高一物理动量定理专项强化训练试题及答案WORD版.docx

高一物理动量定理专项强化训练试题及答案WORD版.docx

《高一物理动量定理专项强化训练试题及答案WORD版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理动量定理专项强化训练试题及答案WORD版.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高一物理动量定理专项强化训练试题及答案WORD版

高一物理动量定理专项强化

1．在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触且悬线平行，如图1所示。

在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。

以下分析正确的是

A．将1号移至高度

释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度

。

若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度

B．将1、2号一起移至高度

释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度

，释放后整个过程机械能和动量都守恒

C．将右侧涂胶的1号移至高度

释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度

D．将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度

释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度

，释放后整个过程机械能和动量都不守恒

2．质量为4kg的物体以2m/s的初速度做匀加速直线运动，经过1s，动量大小变为14kg•m/s。

则该物体在这1s内（　　）

A．所受的合力为3NB．所受的合力为2N

C．所受的冲量为6N•sD．所受的冲量为1.5N•s

3．蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动。

一质量为50kg的运动员从离蹦床1.8m处自由下落，若从运动员接触蹦床陷下去、再被蹦床弹起离开蹦床共经历了0.4s，运动员离开蹦床后弹起的高度为1.25m，取g＝10m/s2，不计空气阻力，则在运动员接触蹦床到离开蹦床的时间内，运动员受到的合力冲量大小为（　　）

A．300N•sB．50N•sC．550N•sD．750N•s

4．如图所示，将一质量为m的小木块放在光滑的斜面上，小木块从斜面的顶端由静止开始沿斜面下滑，在下滑的前一半位移内重力的冲量为I1，在后一半位移内重力的冲量为I2，则I1：

I2为（　　）

A．1：

2B．1：

3C．1：

1D．1：

（

﹣1）

5．2019年8月。

“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包，脚踩安装了小型涡轮喷气发动机的“飞板”，仅用22分钟就飞越英吉利海峡35公里的海面。

当扎帕塔（及装备）悬浮在空中静止时。

发动机将气体以3000m/s的恒定速度从喷口向下喷出，此时扎帕塔（及装备）的总质量为120kg。

不考虑喷出气体对总质量的影响，取g＝10m/s2，则发动机每秒喷出气体的质量为（　　）

A．0.8kgB．0.4kgC．0.1kgD．5.0kg

6．一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，与坚硬的竖直墙壁发生弹性碰撞后，沿着水平向左运动，碰撞中无能量损失。

若以向右为正方向，那么碰撞前后钢球的动量变化量是（　　）

A．1.2kg•m/sB．0C．﹣0.6kg•m/sD．﹣1.2kg•m/s

7．为估算伞面（近似平面）承受暴雨撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得0.5小时内杯中水位上升了18mm。

查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为10m/s，据此估算该压强约为（设雨滴撞击伞面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）（　　）

A．0.10PaB．180PaC．1.0PaD．3600Pa

8．颠球是足球运动基本技术之一，若质量为400g的足球用脚颠起后，竖直向下以4m/s的速度落至水平地面上，再以3m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，在足球与地面接触的时间内，关于足球动量变化量△p和合外力对足球做的功W，下列判断正确的是（　　）

A．△p＝1.4kg•m/s，W＝﹣1.4JB．△p＝﹣1.4kg•m/s，W＝1.4J

C．△p＝2.8kg•m/s，W＝﹣1.4JD．△p＝﹣2.8kg•m/s，W＝1.4J

9．2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。

研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40m/s，假设打一次喷嚏大约喷出5×10﹣5m3的空气，用时约0.02s。

已知空气的密度为1.3kg/m3，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为（　　）

A．13NB．0.13NC．0.68ND．2.6N

10．随着城市化进程，城市中楼房越盖越高，但市民素质仍需提高，高空抛物伤人危害极为严重，越来越多的法学专家呼吁将高空抛物行为以危害公共安全罪严加惩处。

一枚鸡蛋的质量约为20g，从离地面20m高窗台自由下落到水泥地面上，与地面接触时间0.002s停下来，则鸡蛋对地面的作用力约为（不计空气阻力，g＝10m/s2）（　　）

A．10NB．60NC．200ND．600N

11．质量是50kg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1.0s，安全带长5m，取g＝10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为（　　）

A．1000NB．600NC．500ND．100N

12．一质点在t＝0时刻从x＝0处沿x轴正方向做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．第3s内和第4s内，质点动量的变化相同

