第1章 1,2 动量&动量定理（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版）江苏专版

[对应学生用书作业(一)P1] [基础训练] 1．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，它的动量不一定改变 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错。运动状态发生变化即速度发生变化，D对。 答案　D 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，在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＝g sin α，斜面长l＝，由＝g sin 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错误；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．如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉到地面上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为(　　) A．仍在P点 B．在P点左侧 C．在P点右侧不远处 D．在P点右侧原水平位移的两倍处 解析　两种情况下铁块受到的摩擦力相同，但摩擦力的作用时间不同，以2v速度抽出纸条时，作用时间短，摩擦力的冲量小，根据动量定理可知，以2v速度抽出纸条时，铁块的动量变化小，抛出时的速度小，根据平抛运动的规律，铁块落在P点左侧。故选B。 答案　B 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 6．一质量为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2 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错误；F-t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　B 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mgt－Ft＝0－mv0，解得F＝mg＋＝600 N＋ N＝1 100 N，故选D。 答案　D 8．如图所示是一颗质量m＝50 g的子弹从侧面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，由牛顿第三定律可知子弹对墙壁的平均作用力约为5×104 N，故选B。 答案　B [能力提升] 9．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8 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错误、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　C 10．已知某人及飞行设备的总质量为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，则当这人(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　设人(及装备)对气体的平均作用力为F，根据牛顿第三定律可知，气体对人(及装备)的作用力的大小也等于F，对人(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 11．一辆轿车做碰撞实验时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞。两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5 m，据测算两车相撞前速度约为30 m/s，则： (1)假设两车相撞时假人与车一起做匀减速运动，试求实验中车内质量约60 kg的假人受到的平均冲力的大小； (2)若假人系有安全带，安全带在实验过程中与人体的作用时间是1 s，求这时假人受到的平均冲力的大小。 解析　(1)两车相撞时认为假人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.5 m。 设运动的时间为t，则由x＝t得，t＝＝ s。 根据动量定理得Ft＝Δp＝－mv0， 解得F＝－＝－60× N＝－5.4×104 N，与运动方向相反。 (2)若假人系有安全带，则 F′＝－＝－ N＝－1.8×103 N，与运动方向相反。 答案　(1)5.4×104 N　(2)1.8×103 N 12．将质量为m＝1 kg的小球，从距水平地面高h＝5 m处，以v0＝10 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2。求： (1)抛出后0.4 s内重力对小球的冲量； (2)平抛运动过程中小球动量的增量Δp； (3)小球落地时的动量p′。 解析　(1)重力是恒力，0.4 s内重力对小球的冲量I＝mgt＝1×10×0.4 N·s＝4 N·s，方向竖直向下。 (2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动， 故h＝gt2， 落地时间t＝＝1 s。 小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为I＝mgt＝1×10×1 N·s＝10 N·s，方向竖直向下， 由动量定理得Δp＝I＝10 N·s，方向竖直向下。 (3)小球落地时竖直分速度为vy＝gt＝10 m/s。 由速度合成知，落地速度 v＝＝m/s＝10 m/s。 所以小球落地时的动量大小为 p′＝mv＝10 kg·m/s。 方向与水平方向的夹角为45°。 答案　(1)4 N·s，方向竖直向下 (2)10 N·s，方向竖直向下 (3)10 kg·m/s，方向与水平方向的夹角为45° 学科网（北京）股份有限公司 $