第1章 1 动量&2 动量定理（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

[基础训练 1．(多选)下列关于动量的说法中，正确的是(　　) A．动能不变，物体的动量一定不变 B．做匀速圆周运动的物体，其动量不变 C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变 D．一个物体的运动状态发生变化，它的动量一定改变 解析　动能不变，若速度的方向变化，动量就变化，选项A错误。做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻变化，所以其动量时刻变化，B错。速度的大小、方向有一个量发生变化都认为速度变化，动量也变化，C对。运动状态发生变化即速度发生变化，D对。 答案　CD 2．从同一高度将两个质量相等的物体，一个自由落下，一个以某一水平速度抛出，当它们落至同一水平面的过程中(空气阻力不计)(　　) A．动量变化量大小不同，方向相同 B．动量变化量大小相同，方向不同 C．动量变化量大小、方向都不相同 D．动量变化量大小、方向都相同 解析　同一高度物体做自由落体运动和平抛运动时间相等，根据动量定理Δp＝Ft＝mgt，动量变化量大小、方向都相同。故ABC错误，D正确。 答案　D 3．如图所示，两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是(　　) A．两物体所受重力的冲量相同 B．两物体所受合外力的冲量相同 C．两物体到达斜面底端时的动量不同 D．两物体动量的变化量相同 解析　物体在斜面上运动的加速度a＝gsin α，斜面长l＝，由＝gsin αt2，知t2＝，即A、B两物体在斜面上运动时间不同，即重力的冲量不同，A错；根据动能定理，在斜面最底端v的大小相同，但方向不同，由动量定理：Ft＝Δ(mv)可知，A、B的合外力冲量也不同，B错误，C正确；动量的变化量Δp＝Δ(mv)，方向不同，动量变化量亦不相同，D错误。 答案　C 4．(2022·秦皇岛模拟)很多同学看过或玩过磁悬浮陀螺，一般情况下，磁悬浮陀螺可以在空中悬浮十分钟以上。当磁悬浮陀螺在空中稳定地旋转时，在5 s的时间内，下列说法正确的是(　　) A．磁悬浮陀螺在竖直方向上的动量变化量为0 B．磁悬浮陀螺所受的重力产生的冲量为0 C．磁悬浮陀螺所受的磁力产生的冲量为0 D．时间越长，磁悬浮陀螺在竖直方向上的合力产生的冲量越大 解析　磁悬浮陀螺受到竖直方向上的磁力和竖直向下的重力保持不变，均不为零，则两个力产生的冲量不为零，故BC错误；磁悬浮陀螺在竖直方向上的合力为零，则冲量为零，竖直方向的动量变化为零，故A正确，D错误。 答案　A 5．“滴水穿石”的道理说明做事贵在坚持。一滴水的质量约为0.05 g，从石头正上方5 m处的屋檐处由静止下落，水滴和石头的撞击时间为0.01 s，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力则每次敲打石头的力约为这滴水重力的(　　) A．10倍　　　　　　　 B．50倍 C．100倍 D．200倍 解析　水滴在屋檐处由静止下落，根据自由落体可知v2＝2gh， 解得水滴落在石头上的速度为v＝ ＝10 m/s 水滴落在石头上，设向下为正，由动量定理得(mg－F)t＝0－mv， 由于水滴质量很小，忽略重力解得F≈100mg，故选C。 答案　C 6．(多选)一质量为2 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4 kg·m/s C．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D．t＝4 s时物块的速度为零 解析　由动量定理有Ft＝mv，解得v＝，t＝1 s时物块的速度v＝＝1 m/s，A正确；F­t图线与时间轴所围面积表示冲量，所以t＝2 s时物块的动量大小为p＝2×2 kg·m/s＝4 kg·m/s，B正确；t＝3 s时物块的动量大小为p′＝(2×2－1×1)kg·m/s＝3 kg·m/s，C错误；t＝4 s时物块的动量大小为p″＝(2×2－1×2)kg·m/s＝2 kg·m/s，速度不为零，D错误。 答案　AB 7．质量为60 kg的建筑工人不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来；已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s，安全带长5 m，不计空气阻力影响，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为(　　) A．100 N B．500 N C．600 N D．