B．0～2s内和0～4s内，质点的平均速度相同

C．2～4s质点受到的合力的冲量为零

D．t＝4s时，质点在x＝6m处

13．如图所示，质量为m的物体从竖直轻弹簧的正上方由静止自由落下，落到弹簧上，将弹簧压缩。

经过时间t，物体下落的高度为h，物体的速度为v，在此过程中，地面对弹簧支持力的冲量大小为I、做功为W，则有（　　）

A．I＝mgt+mvB．I＝mgt﹣mv

C．W＝mgh﹣

mv2D．W＝mgh+

mv2

14．经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，与同质量的普通人相比不容易受伤，其原因是（　　）

A．特工与地面作用减速过程所用的时间较长

B．特工落到地面上时的动量较大

C．特工与地面作用过程的动量变化较大

D．特工与地面作用减速过程所受合力的冲量较小

15．如图所示，喷口竖直向下的水龙头喷出的水形成水柱冲击到地面，已知喷口距地面的高度h＝1m，水喷出时初速度v0＝4m/s，落到地面时水柱横截面积为S＝2cm2，水柱冲击地面的时间很短，冲击地面后的速度为零，忽略空气阻力，已知水的密度ρ＝1000kg/m2，重力加速度g＝10m/s2，则水柱对地面的平均冲击力大小最接近（　　）

A．5.5NB．7.5NC．8.5ND．9.5N

16．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

17．篮球运动深受同学们的喜爱，打篮球时某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力

B．手对篮球的作用力与篮球对手的作用力是一对平衡力

C．这样做的目的是减小篮球动量的变化量

D．这样做的目的是减小篮球对手的冲击力

18．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。

若某次实验中该发动机在1s时间内向后喷射的气体质量约为1.6×103kg，喷射的气体速度约为3km/s，则它产生的推力约为（　　）

A．4.8×103NB．4.8×104NC．4.8×105ND．4.8×106N

19．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。

若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是（　　）

A．手机接触头部之前的速度约为1m/s

B．手机对头部的冲量大小约为0.48N•s

C．手机对头部的作用力大小约为1.2N

D．手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48kg•m/s

20．水利采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的，煤层受到4.9×106N/m2的压强冲击即可破碎，若水流沿水平方向冲击煤层，不考虑水的反向溅射作用（水的密度为1×103kg/m3），则冲击煤层的水流速度至少应为（　　）

A．40m/sB．50m/sC．60m/sD．70m/s

21高空坠物极易对行人造成伤害。

若一个1kg的砖块从一居民楼的8层坠下，与地面的撞击时间约为10ms，则该砖块对地面产生的冲击力约为（　　）

A．20NB．2×102NC．2×103ND．2×104N

22.长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为

的小球A，处于静止状态。

A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。

当A回到最低点时，质量为

的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。

不计空气阻力，重力加速度为g，求

（1）A受到的水平瞬时冲量I的大小；

（2）碰撞前瞬间B的动能

至少多大？

23.如图，相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。

传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。

质量m=10kg的载物箱（可视为质点），以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。

载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，重力加速度取g=10m/s2。

（1）若v=4.0m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；

（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；

（3）若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带

后，传送带速度突然变为零。

求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。

动量定理专项强化参考答案

一．选择题（共20小题）

1．D

2C

3C

4解：

初速度为零的匀加速直线运动中，在连续相等的位移内时间之比为t1：

t2：

…：

tn＝1：

（

）：

…：

（

）

所以小木块在前后两段相等的位移内时间之比为t1：

t2＝1：

（

）

根据冲量的定义式可得：

I＝mgt，

故I1：

I2＝1：

（

），故D正确、ABC错误。

故选：

D。

5解：

设扎帕塔（及装备）的总质量为：

m＝120kg，发动机启动后气流速度为：

v＝3000m/s，

当扎帕塔（及装备）悬浮在空中静止时，气流对扎帕塔（及装备）的力为F，

对扎帕塔（及装备）由平衡条件得：

F＝mg

根据牛顿第三定律得扎帕塔（及装备）对喷出的气体的力为：

F′＝F；

设△t时间内喷出的气体的质量为△m，由动量定理得：

F′•△t＝△mv﹣0

联立解得：

＝0.40kg/s

所以发动机每秒喷出气体的质量为0.40kg，故B正确，ACD错误。

故选：

B。

6解：

取向右为正方向，根据△P＝P2﹣P1得：

△P＝P2﹣P1＝mv2﹣mv1＝﹣0.1×6﹣0.1×6kg•m/s＝﹣1.2kg•m/s。

故D正确，ABC错误。

故选：

D。

7解：

由于是估算压强，所以不计雨滴的重力。

设雨滴受到伞面的平均作用力为F．设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v＝10m/s减为零。

