课时作业(2) 动量定理（配套练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课时作业（二） 动量定理 答案精解Pm (建议用时：40分钟) [基础题组练] 撞，安全气囊未打开与安全气囊顺利打开相比，下 题组一对冲量的理解 列说法正确的是 ( 1.下列关于冲量的说法中正确的是 A.安全气囊未打开时，驾驶员的动量变化量大 A.物体受到很大的冲力时，其冲量一定很大 B.安全气囊打开时，驾驶员的动量变化快 B.当力与位移垂直时，该力的冲量为零 C,安全气囊未打开时，驾驶员受到的撞击力的冲量大 D.安全气囊打开时，驾驶员受到的撞击力小 C.不管物体做什么运动，在相同时间内该物体重力 题组三动量定理的理解及应用 的冲量相同 5.(多选)某校初中毕业升学体育考试必考项目是立 D.只要力的大小恒定，在相同时间内的冲量就恒定 定跳远和中长跑.某同学参加立定跳远项目，从起 2.质量为m的运动员托着质量为M的杠铃从下蹲状 跳至着地的整个过程如图所示，人在落地时总要屈 态（图甲）缓慢运动到站立状态（图乙），该过程中杠 腿，这样做可以 铃和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站 立△时间后再将杠铃缓慢向上举，至双臂伸直（图 丙)，运动员从甲到乙、从乙到丙经历的时间分别为 ,g,则在举起杠铃的整个过程中 A.减小地面对人的冲量 B.减小地面对人的撞击力 C.增大人的动量变化量 D.增大人的动能变化量 6.如图所示，--质量为1kg的小球从离地1.8m高处 A.地面对运动员的冲量为0 由静止释放，不计空气阻力，碰到水平地面被竖直 B.地面对运动员的冲量为(M十m)g(t十t:) 反弹回来，反弹高度为0.8m,小球与地面作用时问 C,运动员对杠铃的冲量为Mg(t1十t2十△1) 为0.05s,g取10m/s,在小球与地面碰撞的过程 D.运动员对杠铃的冲量为Mg(t,+t2) 中，以下说法正确的是 () 题组二用动量定理分析生活情境 3.跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全（如图）， 1.8m 这是由于 77777777 A.地面对小球的平均作用力的大小为40N B.地面对小球的平均作用力的大小为50N A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小 C.地面对小球的平均作用力的大小为200N B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小 D.地面对小球的平均作用力的大小为210N C,人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小 7.质量为1kg的物体做直线运动，其速度一时间图像 如图所示，则物体在前10s内和后10s内所受合外 D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小 力的冲量分别是 () 4.安全气囊是汽车安全保障的重要设施，它与座椅安 全带配合使用，可以为驾驶员与乘客提供有效的防 10 撞保护.在汽车相撞的交通事故中，汽车安全气囊 可使头部受伤的概率降低，面部手上的概率也可以 1520 10 大大降低.在某次交通事故中，汽车发生剧烈的碰 ·115· A.10N·s.10Ns B.10N·s,-10N·s 次下暴雨，质量为m=2.5×10kg的雨滴，从高 C.0,10N·s D.0,-10N·s h=2000m的云层下落.(g取10m/s) 8.如图所示，用传送带给煤车装煤，平均每5s有 (1)如果不考虑空气浮力和阻力，雨滴做自由落体 5000kg的煤粉落于车上，由于传送带的速度很小， 运动，落到地面经△1=1.0×105s速度变为零， 可认为煤粉竖直下落，地面对车的阻力可忽略不 因为雨滴和地面作用时间极短，可认为在△1内 计，要使车保持以u=0.5m/s的速度匀速前进，则 地面对雨滴的作用力不变且不考虑雨滴的重力， 应再对车施以向前的水平力的大小为 求雨滴对地面的作用力大小： (2)考虑到雨滴同时还受到空气浮力和阻力的作 用，设雨滴落到地面的实际速度为8m/s,落到地 面上经时间△1e=3.0×10+s速度变为零，在△2 内地面对雨滴的作用力不变且不考虑这段时间雨 A.50N B.250N 滴受到的重力、空气的浮力和阻力，求雨滴对地面 C.500N D.750N 的作用力大小 [能力提升练] 9.