1.2 动量定理 同步练习 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册
2026-10-07
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内容正文:
动量定理练习
一、单选题
1.篮球队员会进行原地纵跳摸高训练,以提高自己的弹跳力。运动员先由静止下蹲一段位移,经过充分调整后,发力跳起摸到了一定的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动,忽略空气阻力影响。则下列说法中正确的是( )
A.运动员起跳后到上升到最高点一直处于超重状态
B.起跳过程中运动员处于超重状态
C.运动员起跳时地面弹力做功不为零
D.运动员起跳时地面弹力的冲量为零
2.大小为F的恒力作用在质量为m的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,物体没有被拉动,则经时间t,下列说法正确的是( )
A.拉力F对物体的冲量大小为零
B.拉力F对物体的冲量大小为Ft
C.拉力F对物体的冲量大小为
D.合力对物体的冲量大小不为零
3.如图所示,两个相同的物体A、B在同一高度沿倾角不同()的两个固定光滑斜面由静止开始自由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的过程中( )
A.合力的冲量相同
B.物体A重力的冲量较大
C.它们到达底端时的动量相同
D.它们到达底端时的动能不同
4.一质量为的物块在合力的作用下从静止开始沿直线运动,合力随时间变化的关系图像如图所示,则( )
A.0~2 s时间内合力对物块的冲量为
B.2~3 s时间内合力对物块的冲量为
C.0~3 s时间内合力对物块的冲量为
D.末物块的速度为
5.如图甲所示,一质量为的滑块静止在固定的水平桌面上,从时刻开始对滑块施加一水平推力,的大小随时间变化的规律如图乙所示。已知滑块在末恰好离开桌面,此时立即撤去推力,时滑块落在水平地面上,滑块与桌面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计其他阻力,重力加速度大小。下列判断正确的是( )
A.滑块在桌面上做匀加速直线运动
B.滑块离开桌面时的速度大小为
C.桌面的摩擦力对滑块的冲量的大小为
D.滑块落地前瞬间的动能为
6.一质量m=2kg的物块静止在粗糙的水平地面上,物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2,t=0时刻给物块施加一水平向右的外力F,t=5 s时物块速度达到v=0.25m/s,并于t=10s时撤去外力,以向右为正方向,力F随时间t的变化情况如图所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,g取10m/s2,则下列说法中错误的是( )
A.0~5s内F的冲量为12.5N·s
B.0~5s内物块所受摩擦力的冲量为12N·s
C.0~5s内物块所受合力的冲量为0.5N·s
D.0~5s内物块的动量变化量为0.5kg·m/s
7.质量为的物体在光滑水平地面上做初速度为的匀速直线运动,某时刻开始,物体受到如图所示的水平力的作用,已知时间内力的方向与物体的初速度方向相反,时间内力的方向与物体的初速度方向相同,则物体在第末的速度大小为( )
A. B. C. D.
8.光滑水平面上静止一质量为的物块。在时间内受到水平力的作用。力随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.时,物块的速度大小为
B.时,物块的速度大小为
C.时和时,物块的动量不相同
D.时,物块恰好回到原出发点
9.2026年8月朱雀三号可回收运载火箭着陆最后阶段,仅靠缓冲着陆腿上的液压阻尼装置提供阻力进行减速,经时间t后火箭从速度v0刚好减为零。已知火箭质量为m,重力加速度为g,空气阻力不计,取竖直向上为正方向。则关闭发动机后的减速过程中,缓冲装置对火箭的平均作用力的冲量大小为( )
