因为手机对眼睛的力的方向是竖直向下，所以手机对眼睛的冲量方向竖直向下，故C错误；根据冲量定义得手机对眼睛的作用力大小约为F==2.4 N，故D正确。

4. B　解析：分析飞鸟的受力情况，忽略飞鸟的初速度，末速度和列车一样，设列车的速度方向为正方向，由动量定理可得Ft=mΔv，

解得，

飞鸟对列车的平均撞击力与列车对飞鸟的平均撞击力大小相等、方向相反，故飞鸟对列车的平均撞击力为2×104 N，故B正确。

5. AD　解析：过程Ⅰ钢珠只受重力，故只有重力的冲量，由动量定理知，A正确；整个过程的动量改变量为零，故过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ、Ⅱ中重力的冲量的大小，B、C错误，D正确。

6. C　解析：设物块从斜面底端向上滑动的初速度为v1，又回到斜面底端的速度为v2，由能量转化的观点有=+，故v1>v2，物块在斜面滑上和滑下的过程都是匀变速运动，设物块沿斜面向上滑动的最远距离为L，由运动学关系可得L==，故t1<t2，上滑过程中摩擦力的冲量的大小I1=ft1，下滑过程中摩擦力的冲量的大小I2=ft2，故I1<I2，故A错误；物块在上滑和下滑时摩擦力做功损耗机械能，因摩擦力大小相等，距离L也相等，因此上滑和下滑时损耗的机械能相同，故B错误；上滑过程中动量的变化方向沿斜面向下，下滑过程中动量的变化方向也沿斜面向下，故C正确；对上滑过程由动能定理有0-=-mgh-fLΔEk1=mgh+fL，对下滑过程由动能定理有-0=mgh-fLΔEk2=mgh-fL，故上滑过程中动能的减少量和下滑过程中动能的增加量不相等，故D错误。

7. C　解析：根据动量定理有F1t1=mv1-0，得v1=2 m/s，A错误。F1t2=p2-0，得p2=4 kg·m/s，B错误。I3=F1t2+F2（t3-t2）=3 N·s，C正确。前4 s内合力的冲量I4=F1t2+F2（t4-t2）=2 N·s，则动量变化量不为零，D错误。

8. C　解析：新加入的煤粉整体受重力G、支持力N、水平力F，对5 s过程运用动量定理，有Ft=Δmv，

解得，故C正确。

9.解：（1）设Δt时间内发动机喷出离子的质量为Δm，对这部分离子，根据动量定理有FΔt=Δmv

又Δm=3.0×10-2 kg/s×Δt，v=3×104 m/s

解得F=900 N

由牛顿第三定律知，飞船受到的平均推力与F等大反向，故飞船获得的平均推力大小为900 N。

（2）三舱组合体的加速度为a==

对整体，由牛顿第二定律得F=（m+M）a

解得空间站与天舟二号组合体的质量为M=35 000 kg。

10.解：水在下落过程中，根据动能定理得Mgh=

可求得水下落20 m时的速度v=20 m/s

设极短时间t内落至石头上的水的质量为m，则m=Qtρ

设石头对水的平均作用力为F，根据动量定理得Ft=mv

联立并代入数据得F=4×103 N

由牛顿第三定律得水对石头的冲击力大小为F′=F=4×103 N。