如图甲，某篮球爱好者站在原点练习投篮，连续三 次将篮球从A点抛出，篮球三次从A点抛出回到 与A点等高的位置的轨迹如图乙所示，若三次抛出 的初速度大小相同，球在图乙所示运动过程动量变 化量分别为△p1、△p:、△P,不计空气阻力，下列说 法正确的是 12.体育课上，甲同学在距离地面高h,=2.5m处将 排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为% 8.0m/s:乙同学在离地h=0.7m处将排球垫 起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反.已知 排球质量m=0.3kg,取重力加速度g=10m/s. 77777 777777777 不计空气阻力.求： A.△p:最大 B.△p:最大 C,△：最大 D.△p:=△pe=△p 10.某机长执行紧急任务时，在万米高空突遇前挡风 777777 玻璃破裂脱落的紧急关头，机组正确处理危机，奇 77777777777777777777777777777 (1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x: 迹般地安全迫降.假设飞机挡风玻璃破裂时飞机 (2)排球被垫起前瞬间的速度)大小及方向： 的时速约为，空中风速不计，机长面部垂直风速 (3)排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I. 方向的受力面积为S,万米高空的空气密度为 则机长面部受到的冲击力大小约为 ( A.oSv B.pSu C.Sv D.aSu 1山.下雨是常见的自然现象，如果雨滴下落为自由落 体运动，则雨滴落到地面时，对地表动植物危害极 大，实际上，动植物都没有被雨滴砸伤，因为雨滴 下落时不仅受重力，还受空气的浮力和阻力，使得 雨滴落地时不会因速度太大而将动植物砸伤.某 ·116.取竖直向上为正方向，设地面对雨滴的作用力大小为F,对 课时作业（二） 雨滴和地面的作用过程，由动量定理得F△1=0一（一w), 1.C解析由冲量的定义可知I=F△1，当F很大，而△M为零 代入数据解得F=500N, 时，其冲量为零，选项A错误：力的冲量只与力和作用时间 根据牛顿第三定律可知，雨滴对地面的作用力大小为 有关，与位移无关，当F和△均不为零时，冲量不为零，选项 500N. B错误：力的大小恒定，方向不断变化，在相同的时间内，其 (2)取竖直向上为正方向，对雨滴和地面作用的过程 冲量不一定是恒定的，选项D错误：不管物体微什么运动，在 由动量定理得F△2=0一（一w), 相同时间内，该物体的重力冲量为1=mg△，因重力是恒力， 其中=8m/s,代入数据解得F=号N, 故相同时间内其冲量都相同，选项C正确， 3 2.C解析因缓慢运动，运动员和杠铃可视为处于平衡状态， 根据牛顿第三定律可知，雨滴对地面的作用力大小为号N, 则地面对运动员的支持力为(M十m)g,作用时间为(1十 十△)，故其冲量为(M十m)g(十十△)，选项A、B错 累1)500N(2)号N 误；运动员对杠铃的作用力大小为Mg,其冲量为Mg(十 t十△1)，选项C正确，D错误. 12.解析(1)设排球在空中飞行的时间为则加一：=立gr, 3.D解析人跳远从一定高度落下，落地前的速度一定，则初 解得1=0.6s: 动量相同，落地后静止，末动量一定，所以人下落过程的动量 则排球在空中飞行的水平距离x=t一4.8m 变化量△p一定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地 上作用时间短，根据动量定理F=△p,落在沙坑的冲量与跳 (2)乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直， 在水泥地上相等，1大则F小，选项D正确. 