第一章 第1、2节 动量 动量定理 课后达标检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册教用word（人教版）

题组1　动量和动量变化 1．关于动量，下列说法正确的是(　　) A．做匀速圆周运动的物体，其动量保持不变 B．悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时，每次经过最低点时的动量均相等 C．动量相等的物体，其速度一定相等 D．动量相等的物体，其速度方向一定相同 解析：选D。做匀速圆周运动的物体，速度方向时刻发生变化，速度是变化的，物体的动量p＝mv，故其动量是变化的，故A错误；悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时，相邻两次经过最低点时的速度方向相反，动量大小相等、方向相反，故B错误；动量相等的物体，质量不一定相等，其速度不一定相等，故C错误；动量方向与速度方向相同，动量相等的物体，其速度方向一定相同，故D正确。 2.(2025·广东月考)2024年巴黎夏季奥运会上，中国运动员获得女子网球单打冠军。假设某次击球过程中，质量为60 g的网球以30 m/s的水平速度飞来，运动员引拍击球，球拍与网球作用极短时间后，以40 m/s的水平速度反方向弹回，取飞来速度方向为正，在此过程中，该网球的动量变化量为(　　) A．－4.2 kg·m/s B．4.2 kg·m/s C．－0.6 kg·m/s D．0.6 kg·m/s 解析：选A。该网球的动量变化量Δp＝p2－p1＝m(v2－v1)＝0.06×(－40－30)kg·m/s＝－4.2 kg·m/s。 3．(2025·贵州期中)对于质量一定的物体，下列说法正确的是(　　) A．物体动量为零，则物体一定静止 B．动能不变，物体的动量一定不变 C．物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功 D．物体受到变力不可能做直线运动 解析：选A。动量为零时，物体速度一定为零，一定静止，A正确；动能不变，物体速度大小一定不变，但方向可能变化，所以动量可能变化，B错误；物体的动量发生改变，可能是速度方向发生变化，速度大小不变，此时合外力没有对物体做功，C错误；物体受到变力作用也可能做直线运动，例如变加速直线运动，D错误。 题组2　冲量的理解和计算 4．下列关于动量、冲量、动量的变化量的说法正确的是(　　) A．物体动量为零时，一定处于平衡状态 B．在某一运动过程中，力与位移垂直，该力的冲量不为零 C．人从高处跳下时，有一个屈膝的动作，是为了减小地面对人的冲量 D．若物体速度增大，则相同时间内动量的变化量也一定增大 解析：选B。物体的动量为零，合外力不一定为零，物体不一定处于平衡状态，A错误；由I＝F·Δt可知，冲量是力对时间的累积效果，与力是否与位移垂直无关，B正确；人从高处跳下时，有一个屈膝的动作，是为了延长力的作用时间，减小地面对人的冲击力，C错误；由Δp＝mv－mv0可知，物体的速度增大，相同时间内动量变化量可能增大、减小或不变，D错误。 5．(多选)(2025·湖北黄冈统考期中)一质量为1 kg 的小球从离地20 m的高度由静止释放，忽略球受到的空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为10 N·s B．小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为20 N·s C．小球落地瞬间的动量大小为10 kg·m/s D．小球落地瞬间的动量大小为20 kg·m/s 解析：选BD。根据自由落体运动规律有h＝gt2，可得小球的下落时间t＝2 s，所以小球由静止释放到落地过程中重力的冲量I＝mgt＝1×10×2 N·s＝20 N·s，故A错误，B正确；小球落地前瞬间的速度大小v＝gt＝20 m/s，所以小球落地瞬间的动量大小p＝mv＝20 kg·m/s，故C错误，D正确。 题组3　动量定理的理解和简单应用 6．(2025·江苏淮安市期中)汽车给人们的出行带来极大的方便，而行车安全是人们非常关注的事情，行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减为零，则关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是(　　) A．增加了司机单位面积的受力大小 B．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 C．将司机的动能全部转换成汽车的动能 D．减少了碰撞前后司机动量的变化量 解析：选B。由于安全气囊的缓冲作用，延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积，即减小了司机单位面积的受力大小，故A错误，B正确；在安全气囊的缓冲作用之下，司机的动能最终全部转换为内能，故C错误；根据Δp＝0－mv0，可知，碰撞前后司机动量的变化量并没有发生变化，故D错误。 7.某足球运动员在一次争顶中不慎受伤，导致脑震荡并紧急送往医院医治，如图所示。若足球水平飞来的速率v1＝30 m/s，与该运动员对撞后，足球以速率v2＝20 m/s反向水平飞出。已知足球质量m＝0.42 kg，该运动员头部与足球相互作用时间Δt＝0.1 s。下列说法正确的是(　　) A．该运动员头部受到的平均撞击力大小＝100 N B．该运动员头部受到的平均撞击力大小＝42 N C．若延长撞击时间为Δt′＝0.2 s，其他条件不变，则平均撞击力大小将减为′＝105 N D．若延长或缩短撞击时间Δt，其他条件不变，则不会改变该运动员头部受到的平均撞击力 解析：选C。