1.2 动量定理 分层作业-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

1.2动量定理（分层作业） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．体操运动员从空中落地时总要屈腿，这样做的主要目的是（　　） A．减小人落地前瞬间的速度 B．减小地面对人的冲击力 C．减小地面对人的冲量 D．减小人的动量变化量 2．如图所示，一物体静止在粗糙水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力F的作用时间为t，物体始终保持静止。在此过程中（　　） A．物体所受摩擦力的冲量大小可能为0 B．物体所受拉力F的冲量大小为 C．物体所受支持力的冲量可能为0 D．物体所受合力的冲量大小为0 3．（多选）一质量为的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图线如图所示，则（　　） A．时物块的速率为 B．前动量的变化量为 C．时物块动量大小为 D．到力冲量的大小为 4．（多选）人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机碰到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，碰到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度。下列分析正确的是（    ） A．手机接触头部之前的速度约为2 m/s B．手机对头部的冲量大小约为0.48 N·s C．手机对头部的作用力大小约为1.2 N D．手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48 kg·m/s 5．一个质量为0.20kg的垒球，以25m/s水平向右的速度飞向球棒，被球棒击打后速度大小不变，反向水平飞回。若球棒与垒球的作用时间为0.002s。求： (1)垒球与球棒撞击过程中，垒球动量变化量的大小； (2)球棒对垒球的平均作用力F。 6．一个质量为0.3kg的小球竖直向下以7m/s的速度落至水平地面，再以5m/s的速度反向弹回，g = 10m/s2。 (1)取竖直向上为正方向，求小球与地面碰撞前后的动量变化量； (2)考虑小球的重力，当小球与地面的作用时间为0.2s，求小球受到地面的平均作用力大小和方向。 B层 7．用起重机提升质量为200kg货物，取竖直向上为正方向，货物上升过程中的图像如图所示，取，则（　　） A．在到内拉力做功为12000J B．在到内动量的变化为 C．在到内拉力的冲量为零 D．在到内拉力的平均功率为2000W 8．（多选）如图甲所示，一质量的木板A静置在足够大的光滑水平面上，时刻在木板上作用一水平向右的力F，F随时间变化的图像如图乙所示。在时将质量的滑块B轻放在木板A右端（滑块B相对地面初速度为0），最终滑块B没有从木板A左端掉落。已知滑块B与木板A间的动摩擦因数，重力加速度大小，下列说法正确的是（    ） A．0~4s内力F对木板A的冲量大小为 B．时木板A的速度大小为8m/s C．滑块B在与木板相对滑动的过程中，滑块B的动量变化量大小为 D．滑块B在与木板相对滑动的过程中，摩擦力对木板A的冲量大小为 9．每年春季有大量鸻鹬类候鸟（如斑尾塍鹬、大滨鹬）栖息于鸭绿江口，是观鸟的好时期。如图甲所示，一质量为的候鸟观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲，入水后做减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示，已知候鸟入水瞬间的速度大小为，在空中俯冲时受到的阻力恒为重力的0.1倍，重力加速度大小取，求： (1)候鸟加速过程中加速度的大小； (2)候鸟加速过程的时间及位移的大小； (3)过程中水对候鸟作用力的冲量大小。 C层 10．如图是某一家用体育锻炼的发球机，从点沿不同方向发出质量相同的A、B两球，两球均经过点，、两点在同一水平线上，两球运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是（　　） A．两球运动至最高点时，两球动能相等 B．两球再次经过同一点时重力做功的功率可能相等 C．在运动过程中，小球A动量变化量大于小球B动量变化量 D．在运动过程中，重力对小球A的冲量等于重力对小球B的冲量 11．（多选）如图所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，可视为质点的小球从点自由下落，至点时开始压缩弹簧，小球下落的最低位置为点，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．小球从到过程中，速度先增大再减小 B．小球在点时加速度大于 C．小球从到过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量 D．小球从到过程中，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变 12．如图甲所示，水平面上AB段由特殊材料铺成，其余部分光滑。一质量的物块（可视为质点）静止在水平面上的点，用方向水平向右、大小的拉力作用在物块上，物块由静止开始向右运动。已知物块与AB段材料的动摩擦因数随从到运动的位移变化的规律如图乙所示，PA与AB长度均为，重力加速度取，求： (1)物块运动到点时的速度大小； (2)物块在AB段运动过程中的最大速度大小； (3)若物块运动到点时撤去拉力，此后物块通过AB段的过程中，摩擦力对物块的冲量。