方向速度的大小y=g=6.0m/s: 4.D解析无论安全气袁是否打开，驾驶员的初，末动量不变， 根据v=√十得v=10.0m/s: 动量变化量不变，由动量定理可知，驾驶员受到撞击力的冲 设速度方向与水平方向夹角为（如图 量不变，选项A、C错误：安全气食打开时，驾驶员速度变化 所示)， 的时间增加，而动量变化量不变，则动量变化慢，选项B错 则有tan0-兰=0.75. 误：根据动量定理可知，驾驶员受到的撞击力小，选项D 0 正确， (3)根据动量定理，排球与乙同学作用过程中所受冲量的大 5.B解析固为初速度一定，末速度为零，所以人的动量变化 小1=2=6.0N·s. 量不变，动能变化量也不变，根据动量定理有I。=F一△p, 答案(1)4,8m(2)10.0m/s,与水平方向夹角tam0=0.75 可知冲量不变，当人屈藤时，则作用时间增加，即地面对人的 (3)6.0N·s 撞击力减小，选项B正确. 6.D解折小球从静止到刚接触地面的过程中，设落地速度大 课时作业（三） 小为许，根据机械能守恒定律可得mgh,=2,解得= L,B解析根据题中物理情景描述可知，本题考查动量定理， 根据合力冲量和动量变化的规律，运用自由落体运动位移公 6m/s,速度方向向下，小球反弹后从地面运动到最高点的过 式，动量定理等，进行分析推断.由自由下落过程可得万1= 程中，设反弹速度大小为边，根据机械能守恒定律可得 1 一mg:=一之m,解得助=4m/s,连度方向向上.设逵度 gi,解得自由下落时间为1=0.6s,反弹竖直上抛时间为 2=0.5s,可知篮球与地面相互作用时间为△1=1一1一1= 向下为正方向，碰撞过程中由动量定理可得(mg一F)1= 0,35,以竖直向上为正方向，全程根据动量定理可得F△一 一m一，解得F=210N,即地面对小球的平均作用力 mgt=0,解得F21N.选项B正确. 的大小为210N,方向向上. 7.D解扬由题图可知，在前10s内初、末状态的动量相同， 2.BD解析根据动量定理F1=m一0得t=1s时物块的速率 p:=加=5kg·m/s,由动量定理知1=0：在后10s内末状 为)=0.25m/s,同理，1=3s时h=0.25m/s,1=4s时 态的动量p=一5kg·m/s,由动量定理得I=p一p= 4=0,l=2s时，p=F=1X2kg·m/s=2kg·m/s,选项 一10N·s,选项D正确. B、D正确. 8.C解析对5s内落入车中的煤粉由动量定理得F1=m·△， 3.C解析由题意知，题图中的AB与CD平行，根据速度时间 则F=m:△型5000X05N=500N.选项C正确. 图像的斜率表示加速度，则说明推力撤去后两物体的加递度 5 相同，而撒去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二 9C暖团设初地度为，根据机械能守恒定律有之m话 定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，选项D错误：根据 动量定理，对整个过程研究，分别可得Fh一F4=0, 2m,三次抛出的初速度大小相同，所以末速度大小相网. F2红一FD=0,则有Fh=Fi,Fzt=Fho,由题图可知 t<D,则可得Ft程<Ftn,即Fth<F2t,则F的冲量 水平方向篮球不受外力，即△p=0,设初速度与竖直方向夹 小于F2的冲量，选项C正确，A、B错误. 角为，从抛出点到最高，点时间1=山c0s0,竖直方向由动量 4.A解粉取竖直向下为正方向，设△时间内撞击锅盖的豆子 定理有2mgt=△p',所以时间越长，动量变化量越大，由题图 乙知，球在第1次运动过程动量变化量最大。 个餐为，剥由动量定理可得F·=m·号。一m(一= 10.B解析机长面部垂直风速方向的受力面积为S,空气与飞 m四，因为锅盖刚好被项起，所以F=Mg,所以有Mg· 3 行员的相对速度等于飞机的速度，设时间1内吹在面部的 空气的质量为m,则m=pSt,根据动量定理得一F1=0一 △y=5m,解得”-3g,单位时间撞击锅盖的豆子个数为 3 △y5mw m四=0一St,由牛顿第三定律解得机长面部受到的冲击 力大小F=F=St,选项B正确. 3,选项A正确，B.C.D错误. 5mv 11.解析(1)不考虑空气浮力和阻力，雨滴做自由落体运动，落 5.D解析绳在刚绷紧时人的速度为=√2②动=√2X10X4巧m/s= 到地面的速度为=√2gh=200m/s, 30m/s,在绷繁的过程中根据动量定理有(F一mg)t= ·196