A. B. C. D.
10.在汽车相撞时,安全气囊可使头部受伤率减少25%,面部受伤率减少80%左右。关于安全气囊的作用,下列说法正确的是( )
A.增加了碰撞过程中司机头部动量的变化率 B.增加了碰撞过程中司机头部的受力时间
C.减小了碰撞过程中司机头部的受力面积 D.减少了碰撞前后司机头部动量的变化量
11.在篮球运动中,运动员跳起投篮后竖直落地。设地面对运动员的平均冲击力大小为,冲击力作用的时间为。运动员在触地时往往会主动屈膝下蹲,关于这一动作对和产生的影响,下列选项正确的是( )
A.增加,减小 B.增加,增加
C.减小,减小 D.减小,增加
12.果农在约5米高的树上采摘榴莲时,割断果柄,树下另一人则双手撑开一个厚实的布袋。假设榴莲脱落后做自由落体运动,被布袋兜住的瞬间,接果的果农顺势将布袋下沉一段距离,榴莲在袋内经过约0.3秒速度减为零,整个过程榴莲完好无损。已知这颗榴莲质量为,重力加速度g取。关于这一接果过程,下列说法正确的是( )
A.榴莲从脱离树梢到刚接触布袋的过程中,动能随时间均匀增大
B.榴莲刚接触布袋时,其动能大小为
C.在布袋缓冲榴莲的过程中,布袋对榴莲的平均作用力大小为
D.若果农没有顺势下沉而是僵住不动,使榴莲在内速度减为零,则榴莲受到的平均冲击力将超过
13.“蹦极”是一项刺激的极限运动,运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下。在某次蹦极中,从运动员离开跳台瞬间开始计时,弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图像如图所示,其中、时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A.时间内运动员受到合外力冲量的大小,与时间内合外力冲量的大小相等
B.时间内运动员的动能先减少后增大
C.时刻运动员的加速度为零
D.时间内运动员重力势能增加
14.一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动,F随时间t变化的图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.时,物体的速度为 B.时,物体的动量为
C.2s末物体反向运动 D.4s末物体刚好回到原位置
15.2021年中国火星探测器“天问一号”在火星表面成功着陆,火星车“祝融号”开展巡视探测,假定火星上风速约为10m/s,火星大气密度约为,“祝融号”迎风面积约为6m2,风垂直吹到火星车上速度立刻减为零,则火星车垂直迎风面受到的压力约为( )
A.0.78N B.7.8N C.780N D.78N
16.有一艘宇宙飞船,它正面的截面积为,以速度飞入一宇宙微粒尘区,此尘区每立方米空间有个微粒,微粒的平均质量为。要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加( )
A. B. C. D.
17.在一次摸高测试中,一质量为60kg的同学举臂起跳,在刚要离地时其手指距地面的高度为1.90m;离地后身体形状近似不变,手指摸到的最大高度为2.35m。若从蹬地到离开地面的时间为0.2s,重力加速度g取10m/s2.则在不计空气阻力情况下,起跳过程中他对地面的平均压力约为( )
A.900N B.1500N C.1800N D.1600N
二、多选题
18.如图所示,两个质量相同的物体A和B,分别从高度相同的光滑固定斜面和光滑固定圆弧形斜坡顶点由静止开始滑到底端,且斜面长度和弧形斜坡长度相等,弧形轨道末端切线水平。以下说法正确的是( )
A.B比A先到达底端
B.它们到达底端时的动量相同
C.它们到达底端的过程中重力的冲量相同
D.它们到达底端时重力的瞬时功率不相等
19.如图所示,两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下,下滑到达斜面底端的过程中( )
A.两物体所受重力冲量相同
B.两物体所受合外力冲量不相同
C.两物体到达斜面底端时时间不同
D.两物体到达斜面底端时动量相同
20.游乐园“飞天秋千”简化模型如题图所示,座椅质量为m,在水平面内做匀速圆周运动,周期为T,绳子与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则在半个周期内下列说法正确的是( )
A.座椅动量变化量为零
B.座椅动量变化量大小为
C.在半个周期内座椅重力的冲量大小为零
D.在半个周期内座椅重力的冲量大小为
21.如图甲所示,一轻质弹簧的两端与物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。已知A的质量mA=0.2kg,现使B瞬时获得水平向右的速度v=3m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,由图像可得( )
A.t2-t3时间内,弹簧处于伸长状态
B.物体B的质量为0.1kg
