课时测评3　动量定理的应用-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评3　动量定理的应用 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－7题，每题5分，共35分) 1．(多选)东京奥运会上，中国跳水梦之队共斩获7枚金牌，某次跳水时，运动员竖直起跳到空中最高点后再向下朝水面运动，忽略空气阻力，以下对运动员此次跳水的分析正确的是(　　) A．从空中最高点到水中最低点的过程中，运动员的动量改变量等于零 B．从空中最高点到水中最低点的过程中，重力对运动员的冲量等于零 C．从空中最高点到接触水面的过程中，运动员的动量改变量等于重力的冲量 D．从接触水面到水中最低点的过程中，运动员的动量改变量等于水对运动员的冲量 答案：AC 解析：从空中最高点到水中最低点的过程中，运动员的速度变化为零，则运动员的动量改变量等于零，选项A正确；从空中最高点到水中最低点的过程中，重力对运动员的冲量为mgt，选项B错误；从空中最高点到接触水面的过程中，只受重力作用，根据动量定理可知，运动员的动量改变量等于重力的冲量，选项C正确；从接触水面到水中最低点的过程中，根据动量定理可知，运动员的动量改变量等于水对运动员的冲量与重力的冲量之和，选项D错误。 2．(2025·茂名市高二期末)质量为2 kg的物体做直线运动，其速度—时间图像如图所示。则物体在前20 s内所受外力的冲量是(　　) A．0 B．－10 N·s C．20 N·s D．－20 N·s 答案：D 解析：由题图可知，物体在前20 s初状态的动量为p1＝mv1＝2×5 kg·m/s＝10 kg·m/s，末状态的动量p2＝mv2＝2×(－5)kg·m/s＝－10 kg·m/s，由动量定理得I＝p2－p1＝－20 N·s。故选D。 3．(多选)(2024·东莞市高二校考期中)蹦极是一项非常刺激的极限运动。如图所示，某人用弹性橡皮绳一端拴住身体，橡皮绳另一端固定在跳台上，人自跳台自由下落，在空中感受失重的滋味，人从跳台由静止下落至最低点所用时间为4 s，若此人质量为50 kg，橡皮绳自然长度是20 m，人可看成质点，g取10 m/s2，不计空气阻力，则(　　) A．人自由下落的时间是2 s B．人下落至对橡皮绳产生拉力的瞬间，人的动量是2×103 kg·m/s C．人在下落拉伸橡皮绳过程中，橡皮绳对人产生的平均作用力是500 N D．橡皮绳对人产生的平均作用力的冲量是2 000 N·s 答案：AD 解析：橡皮绳自然长度是20 m，则人下落20 m的过程做自由落体运动，可得h＝gt2，解得t＝2 s，故A正确；人下落至对橡皮绳产生拉力的瞬间，其速度为v＝gt＝20 m/s，取竖直向下为正方向，则此时人的动量为p＝mv＝1×103 kg·m/s，故B错误；人在下落拉伸橡皮绳过程中，根据动量定理，有(mg－)t′＝0－p，其中t′＝(4－2) s＝2 s，解得＝1 000 N，I＝t′＝2 000 N·s，故C错误，D正确。故选AD。 4．(2024·江门市新会东方红中学高二期末)如图甲所示，质量为0.5 kg的木块静止在光滑的水平面上，0时刻起在木块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间t变化的拉力F，图像为一半圆，4 s后撤去力F。则整个过程中木块所受拉力F的冲量大小以及木块在4 s末的速度大小分别为(　　) A．4 N·s，8 m/s B．4 N·s，2 m/s C．2π N·s，4π m/s D．2π N·s，π m/s 答案：C 解析：整个过程中木块所受拉力F的冲量大小等于F-t图像与横轴围成的面积，即I＝π×22 N·s＝2π N·s，根据动量定理得I＝mv，解得木块在4 s末的速度大小为v＝＝4π m/s，故选C。 5．歼-20隐形战斗机的矢量发动机喷口可向不同方向转动以产生不同方向的推力。已知发动机喷口面积为S，喷射气体的密度为ρ，产生的推力为F，则发动机喷射气体的速度大小为(　　) A． B． C． D． 答案：A 解析：设发动机向后喷射气体的速度为v，以发动机在时间t内喷出的气体为研究对象，由动量定理得Ft＝ρSv2t－0，解得v＝，故选A。 