1 100 N 解析　在安全带产生拉力的过程中，人受重力和安全带的拉力作用做减速运动，此过程的初速度就是自由落体运动的末速度，所以有v0＝＝ m/s＝10 m/s，根据动量定理，取竖直向下为正方向，有mg·t－F·t＝0－mv0，解得F＝mg＋＝600 N＋ N＝1 100 N，故选D。 答案　D 8.(2022·黑龙江模拟)如图所示是一颗质量m＝50 g的子弹射过一张扑克牌的照片，子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间t1约为1.0×10－4 s，子弹的真实长度为2.0 cm(扑克牌宽度约为子弹长度的4倍)。若子弹以相同初速度经时间t2＝1.0×10－3 s射入墙壁，则子弹射入墙壁时，其对墙壁的平均作用力约为(　　) A．5×103 N B．5×104 N C．5×105 N D．5×106 N 解析　子弹穿过扑克牌时的速度v＝ m/s＝1×103 m/s，射入墙壁时，墙壁的阻力使其动量发生变化，则Ft2＝0－mv，解得F＝－＝－5×104 N，故选B。 答案　B [能力提升] 9.(多选)(2022·南昌模拟)随着手机逐渐走进每个人的生活，有些手机族喜欢躺着看手机，偶尔会出现手机滑落砸到脸的情况(如图)。若某手机(可视为质点)的质量为200 g，从距人脸上方约20 cm的高度与地面平行无初速掉落，砸到脸后经0.1 s手机停止运动。忽略空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，下列分析正确的是(　　) A．脸受到的平均撞击力大小约为6 N B．脸受到的平均撞击力大小约为4 N C．全过程手机重力的冲量大小约为0.6 N·s D．全过程手机重力的冲量大小约为0.4 N·s 解析　由题意知砸到脸前一瞬间手机速度为v＝＝ m/s＝2 m/s，故由动量定理有(F－mg)t＝mv－0，解得F＝6 N，故A正确B错误；手机下落时间为：t1＝＝ s＝0.2 s，故全过程手机重力的冲量大小为I＝mg(t1＋t)＝0.2×10×(0.2＋0.1) N·s＝0.6 N·s，所以C正确D错误。 答案　AC 10.“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包，脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板”，仅用22分钟就飞越了英吉利海峡35公里的海面。已知扎帕塔(及装备)的总质量为120 kg，设发动机启动后将气流以6 000 m/s的恒定速度从喷口向下喷出，则当扎帕塔(及装备)悬浮在空中静止时，发动机每秒喷出气体的质量为(不考虑喷气对总质量的影响，取g＝10 m/s2)(　　) A．0.02 kg B．0.20 kg C．0.50 kg D．5.00 kg 解析　设扎帕塔(及装备)对气体的平均作用力为F，根据牛顿第三定律可知，气体对扎帕塔(及装备)的作用力的大小也等于F，对扎帕塔(及装备)，则F＝Mg 设时间Δt内喷出的气体的质量Δm，则对气体由动量定理得FΔt＝Δmv，解得＝＝，代入数据解得＝0.2 kg/s，发动机每秒喷出气体的质量为0.2 kg，故B正确，ACD错误。 答案　B 11．(2022·宁乡教育研究中心检测)一质量为30千克的小孩，以8 m/s的速度水平跑动跳到一辆原来静止在光滑水平面上的滑板小车并与小车保持相对静止一起运动。已知小车质量是10千克，求小孩跳上滑板小车过程中。 (1)小孩对小车的冲量大小； (2)小孩对小车所做的功。 解析　(1)小孩跳上滑板小车过程中系统水平方向动量守恒，设人与车的共同速度为v，则mv0＝v，解得v＝＝6 m/s 小孩对小车的冲量大小为I＝Mv＝60 N·s (2)小孩对小车所做的功等于小车动能的变化，有W＝Mv2＝180 J。 答案　(1)60 N·s　(2)180 J 12．(2022·聊城模拟)北京2022年冬奥会国家跳台滑雪赛道如图甲所示，某运动员在空中运动的部分轨迹如图乙所示，在轨迹上取三个点A、B、C，测得三点间的高度差和水平间距分别为h1＝11.2 m、h2＝17.6 m、xAB＝xBC＝24 m。运动员落到倾角为23°的滑道上时，速度方向与滑道成30°角，用了0.7 s完成屈膝缓冲后沿滑道下滑。若空气阻力、滑道摩擦均不计，运动员连同装备质量为70 kg，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，sin 23°＝0.39，cos 23°＝0.92.求： (1)运动员在空中运动的水平速度； (2)屈膝缓冲过程中运动员受到的平均冲力的大小． 解析　(1)运动员从A到B，从B到C所用时间相等，设时间间隔为T，则h2－h1＝gT2， v0T＝xAB，解得v0＝30 m/s (2)由题意得，运动员落到滑道上时速度与水平方向的夹角为53°速度关系为＝cos 53° 在垂直滑道方向上由动量定理有 t＝0－mvsin 30° 求得F＝3 144 N。 答案　(1)30 m/s　(2)3 144 N 学科网（北京）股份有限公司 $$