以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理有

F△t＝0﹣（﹣△mv）＝△mv

得到

F＝

设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△t时间内水面上升△h，则有

△m＝ρS△h

所以有压强

＝

＝

＝0.1Pa

即伞面承受雨滴撞击产生的平均压强为0.10Pa，故A正确，BCD错误。

故选：

A。

8解：

物体的质量m＝400g＝0.4kg，

以竖直向上为正方向，则足球与地面碰撞过程中动量的变化量为：

△p＝mv2﹣mv1＝0.4×3kg•m/s﹣0.4×（﹣4）kg•m/s＝2.8kg•m/s，方向竖直向上；

由动能定理可知，合外力做的功为：

，故C正确，ABD错误。

故选：

C。

9解：

打一次喷嚏喷出的空气质量为：

m＝ρV＝1.3×5×10﹣5kg＝6.5×10﹣5kg。

设打一次喷嚏喷出的空气受到的作用力为F，根据动量定理得：

F△t＝mv

解得：

F＝

＝

N＝0.13N

根据牛顿第三定律可得人受到的平均反冲力为：

F′＝F＝0.13N，故B正确，ACD错误。

故选：

B。

10解：

鸡蛋质量为m＝20g＝0.02kg；

由

得鸡蛋落地的速度为v＝20m/s，

设向下为正方向，鸡蛋落地时，对鸡蛋由动量定理有：

（mg﹣F）t＝0﹣mv，

解得：

F＝200.2N≈200N，

即鸡蛋对地面的冲击力约为200N，故C正确，ABD错误。

故选：

C。

11解：

安全带长5m，人在这段距离上做自由落体运动，获得速度

v＝

＝

m/s＝10m/s；

受安全带的保护经1.0s速度减小为0，对此过程应用动量定理，以向上为正方向，有：

（F﹣mg）t＝0﹣（﹣mv），

则F＝

+mg＝

N+500N＝1000N

由牛顿第三定律得，安全带所受的平均冲力为1000N；

方向竖直向上，故A正确，BCD错误。

故选：

A。

12解：

A、由图象知，第3s内初末速度分别是3m/s，0，第4s内初末速度分别是0，﹣3m/s。

代入动量变化量公式△p＝mmv﹣mv0，得△p都是﹣3kgm/s，故A正确；

B、图象与坐标轴围成的面积表示位移，0～2s内位移4.5m，0～4s内位移也是4.5m，位移相同时间不同，平均速度不同，故B错误；

C、根据动量定理I＝mmv﹣mv0，代入数据得I＝﹣6m/s，故C错误；

D、由图象知，t＝4s时，质点位移为4.5m，故D错误；

故选：

A。

13解：

AB、取向下为正，根据动量定理可得﹣I′+mgt＝mv﹣0，解得弹簧对物体的冲量大小I′＝mgt﹣mv，则地面对弹簧支持力的冲量大小为I＝I′＝mgt﹣mv，故A错误、B正确；

CD、地面对弹簧的支持力没有位移，做功为零，故CD错误。

故选：

B。

14解：

人在下落到达地面的时的速度大小一定是相等，故落到地面上的动量是相等的；并且由于最后均静止，故落地时动量的变化是相同的，由动量定理可知，合力的冲量也是相同的；之所以特工不易受伤是因为他们受过专业训练，可以延长减速过程中所用到的时间，从而减小人受到的冲击力，从而可以避免受伤，故A正确，BCD错误。

故选：

A。

15解：

设水柱接近地面的速度大小为v，根据运动学公式可得：

＝2gh

解得：

v＝6m/s

取极短的一段时间△t内接近地面的水的质量为m，则有：

m＝ρS•v△t

对该部分水根据动量定理可得：

﹣F△t＝0﹣mv

解得：

F＝ρSv2＝1000×2×10﹣4×62N＝7.2N，最接近7.5N，故B正确、ACD错误。

故选：

B。

16解：

AB、两次拉动中，茶杯和白纸之间均发生相以滑动，因此受到的均为滑动摩擦力，因压力不变，则由f＝μFN可知，两次拉动时纸给茶杯的摩擦力相同，故AB错误；

C、缓慢拉动白纸过程中，摩擦力作用时间长，则产生的冲量较大，根据动量定理可知，茶杯获得的动量大一些，故C正确；

D、迅速拉动白纸过程中，摩擦力作用时间短，故白纸给茶杯的冲量小一些，故D错误。

故选：

C。

17解：

AB、手对篮球的作用力与篮球对手的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故AB错误；

CD、先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得：

﹣Ft＝0﹣mv解得：

当时间增大时，球动量的变化率减小；作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，故C错误，D正确；