6．(多选)(2024·广州市)如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落80 cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80 cm。已知足球与头部的作用时间为0.1 s，足球的质量为0.4 kg，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力下列说法正确的是(　　) A．头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍 B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为1.6 kg·m/s C．足球与头部作用过程中动量变化量大小为1.6 kg·m/s D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.6 N·s 答案：ABD 解析：设足球自由落体80 cm时的速度为v1，时间为t1，有v1＝＝4 m/s，t1＝＝0.4 s，反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为80 cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度为v2＝v1＝4 m/s，上升的时间为t2＝t1＝0.4 s，对足球与人接触的过程，Δt＝0.1 s，取向上为正方向，由动量定理有·Δt＝mv2－＝Δp，解得＝36 N，Δp＝3.2 kg·m/s，即头部对足球的平均作用力为36 N，而足球的重力为4 N，则头部对足球的平均作用力是足球重力的9倍，此过程动量变化量的大小为3.2 kg·m/s，故A正确，C错误；足球刚接触时的动量为p1＝mv1＝1.6 kg·m/s，故B正确；足球运动的全过程，所受重力的冲量为IG＝mg＝3.6 N·s，故D正确。故选ABD。 7．一束水流以v＝5 m/s水平射到竖直的墙上，水流的横截面积S＝4 cm2，则水流对墙壁的压力为(设水和墙壁碰撞后沿墙壁流下，水的密度为ρ＝1×103 kg/m3)(　　) A．5 N B．10 N C．15 N D．20 N 答案：B 解析：时间t内喷水质量为m＝ρSvt，水在时间t内受到墙的冲量为I＝0－mv＝－Ft，所以F＝＝ρSv2＝10 N，故选B。 8．(12分)猫头鹰不仅吃肉，而且能巧妙地把骨头分成小块来食用。它遇到坚硬的骨头时，会飞得很高，然后让骨头落下，在地面上摔碎再食用。若猫头鹰飞到距离地面的高度为H时让骨头自由落下，骨头撞击地面后竖直向上反弹h高度。已知重力加速度为g，空气阻力不计。 (1)求骨头第一次落到地面的速度大小v； (2)已知骨头的质量为m，与地面撞击作用的时间为Δt，求骨头与地面之间平均作用力F的大小。 答案：(1)　(2)＋mg 解析：(1)骨头做自由落体运动，则有v2＝2gH 可得骨头第一次落到地面的速度v＝。 (2)设骨头反弹速度为v1，则有v12＝2gh 取竖直向上为正方向，骨头与地面作用过程有Δt＝mv1－ 解得F＝＋mg。 9．(13分)(2024·黑龙江哈尔滨高一期末)如图所示，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人通过绳子将重物从地面提升，当重物重心上升20 cm时，两人同时释放绳子，让重物由静止开始自由下落，最终重物落地将地面夯实。已知重物的质量为50 kg，重物与地面接触0.02 s后停止运动，不计空气阻力，g取10 m/s2。试求： (1)重物在空中自由下落过程中重力的冲量大小； (2)地面对重物的平均作用力的大小。 答案：(1)100 N·s　(2)5 500 N 解析：(1)重物在空中下落过程为自由落体运动，则 h＝gt12 重物在空中自由下落过程中重力的冲量大小 I＝mgt1 解得I＝100 N·s。 (2)取竖直向下为正方向，重物与地面相互作用过程中，根据动量定理有mgt2－Ft2＝0－mv 其中v＝gt1 解得F＝5 500 N。 学生用书第12页 学科网（北京）股份有限公司 $