1.2 动量定理-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册4星学霸黑白题（人教版）江苏专版

参考答引 第一章动 第1节动量 白题基础过关 1.C2.D 3.B解析：小球初速度的方向为正方向，则小球与墙壁碰撞 过程的初末速度分别为v,=5m/s,v2=-5m/s,则初动量为 p=m,=1×5kg·m/s=5kg·m/s,该过程中小球的动量变化 量为△p=mm2-mw1=m(v2-u1)=1×(-5-5)kg·m/s= -10kg·m/s.故选B. 4.B 6,C解析：根据E三}mp=m,可得E当D不变时 E,是一条直线；当p与t为一次函数关系时，E,-t为开口向 上的抛物线，故选C. 黑题应用提优 1.B2.B 3.B解析：AB.以竖直向上为正方向，小球竖直方向的初速度 为v,0=-ocos37°=-16m/s,小球竖直方向的末速度为v,n= ,cos53°=9m/s,则小球在竖直方向的动量变化量为 △p,=mw:-mw,o=5kg·m/s,方向竖直向上，A错误，B正确； CD.根据三角形定则，动量的变化如图所示，由几何关系可 得△p=√(mo)2+(mm,)2=5kg·m/s,即小球总动量的变化 量大小为5kg·m/s,CD错误故选B. 4.C解析：A.选取向右为正方向，在击球前足球的动量： P1=-mw1,击球后：P2=m2,所以动量的改变量：△p=P2 P1=m2-(-m1)=mw2+m1,故AB错误，C正确；D.由于机 械能的大小与零势能点的选取有关，选取合适的重力势能的 零点，可以使球离开手时的机械能为mgh+之mu,故D错误 故选C. 压轴挑战 5.D解析：根据牛顿第二定律得-=ma,两边同乘以△t,得 -hb·△t=ma·△t,-k△x=m△v=△p,所以p-x图线的斜率为 Ap=-k,由题可知，斜率为定值故选D. △x 第2节动量定理 白题基础过关 1.B2.C3.B4.B 5.B解析：A.根据冲量的计算公式解得“铁拳”所受合力的冲 量I==600×3×103N·s=1.8N·s,故A错误；BC.根据动 量定理可知1=△p=mw=1.8kg·m/s,其中v=80km/h≈ 22.2m/s,可得m≈0.081kg=81g,故B正确，C错误；D.根据 加速度公式可知a=片品m=740mg,故D错误 参考答案与解析 秦与解析 量守恒定律 故选B. 6.D解析：A.手机下落过程做自由落体运动，由运动学公式 2=2gh,解得手机接触头部之前的速度约为v=√2gh= √2×10x0.2m/s=2m/s,故A错误：BCD.取竖直向上为正 方向，头部对手机的作用力为F,冲量为1，则手机与头部作 用过程中由动量定理可得：I-mg△t=△p=0-（-mw)=mw= 0.12×2kg·m/s=0.24kg·m/s,解得1=0.264N·s,由于I= F△，则F=13.2N,根据牛顿第三定律可知手机对头部的作 用力大小约为13.2N,故BC错误，D正确.故选D. 黑题应用提优 1.C2.D3.B4.C5.C 6.B解析：A.由图像可知，在t2时刻，由牛顿第二定律可得加 速度大小a-F一-B,故A错误；BCD.由动量定理和图像面积 m 可得，-)-)-m,则。-，-P,)-,根据动量 2 2m (F.-F)2(t2-t1)2 和动能的关系得E,= ，故B正确，CD错误 8m 故选B. 7.D解析：由矢量的减法可得出动量的变化方向，因为<o, 画出矢量合成图，如图所示： X B 根据动量定理得Ft=mw,-o,F的方向即为速度改变量的 方向，则合力的方向可能沿OD方向，故D正确，ABC错误 8.B解析：A.上升过程，阻力向下，根据牛顿第二定律，有mg+ ma1,根据运动学公式=2a,么，2=24·冬，解得小球上 升至0点时的速度-经>0.5，则o>050,放A错误， B.下降过程，阻力向上，根据牛顿第二定律，有：mg-f=ma2; 1 故a>a,根据h=2a可知，4<，；重力的冲量1=mg,知小 球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量，故 B正确；C根据动量定理知I会=△p,上升过程动量变化量比 下降过程动量变化量大，所以小球在上升过程中合力的冲量 大于下降过程中合力的冲量，故C错误：D.由于运动的整个 过程中，重力做功为零，阻力做负功，重新回到A点后速度减 小，故小球在上升过程中动量的减少量大于下降过程中动量 的增加量，故D错误.故选B. 9.A解析：AB.