根据动量定理可得·Δt＝mv2－m(－v1)，代入数据解得＝210 N，故A、B错误；若延长撞击时间为Δt′＝0.2 s，则′·Δt′＝mv2－m(－v1)，解得′＝105 N，故C正确；根据动量定理可得，其他条件不变，若延长撞击时间，则撞击力减小，缩短撞击时间，撞击力增大，故D错误。 8．(2025·山东泰安市期中)2024年国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛中，中国蹦床队运动员在t＝2.3 s时刚好落到蹦床上，速度大小为10 m/s，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平，忽略空气阻力。运动员的质量m＝45 kg，重力加速度g取10 m/s2，运动员此次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为(　　) A．3 000 N B．3 400 N C．3 450 N D．4 600 N 解析：选C。由题图可知0.3 s到2.3 s运动员未接触蹦床，根据对称性可知运动员离开蹦床的速度也为10 m/s，设竖直向上为正方向，根据动量定理有FΔt－mgΔt＝mv－(－mv)，其中Δt＝0.3 s，代入解得F＝3 450 N，根据牛顿第三定律可知，运动员此次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为3 450 N。 9．质量为1 kg的金属小球竖直下落，与地面撞击前瞬间，速度大小为5 m/s，方向竖直向下，撞击后瞬间，速度大小为3 m/s，方向竖直向上，小球与地面的接触时间为0.2 s。不计小球受到的空气浮力及阻力，g取10 m/s2。小球与地面相互作用的时间内，对地面压力的平均值为(　　) A．10 N B．20 N C．40 N D．50 N 解析：选D。选取竖直向下的方向为正方向，由动量定理知(mg－)·Δt＝mv2－mv1，其中v1＝5 m/s，v2＝－3 m/s，代入数据解得＝50 N，根据牛顿第三定律可知，小球对地面平均压力的大小为50 N。 10.(多选)(2025·山东德州市期中)高空抛物是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。如图所示，若被抛下的鸡蛋质量为50 g，从40 m高的15楼由静止落下，不计空气阻力，鸡蛋落地时与地面的作用时间为0.05 s，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.鸡蛋下落过程中动量的变化量和鸡蛋与地面作用过程中动量的变化量相同 B．鸡蛋落地瞬间的速度大小约为28.3 m/s C．鸡蛋落地时对地面的平均冲击力约为28.8 N D．鸡蛋下落的过程中重力做功的平均功率约为10 W 解析：选BC。鸡蛋下落过程中动量变化量和鸡蛋与地面作用过程中动量变化量大小相等，但方向相反，故A错误；鸡蛋落地瞬间的速度大小v＝≈28.3 m/s，故B正确；以竖直向上为正方向，根据动量定理有(F－mg)Δt＝0－(－mv)，解得F＝28.8 N，故C正确；鸡蛋下落的过程中重力做功W＝mgh＝20 J，下落时间t＝＝2 s，鸡蛋下落的过程中重力做功的平均功率约为P＝＝5 W，故D错误。 11．如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是(　　) A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr 解析：选D。圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误；圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力是一个变力，物体转动一圈动量变化量是0，由动量定理得I＝Δp＝0，故B错误；圆盘停止转动后，小物体沿切线方向运动，故C错误；圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小I′＝Δp＝mv＝mrω，故D正确。 12．(10分)(2025·山东聊城市期中)篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响球员的技术发挥。简易的测试方法是在平坦的硬质水平地面上，让篮球从180 cm的高度自由落下，反弹高度在125 cm至140 cm之间即表示篮球气压正常。将质量m＝0.60 kg的篮球从离水平地面高度H＝1.8 m处由静止释放，与地面撞击后反弹，上升的最大高度h＝1.25 m，已知篮球与地面接触的时间t＝0.1 s，篮球视作质点并始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，重力加速度大小g取10 m/s2，求： (1)篮球从开始下落到反弹至最高点过程中，其所受重力的冲量；(5分) (2)篮球与地面碰撞过程中，地面对篮球的平均作用力的大小。(5分) 解析：(1)根据题意，篮球下落过程有H＝gt 解得t1＝0.6 s 篮球反弹上升过程有h＝gt 解得t2＝0.5 s 篮球从自由下落开始到反弹到离地面h＝1.25 m高处这一过程中，重力的冲量大小 IG＝mg(t1＋t2＋t) 解得IG＝7.2 N·s 方向竖直向下。 (2)篮球下落过程有v1＝gt1＝6 m/s 篮球反弹上升过程有v2＝gt2＝5 m/s 以篮球为研究对象，设地面对篮球的平均作用力为，规定向上为正方向 由动量定理有(－mg)t＝mv2－m(－v1) 解得＝72 N。 答案：(1)7.2 N·s，方向竖直向下　(2)72 N 学科网（北京）股份有限公司 $