故选：

D。

18解：

以气体为研究对象，根据动量定理可得：

Ft＝mv﹣0

其中v＝3km/s＝3000m/s，m＝1.6×103kg；

解得：

F＝

＝

＝4.8×106N，故ABC错误，D正确。

故选：

D。

19解：

A、手机做自由落体运动，根据运动学公式可知手机接触头部之前的速度约为：

v＝

＝

m/s＝2m/s，故A错误；

B、因为手机落在头上没反弹，速度减为0，规定竖直向下为正方向，对手机由动量定理得：

mgt+I＝0﹣mv，代入数据可得：

I＝﹣0.48N•s，负号表示方向竖直向上，根据牛顿第三定律，可知手机对头部的冲量大小约为：

I′＝﹣I＝0.48N•s，故B正确；

C、根据冲量定义得手机对头部的作用力大小约为：

F＝

＝

＝2.4N，故C错误；

D、手机与头部作用后手机的速度变为0，选取向下为正方向，所以手机与头部作用过程中动量变化为：

△P＝0﹣mv＝﹣0.24kg•m/s，故D错误；

故选：

B。

20解：

以极短时间内△t射到煤层上的水为研究对象，建立水柱模型，设水柱横戴面积为S，取水流速度方向为正方向，由动量定理得：

﹣F•△t＝0﹣（ρS•v0•△t）v0

根据压强公式p＝

得：

F＝pS

联立整理得：

p＝ρv02

故冲击煤层的水流速度至少应为v0＝

＝

m/s＝70m/s，故ABC错误，D正确。

故选：

D。

21解：

每层楼高约为3m，鸡蛋下落的总高度为：

h＝（8﹣1）×3m＝21m；

自由下落时间为：

t1＝

＝

s≈2.0s，

与地面的碰撞时间约为：

t2＝10ms＝0.01s，

全过程根据动量定理可得：

mg（t1+t2）﹣Ft2＝0

解得冲击力为：

F≈2×103N，故C正确，ABD错误。

故选：

C。

22

（1）A恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时的速度大小为v，由牛顿第二定律，有

①

A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为

，有

②

由动量定理，有

③

联立①②③式，得

④

（2）设两球粘在一起时的速度大小为

，A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点，需满足

⑤

要达到上述条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设B碰前瞬间的速度大小为

，由动量守恒定律，有

⑥

又

⑦

联立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬间B的动能

至少为

⑧

23.解：

（1）传送带的速度为v=4.0m/s时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度大小为a，由牛顿第二定律有μmg=ma①

设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为s1，由运动学公式v2–v02=–2as1②

联立①②式，代入题给数据得s1=4.5m③

因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小到v，然后开始做匀速运动。

设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为t1，做匀减速运动所用的时间为

，由运动学公式有v=v0–at1´④

⑤联立①③④⑤式并代入题给数据得t1=2.75s⑥

（2）当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为v1；当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为v2。

由动能定理有

⑦

⑧

由⑦⑧式并代入题给条件得

m/s，

m/s⑨

（3）传送带的速度为v=6.0m/s时，由于v0

设载物箱做匀加速运动通过的距离为s2，所用时间为t2，由运动学公式有v=v0+at2⑩v2–v02=2as2⑪

联立①⑩⑪式并代入题给数据得t2=1.0s⑫s2=5.5m⑬

因此载物箱加速运动1.0s、向右运动5.5m时，达到与传送带相同的速度。

此后载物箱与传送带共同运动（Δt–t2）的时间后，传送带突然停止。

设载物箱匀速运动通过的距离为s3，有s3=（Δt–t2）v⑭

由①⑫⑬⑭式可知，

，即载物箱运动到右侧平台时速度大于零，设为v3。

由运动学公式有v32–v2=–2a（L–s2–s3）⑮

设载物箱通过传送带的过程中，传送带对它的冲量为I，由动量定理有I=m（v3–v0）⑯

联立①⑫⑬⑭⑮⑯式并代入题给数据得I=0⑰