设下潜的总时间为T,由于下潜的位移大小和 上升的位移大小相等，而v-t图像与时间轴围成的面积表示 位移，且由题意知加速和减速过程中加速度大小相等，而v- 图像的斜率的绝对值表示加速度的大小，则根据图像可得 T+T-20 2 _。+M。-4.2o,解得T=2M,-3,由此可 2 得最大下潜深度H= T+T2.=,(2g-4),故A错误， 2 黑白题01 B正确；C取向上为正方向，设上升过程中，加速阶段浮力的 冲量为11，匀速阶段浮力的冲量为12，减速阶段浮力的冲量为 13,则有1-mg·2t=2mo,I2-mg·（Nt-4to）=0,L3-mg· 2t。=0-2mwo,整理可得上升过程中浮力的冲量大小为1=L,+ I2+3=Nmgo,故C正确；D.加速上升阶段浮力最大，由牛顿 第二定律有F一mg=m,加速下滑阶段浮力最小，由牛 ,Fmi 顿第二定律有mg-F=m。,则可得Fs to 86,故D正 o 8+ to 确.故选A. 压轴挑战 10.设单位长度的铁链质量为b,铁链的长度为L,当铁链的最 上端落在探测面上时，选取铁链最上端的一小段为研究对 象，其质量△m=bm△t, 根据自由落体运动公式2=2g,可知速度v=√2gZ, 设向下方向为正，根据动量定理得-F△t=0-△mw,解得 F=2bgL, 则探测面受到铁链最上端的压力为F'=F=2bgL, 此时除最上端外，其余部分的铁链已经落在探测面上，对探 测面的压力N=(m-△m)g≈mg, 其中m=bL,则探测面受到的总压力为N,=N+F'=3bgL, 当铁链的最上端落在探测面上后，探测面受到的压力大小 N2=mg=bgL,由此可得N1:V2=3:1, 实验结果是正确的 专题探究一动量定理中常见的 数学物理思想方法 黑题 专题强化 1.C 2.(1)-5kg·m/s10kg·m/s(2)-50N110N 解析：(1)碰撞前后x方向小球的动量变化为 △p.=mw1k-mws=mw1sinB-mvosin8=-5kg·m/s, 碰撞前后x方向小球的动量变化大小是5kg·/s,方向水 平向左 碰撞前后y方向小球的动量变化为 Ap,=mv1,-mwo,=m cos B-(-mvocos 0)=10 kgm/s, 碰撞前后y方向小球的动量变化大小是10kg·m/s,方向竖 直向上 (2)对x方向应用动量定理得：Ft=△p,解得：F= A:-50N,即x方向小球所受平均作用力的大小是50N, 方向水平向左 对y方向应用动量定理得：（F,-mg)t=△p,解得：F,= +mg=10N,即y方向小球所受平均作用力的大小是 t 110N,方向竖直向上 3.D 4.、h M-m 解析：脱节后，机车、末节车厢受力分析如图所示， 选择性必修第一册 mg (M-m)g 设列车前进的方向为正方向，匀速前进时速度为v,由题知 机车受到的摩擦力Fa=-k(M-m)g,未节车厢受到的摩擦力 Fn=-kmg(k为比例常数). 列车匀速前进时由平衡条件可得，牵引力F=Mg, 设脱节后至停下来，机车的运动时间为1，由动量定理得 Ft+Fnt=0-(M-m)v, kMgt-k(M-m)gt,=0-(M-m)v, 解得t1 kMgt+(M-m)v k(M-m)g 设脱节后至停下来，末节车厢的运动时间为2，由动量定理 得Fn2=0-mw, 即-kmgt2=-mu, 所以2二g 机车比末节车厢多运动了△=1hM-m Mt 5.B解析：A.水枪水平喷出水柱，令在极短时间△t内喷出的 D12 C的质量为△m,则有△m=pm△t·π)，解得m 4PmD,故A错误；C.以极短时间△内喷出的水的质量 △m为研究对象，根据动量定理有-F,△t=0-△mw,根据牛顿 第三定徘有F=R,结合上述解得R,=m0,即水柱对汽 车的平均冲力为心D,故C错误，B.水柱对汽车的压强 F, p=- 0,结合上述解得p=m,可知，水柱对汽车的压强 2】 与水流速度的平方成正比，故B正确：D.结合上述可知，水 柱对汽车的压强与水柱横截面积无关，故D错误.故选B. 6.C解析：设米流的流量为d,它是恒定的，米流在出1F 口处速度很小可视为零，若切断米流后，设盛米的容 器中静止的那部分米的质量为m1,空中还在下落 ↓0 的米的质量为m2,落到已静止的米堆上的一小 部分米的质量为△m.在极短时间△t内，取△m为研 △mg 究对象，这部分米很少，△m=d·△t,设其落到米堆上之前的 速度为，经△时间静止，如图所示，取竖直向上为正方向， 由动量定理得(F-△mg)△t=△mw,即F=d+d·△t·g,因 △t很小，故F≈d,根据牛顿第三定律知F=F',称米机的读 数应为M=V_m1g+F m,+d”,因切断米流后空中尚有 8 =”时间内对应的米流在空中，故d”=m2,可见，称米机 g g 读数包含了静止在容器中的那部分米的质量m1,也包含了 尚在空中下落的米的质量m2,即自动称米机是准确的，不存 在哪方划算不划算的问题故选C 7.A解析：△t时间内冲击船帆的空气的体积为V=SL=S(v- o)△t,△t时间内冲击船帆的空气质量为m=pV= pS(v-)△，空气的动量改变量为△p=m(,-v),取船速方 向为正，设帆对空气的作用力大小为F,由动量定理可得 黑白题02第2节动量定理 白题 基础过关 限时：15min 题型1冲量的概念 说法错误的是 1.下列对于力的冲量的说法，正确的是( A.当力与物体的位移垂直时，该力的冲量 为零 B.一对作用力和反作用力的冲量之和一定为0 A.F的冲量小于F,的冲量 C.力F与作用时间t1的乘积Ft1等于力F2与 B.F的冲量大于F,的冲量 作用时间t2的乘积F22,则这两个冲量相同 C.摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物 D.静置于地面的物体受水平推力F的作用， 体的冲量 经时间t仍静止，则此推力的冲量为0 D.合力对α物体的冲量等于合力对b物体的冲量 2.(2025·贵州遵义质检)如图所示，质量为m1 题型3动量定理的应用 的物块从质量为m,的固定斜面的顶端匀速下 5.(2025·陕西西安检测)雀尾螳螂虾的“铁拳” 滑到底端，所用时间为t,斜面体倾角为0，则 在出击瞬间，可以像发射子弹一样以超过 80km/h的速度挥出，出拳冲击力度可高达 60公斤（可认为“铁拳”受到大小为600N的 m, 力)，而整个出拳过程可以在3毫秒内完成若 77777777777777777分777 “铁拳”挥出过程中，不考虑其他力的作用，则 A.物块重力对物块的冲量大小为m1 gtsin0 下列估算正确的是 B.斜面对物块支持力的冲量大小为0 A.“铁拳”所受合力的冲量大约为1800N·s C.斜面对物块支持力的冲量大小为m1 gtcos0 B.“铁拳”的动量大约增大了1.8kg·m/s D.地面对斜面体支持力的冲量大小为m2gt C.“铁拳”的质量约为10g 题型2动量定理 D.“铁拳”的加速度大约为70m/s2 3.质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平 6.(2025·重庆万州月考)人们对手机的依赖性 力F作用下，经时间t物体的动量为p,动能为 越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现 E.若水平力变为2F,经过时间2t,则( 手机砸到头部的情况.若手机质量为120g,从 A.物体的动量变为2p 离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部 B.物体的动量变为4p 后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约 C.物体的动能变为4E 为0.02s,重力加速度g取10m/s2.下列分 D.物体的动能变为8E 析正确的是 4.(2025·湖北新高考协作体期中)水平面上有 A.手机接触头部之前的速度约为1m/s 质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分 B.手机对头部的冲量大小约为0.24N·s 别作用在a、b上.一段时间后撤去推力，物体 C.手机对头部的作用力大小约为10.8N 继续运动一段距离后停下.两物体的v-t图线 D.手机与头部作用过程中手机动量变化约为 如图所示，图中AB∥CD.则整个过程中，下列 0.24kg·m/s 第一章黑白题003 黑题应用提优 限时：35min 1.(2024·福建泉州期末)气垫鞋通过气垫的缓 冲减小地面对脚的冲击力，某同学的重力为 A.Fgos)B.FTain G,穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中与地 C.2moLsin 0 D.2moL 面的作用时间为。，受到地面的平均冲击力大 5.(2025·山东百师联考)“神舟十五号”返回舱 小为4G.若脚着地前的速度保持不变，该同学 返回地面过程中，在距地面约10公里的地方 穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程 打开降落伞，返回舱速度从200m/s降低到 中与地面的作用时间变为2t。,则该同学受到 7m/s,此时到达距离地面1m处，返回舱上 地面的平均冲击力大小变为 ( 4台反冲发动机同时点火提供恒力，使返回舱 A.3.5GB.3.0G C.2.5GD.2.0G 到达地面时速度减为1m/s,从而保障航天员 2.(2025·江苏泰州期中)使甲、乙两条形磁铁 安全.设返回舱的质量为8×103kg,g取 隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N 10m/s2,忽略反冲发动机点火后主降落伞对 极正对着乙的S极，甲的质量小于乙的质量， 返回舱的作用和空气对返回舱的作用.下列说 两者与桌面之间的动摩擦因数相等现同时释 法正确的是 () 放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻 A.发动机点火后，返回舱的动量变化率越来 越小 A.甲的速度大小比乙的小 B.反冲发动机点火至落地，舱内航天员的平 B.甲的动量大小与乙的相等 均加速度大小约为24.5m/s2 C.甲的动量大小比乙的小 C.每台反冲发动机的推力约为6.8×104N D.甲和乙的总动量方向向右 D.反冲发动机对返回舱的冲量大小为4.8× 3.(2024·四川成都模拟)水果的碰伤阈值是指 104N·s 水果在不碰伤的情况下能够从静止状态跌落 6.一质量为m的物体静止在 的最大高度.已知导致苹果碰伤所需的平均作 光滑水平面上，现对其施加 用力约为苹果自身重力的3倍.假设苹果在接 两个水平作用力，两个力随 触钢板后0.1s减速至静止，重力加速度g取 时间变化的图像如图所示， 10m/s2,则苹果在钢板上的碰伤阈值最接近 由图像可知，在t2时刻物体的 ( A.10 cm B.20 cm C.30 cm D.45 cm A.加速度大小为 +Fo m 4.如图所示，质量为m的小球在水平 面内做匀速圆周运动，细线长L,与 B.速度大小为-，)(-4，) 2m 竖直方向夹角为0，线的拉力为F, C.动量大小为-R)马 小球做圆周运动的角速度为ω，周期为T,在。 y 时间内质点所受合力的冲量大小为 D.动能大小为E-。)(6-4) 4m 选择性必修第一册黑白题004 7.(2024·四川成都石室中学开学)台球以速度 A.最大下潜深度为2u(Nt。-4to) 。与球桌边框成0角撞击0点，反弹后速度为 B.下潜过程所用总时间为2Wt。-3t。 ,方向与球桌边框夹角仍为0，如图所示，如果 C.上升过程中潜水装置所受浮力的冲量大小 v,<o,OB垂直于桌边，则下列关于桌边框对小 为Nmgto 球的弹力方向的判断中正确的是 D.潜水装置所受最小浮力与最大浮力之比为 C to 压轴挑战川 10.小强同学应用压力传感器完成以下实验： 如图甲所示，他将一根均匀的细铁链上端 A.可能沿OA方向 B.一定沿OB方向 用细线悬挂在铁架台上，调整高度使铁链 C.可能沿OC方向 D.可能沿OD方向 的下端刚好与压力传感器的探测面接触.剪 8.如图所示，从地面上的A点以速度v竖直向上 断细线，铁链逐渐落在探测面上.传感器得 抛出一小球，小球上升至最高点B后 B 到了探测面所受压力随时间的变化图像如 返回，O为A、B的中点，小球在运动过 0 图乙.通过对图线分析发现铁链最上端落到 程中受到的空气阻力大小不变.下列说 探测面前后瞬间的压力大小之比大约 法正确的是 是N,:N2=3:1,后来他换用不同长度和 A.小球上升至O点时的动量等于A点的一半 粗细的铁链重复该实验，都得到相同结果 B.小球在上升过程中所受重力的冲量小于下 请你通过理论推理来说明实验测得的结果 降过程中所受重力的冲量 C.小球在上升过程中所受合力的冲量小于下 是正确的.（推理过程中需要用 到的物理量的字母请自行设定)》 降过程中所受合力的冲量 D.小球在上升过程中动量的减少量等于下降 过程中动量的增加量 9.(2024·湖南株洲 ② 一模)一种新型潜 水装置，可以通过浮 力控制系统实现下 0 Nto 潜和上升.某次试潜中该装置的速度一时间图像 如图所示，其中①为下潜的图像，②为返程上升 的图像，已知加速和减速过程中加速度大小相 等，潜水装置质量为m,重力加速度为g,忽略水 的阻力和水平方向的运动，在这次试潜的整个过 程中，下列说法错误的是 ( 进阶突破拔高练P01 第一章黑白题005