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 B D BD AB A AC C AB 1．B 【详解】A．落地前瞬间的速度由下落高度决定，屈腿发生在触地后，无法改变触地前的速度，故A错误； BD．人的末动量为0，动量变化量由落地前瞬间的速度和质量决定，固定不变。屈腿延长了与地面的接触时间，根据动量定理，当动量变化一定时，作用时间增加会减小冲击力，故B正确，D错误； C．根据动量定理，地面对人的支持力和重力的合冲量等于动量的变化量。设竖直向上为正方向，则有 因为屈腿延长了作用时间，所以地面对人的冲量增大，故C错误。 故选B。 2．D 【详解】AC．对物体进行受力分析可知，物体受到重力、支持力、外力以及摩擦力的作用处于平衡状态，则根据共点力平衡的条件可得，物体所受的摩擦力为 物体所受的支持力为 所以物体所受摩擦力的冲量大小为 同理物体所受支持力的冲量大小为，故AC错误； B．物体所受拉力F的冲量大小为，故B错误； D．由于物体始终保持静止，则根据共点力平衡的条件可知，物体所受的合外力始终为0，所以物体所受合力的冲量大小为0，故D正确。 故选D。 3．BD 【详解】A．因F-t图像的面积等于冲量，时对物块由动量定理 其中 可得物块的速率为，A错误； B．前动量的变化量等于力F的冲量，则为，B正确； C．因初速度为零，则时物块动量大小等于力F的冲量，则为，C错误；     D．到力冲量的大小为，D正确。 故选BD。 4．AB 【详解】A．手机接触头部之前的速度约为，故A正确； B．根据动量定理 解得手机对头部的冲量大小约为，故B正确； C．手机对头部的作用力大小约为，故C错误； D．手机与头部作用过程中手机动量变化约为，故D错误。 故选AB。 5．(1) (2) 【详解】（1）取垒球飞向球棒的方向为正方向。垒球的初动量为 垒球的末动量为 则垒球的动量变化量的大小 （2）由动量定理可得垒球所受的平均作用力为 垒球所受的平均作用力的大小为5000N。 6．(1) (2)，方向竖直向上 【详解】（1）取竖直向上为正方向，则碰撞前后的动量变化量为 （2）考虑小球的重力，根据动量定理有 解得，方向竖直向上 7．A 【详解】A．图面积表示位移，由图可知内货物位移大小为 由图可知内，货物动能变化量为0，对货物，根据动能定理有 解得，故A正确； B．在内，货物动量的变化为，故B错误； C．在内，对货物，根据动量定理有 解得，故C错误； D．在内，货物位移大小为 根据动能定理有 其中，联立解得拉力的平均功率为，故D错误。 故选A。 8．AC 【详解】A．根据F-t图像可知，0~4s内力F对木板A的冲量大小为，A正确； B．时，根据，解得木板A的速度大小为v0=6m/s，B错误； C．放上滑块B后木板A的加速度 滑块B的加速度 当两者共速时 解得t=2s，v=8m/s 则滑块B在与木板相对滑动的过程中，滑块B的动量变化量大小为，C正确； D．滑块B在与木板相对滑动的过程中，摩擦力对木板A的冲量大小为，D错误。 故选AC。 9．(1) (2)4.5m (3) 【详解】（1）候鸟俯冲过程，由牛顿第二定律 解得 （2）加速下落过程满足 解得，方向竖直向下 （3）根据 解得 规定竖直向下为正方向，候鸟运动全程，由动量定理得 解得 水对候鸟作用力的冲量大小为，方向竖直向上 10．C 【分析】由轨迹可知A球最大高度更大，因此竖直初分量满足 ； P、Q在同一水平线，总运动时间满足 ，因此总时间 ； 水平位移相同，水平匀速运动 ，因此水平初分量满足 ，两球质量相同。 【详解】A．最高点竖直速度为0，速度等于水平分量，动能 因 、相同，故 ，即A的动能小于B的动能，故A错误； B．重力做功功率 对任意同一高度，由可知，因 初速度更大，同一高度总有 重力功率A始终更大，不可能相等，故B错误； C．根据动量定理，从P到Q的过程中，动量变化量等于重力的冲量： 因 、相同，故 ，即A的动量变化量更大，故C正确。 D．重力冲量 因 ，故重力对A的冲量更大，D错误。 故选C。 11．AB 【详解】A．从B到C的过程中，小球受到弹簧弹力与重力mg的共同作用，弹力F从零逐渐增大，当时有 小球做加速运动，速度逐渐增大，当时速度最大； 小球继续向下运动，有 此时对小球分析有 小球开始做减速运动，直至运动到C点速度减为0，故A正确； B．若小球从B点由静止释放，根据简谐运动的对称性可知运动到最低点时的加速度应为g，此时对小球分析，应有 现在小球从更高的位置释放，根据机械能守恒原理，小球达到最低点的位置应更低，所以此时小球在C点的加速度应大于g，方向向上，故B正确； C．设小球在B点时的速度为v，从B到C对小球应用动量定理，有 所以弹力的冲量大于重力的冲量，故C错误； D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但小球从B运动到C的过程中小球的动能发生变化，所以小球的重力势能与弹簧的势能之和会变化，故D错误。 故选AB。 12．(1) (2) (3)，方向水平向左 【详解】（1）物块在PA段运动时，对物块受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得物块的加速度为 根据运动学规律可得，物块到达A点时的速度为 代入数据解得 （2）设物块在AB上运动的最大速度为，根据动能定理可得 结合图像可知 整理可得 解得当时 （3）设物块达到B点的速度为，根据动能定理可得 由图像可知 解得 根据动量定理可得 方向水平向左。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $