课时梯级训练(2) 动量定理(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

课时梯级训练(2)　动量定理 1．蹦床是一项运动员从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一个质量为50 kg的运动员从离蹦床1.8 m处自由下落，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.2 s(g取10 m/s2，不计空气阻力)，则这段时间内，下列说法错误的是(　　) A．运动员受到的合力冲量大小为300 N·s B．重力的冲量大小为100 N·s C．蹦床对运动员的冲量大小为200 N·s D．运动员动量变化量的大小为300 kg·m/s C　解析：设运动员的质量为m，他刚落到蹦床瞬间的速度大小为v，运动员自由下落的过程，只受重力作用，故机械能守恒，即mv2＝mgh，解得v＝＝6 m/s。选取运动员接触蹦床到运动员陷至最低点的过程为研究过程，取竖直向上为正方向，设蹦床对运动员的平均作用力为，则有(－mg)Δt＝0－mv；合力的冲量为动量的变化量，为I＝0－mv＝0－50×(－6)N·s＝300 N·s，A、D正确；重力的冲量为－mgΔt＝－500×0.2 N·s＝－100 N·s，B正确；蹦床对运动员的冲量为FΔt＝0－mv＋mgΔt＝400 N·s，C错误。 2．科技发展，造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以(　　) A．减小穿戴者动量的变化量 B．减小穿戴者动量的变化率 C．增大穿戴者所受合力的冲量 D．减小穿戴者所受合力的冲量 B　解析：在摔倒过程中，穿戴者的动量变化量是一定的，等于末动量与初动量的差值，而用安全气囊后延长了作用时间，根据动量定理可知，动量变化量相同时，合力的冲量相同，作用时间越长，作用力越小，根据F合＝，即动量变化率越小，B正确，A、C、D错误。 3．使用无人机播植树种时，为保证树种的成活率，将种子连同营养物质制成种子胶囊。播种时，在静止于离地面10 m高处的无人机上，播种器利用空气压力把种子胶囊以5 m/s的速度竖直向下射出，种子胶囊进入地面以下10 cm深处完成一次播种。已知种子胶囊的总质量为20 g，不考虑其所受大气阻力及进入土壤后的重力作用，g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．土壤对种子胶囊冲量的大小为0.1 N·s B．发射过程中，播种器对种子胶囊的冲量为100 N·s C．种子胶囊在土壤中运动时受到平均阻力的大小为22.5 N D．播种器对种子胶囊的冲量和土壤对种子胶囊的冲量之和为零 C　解析：种子胶囊离开无人机后在竖直方向做匀加速直线运动，有h＝v0t＋gt2，解得种子胶囊在空中运动的时间为t＝1 s，可得种子胶囊落地的速度为v＝v0＋gt＝15 m/s，根据动量定理土壤对种子胶囊的冲量为I1＝0－mv＝－20×15×10－3 N·s＝－0.3 N·s，故土壤对种子胶囊冲量的大小为0.3 N·s，A错误；发射过程中，播种器对种子胶囊的冲量为I0＝mv0＝20×5×10－3 N·s＝0.1 N·s，B错误；种子胶囊在土壤中做匀减速直线运动，有v2＝2ah1，解得加速度大小为a＝1 125 m/s2，种子胶囊在土壤中运动的时间t1＝＝ s＝ s，根据动量定理有Ft1＝0－mv，解得F＝－22.5 N，解得种子胶囊在土壤中运动时受到平均阻力的大小为22.5 N，C正确；播种器对种子胶囊的冲量和土壤对种子胶囊的冲量之和为I＝I0＋I1＝(0.1－0.3)N·s＝－0.2 N·s，D错误。 4．(多选)将一枚50 g的鸡蛋从8楼(距离地面约20 m)无初速度释放，分别落到棉絮上和水泥地上，若鸡蛋与水泥地面的作用时间为0.01 s，鸡蛋与两者撞击后速度均变为零，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列结论正确的是(　　) A．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小 B．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大 C．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它受到的作用力小 D．鸡蛋与水泥地面碰撞的过程中，鸡蛋受到的平均撞击力大小F＝100.5 N CD　解析：鸡蛋落到地面上时的速度一定，即动量变化量一定，根据动量定理可知，落到地面上时受到地面的冲量一定，根据Ft＝Δp可知，落到棉絮上时作用时间较长，则受到的作用力较小，则鸡蛋不易破碎，A、B错误，C正确；落地的速度v＝＝ m/s＝20 m/s，取竖直向上为正方向，落地时根据动量定理得(F－mg)t＝0－(－mv)，解得F＝100.5 N，D正确。 5．近几年来，我国的大推力火箭长征五号频频亮相，多次承担重要发射任务。其上搭载了8台型号为YF－100的高压补燃液氧煤油发动机，8台发动机一起工作时， 每秒钟可将3 200 kg的高温气体以3 000 m/s的速度喷出，则每台发动机的最大推力约为(　　) A．1.2×105 N B．9.6×105 N C．1.2×106 N D．9.6×106 N C　解析：8台发动机每秒钟可将3 200 kg的高温气体以3 000 m/s的速度喷出，由动量定理有8Ft＝m·Δv，解得F＝1.2×106 N，则每台发动机的最大推力约为1.2×106 N，C正确，A、B、D错误。 6．(多选)如图所示，水平飞向球棒的垒球被击打后，动量变化量为12.6 kg·m/s，则(　　) A．垒球的动能可能不变 B．垒球的动量大小一定增加12.6 kg·m/s C．垒球对棒的作用力大小与棒对球的作用力大小一定相等 D．垒球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同 AC　解析：垒球被击打后，可能以与被击打前等大的速度反向飞出，所以球的动能可能不变，动量大小不变，动量大小增量为零，A正确，B错误；由牛顿第三定律知，球对棒的作用力大小与棒对球的作用力大小一定相等，C正确；球受到棒的冲量方向是棒对球弹力的方向，与球被击打前的速度方向相反，D错误。 7．(多选)力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，物体没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是(　　) A．拉力F对物体的冲量大小为Ft B．摩擦力对物体的冲量大小是Ft C．地面对物体的支持力的冲量大小为零 D．合力对物体的冲量大小为零 AD　解析：拉力F对物体的冲量大小为Ft，A正确；物体没有被拉动，可得摩擦力大小为f＝F cos θ，故摩擦力对物体的冲量大小是Ft cos θ，B错误；地面对物体的支持力大小为mg－F sin θ，故地面对物体的支持力的冲量大小不为0，C错误；根据动量定理可知合力对物体的冲量大小为零，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$