C.弹簧的最大弹性势能为0.3J
D.0-t2时间内弹簧对A、B的冲量相同
22.如图甲,某轻弹簧两端系着质量均为的小球A、B,小球A用细线悬挂于天花板上,系统处于静止状态。将细线烧断,并以此为计时起点,A、B两小球运动的图像如图乙所示,表示0到时间内A的图线与横轴所围面积大小,当地重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.时刻,A、B两小球的速度差一直增大
B.0时刻和时刻弹簧的弹性势能相等,时刻弹簧弹性势能最小
C.时刻B物体的速度大小为
D.从0到时刻,弹簧对B球的冲量不为0
23.汽车安全气囊系统是一种被动安全保护系统,它与座椅安全带配合使用,可以为乘客提供有效的防撞保护。如图甲,用充气垫代替气囊进行模拟实验,物体沿光滑水平面运动撞击固定的充气垫,通过传感器测得充气垫对物体作用力大小随时间变化的图像如图乙所示。在物体与充气垫接触过程中,下列说法正确的是( )
A.物体加速度先增大后减小 B.物体动能先增大后减小
C.物体动量变化量为零 D.物体速度变化量正比于图像与横轴围成的面积
三、解答题
24.一篮球质量为,一运动员使篮球从距地面的高度由静止下落,球落地后反弹的高度为,篮球与地面接触的时间为,g取,不计空气阻力。求篮球
(1)从下落到反弹至最高点过程中重力的冲量大小;
(2)受到地面平均弹力的大小。
25.一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力随时间的变化情况如图乙所示,物体相应的速度随时间的变化关系如图丙所示。求:
(1)0~4s时间内拉力的冲量大小;
(2)0~4s时间内物体动量变化量的大小;
(3)物体的质量。
26.“蹦极”是一项勇敢者的运动,如图所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落,在空中感受完全失重的滋味。此人质量为50 kg,橡皮绳原长45 m,人可看成质点,不计空气阻力作用。此人从P点自静止下落到最低点所用时间。(取)求:
(1)人从P点下落到最低点的过程中,重力作用的冲量;
(2)人下落到橡皮绳刚伸直(原长)时,人的动量大小;
(3)从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程中,人对橡皮绳的平均作用力。
试卷第4页(共4页)
试卷第3页(共4页)
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《动量定理练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
B
D
D
B
C
A
A
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
D
B
B
B
B
B
AD
BC
BD
题号
21
22
23
答案
BC
BC
AD
1.B
【详解】A.运动员起跳离地后到上升到最高点的过程中,只受重力,处于完全失重状态,故A错误;
B.起跳过程中运动员加速度向上,处于超重状态,故B正确;
CD.运动员起跳时地面弹力没有位移,所以做功为零,但冲量不为零,故CD错误;
故选B。
2.B
【详解】ABC.根据冲量的定义知,拉力F对物体的冲量大小为,选项B正确,选项AC错误;
D.物体没有被拉动,说明合力为零,则合力对物体的冲量大小为零,选项D错误。
故选B。
3.B
【详解】设斜面高度为,倾角为,物体质量为。物体在斜面上做匀加速直线运动,加速度,位移。由得
解得运动时间
因为,所以,则。
A.根据动量定理,合力的冲量
虽然到达底端时速率相同,动量大小相同,但速度方向沿斜面向下,方向不同,故动量不同,合力的冲量不同,故A错误;
B.重力的冲量,由于,所以物体A重力的冲量较大,故B正确;
C.物体到达底端时的动量,大小相等,但方向分别沿各自斜面向下,方向不同,故动量不同,故C错误;
D.根据机械能守恒定律,到达底端时的动能,由于、相同,所以动能相同,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】图像与时间轴所围的面积表示合力的冲量,时间轴上方的面积为正、下方为负。
A.0~2 s 内,图线与时间轴围成的面积为,故A错误;
B.2~3 s 内保持不变,该段时间内合力的冲量,方向与正方向相反,故B错误;
C.0~3 s 内合力的冲量,故C错误;
D.由动量定理得,则3 s末物块的速度,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】A.摩擦力,拉力。合外力,加速度,随时间变化,a不是做匀加速直线运动,故A错误;
B.时开始运动,对用动量定理:
,,可得,,故B错误;
C.0~2s内滑块静止,受到静摩擦力,静摩擦力的冲量大小等于图像的面积,时为滑动摩擦力,可得,故C错误;
D.滑块离开桌面后做平抛运动,运动时间
竖直方向速度:
落地时合速度:
,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.根据冲量的定义式,结合微元累积法可知,Ft图像中图线与时间轴围成的面积表示力F的冲量,由图可知,0~5s内F的冲量为,故A正确,不符合题意;
B.物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,大小为
由图可知,在0~4s内,,物块所受摩擦力为静摩擦力,大小与力F相等,摩擦力的冲量为
第5s内,F>f,物块滑动,受到滑动摩擦力,摩擦力的冲量为
则0~5s内摩擦力的冲量为,故B错误,符合题意;
C.重力与支持力等大反向,二者合力为0,故0~5 s内物块所受合力的冲量为,故C正确,不符合题意;
D.根据动量定理可知,0~5s内物块的动量变化量为,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】图像与坐标轴所围面积的物理意义为冲量,设0~6s时间内,力F的冲量为I,第6s末物体的速度大小为v,由动量定理得
0~2s与2~4s的冲量大小相等,方向相反,则合冲量
解得
故选C。
8.A
【详解】A.由图可知在0~2s内,力的冲量
根据动量定理
可得时物块的速度大小为,故A正确;
B.由图可知在0~4s内,力的冲量
根据动量定理
解得时物块的速度大小为,故B错误;
C.由图可知在0~2s内与0~6s内,力的冲量相同,根据动量定理知时和时,物块的动量相同,故C错误;
D.由图可知在内力的冲量为零,由动量定理可知在时物块速度为零。在0~4s内,物块做加速度先增加后减小的加速运动,而在4~8s内,力的方向改变,物块做减速运动,在时速度恰减小到零,所以在0~8s内物块的运动方向不变,时物块不会回到原出发点,故D错误。
故选A。
9.A
【详解】取竖直向上为正方向,根据动量定理可得
所以
故选A。
10.B
【详解】D.碰撞过程中,司机头部的初速度等于碰撞前的车速,末速度最终减为0,动量变化量是恒定的,安全气囊不会改变这个总动量变化量,故D错误;
B.根据动量定理
在总动量变化量不变的前提下,安全气囊通过形变缓冲,延长了碰撞的受力时间,故B正确;
A.动量变化率就等于合外力,延长受力时间后,动量变化率减小,故A错误;
C.安全气囊和头部的接触面积远大于直接撞击方向盘的面积,是增大了受力面积从而减小压强,故C错误。
故选B。
11.A
【详解】运动员竖直落地过程,接触地面瞬间的速度大小为,末速度为0,整个过程动量变化量大小为为定值。取向上为正方向,根据动量定理
整理得平均冲击力
运动员屈膝下蹲时,会延长速度从减为0的作用时间。由上式可知,增大时,减小,因此平均冲击力减小。
故选A。
12.D
【详解】A.榴莲做自由落体运动,速度
动能
可知动能与时间的平方成正比,不是随时间均匀增大,故A错误;
B.榴莲刚接触布袋时,下落高度
根据机械能守恒定律,动能 ,故B错误;
C.榴莲刚接触布袋时的速度
在缓冲过程中,取竖直向上为正方向,根据动量定理有
解得平均作用力 ,故C错误;
D.若果农僵住不动,作用时间 ,根据动量定理有
解得
因为 ,故D正确。
故选D。
13.B
【详解】A.时刻图线斜率最大,结合胡克定律
可知弹力的变化率
时刻斜率最大对应速度最大,此时弹力等于重力、加速度为0。 设时刻运动员速度为,时刻为最低点速度为0。则时间内运动员受到合外力冲量的大小
时间内合外力冲量的大小
因此二者合外力冲量大小不相等,A错误;
B.和时刻图线的斜率最大,所以速度最大,时刻速度为0,所以时间内运动员的动能先减少后增大,B正确;
C.时刻弹力达到最大值,大于运动员重力,合力向上,加速度不为零,C错误;
D.时间内运动员仍在向下运动,重力势能随高度降低而减小,D错误。
故选B。
14.B
【详解】A.由题意结合图可知,物体先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动。
在内,根据动量定理可得
解得1s时物体的速度为,故A错误;
B.在内,根据动量定理可得
解得2s时物体的动量为,故B正确;
C.时物体的合力开始反向,加速度开始反向,物体达到最大速度,即将开始匀减速运动,运动方向不变,故C错误;
D.在内,由动量定理可得,
解得,可知时物体速度还未减小到零,不会回到原位置,故D错误。
故选B。
15.B
【详解】取极短时间∆t内吹到火星车上的空气为研究对象,该部分空气的质量为
取风速方向为正方向,风碰到火星车后速度减为0,根据动量定理可得
则空气受到的作用力大小
根据牛顿第三定律,火星车垂直迎风面受到的压力大小为
故选B。
16.B
【详解】选时间内与飞船碰撞的微粒为研究对象,默认尘区微粒初始静止,碰撞后与飞船共速为,计算内碰撞微粒的总质量:飞船扫过的体积为
微粒总质量
由动量定理,飞船对微粒的作用力满足
代入得
故选B。
17.B
【详解】身体姿态近似不变,手指的升高量等于身体的上升高度,故上升高度为
设该同学的质量为,离地速度为,取竖直向上为正方向。离地后只受重力,最高点速度为零,由匀变速直线运动的速度与位移关系得
解得
起跳阶段历时,设地面对他的平均支持力为。取该同学为研究对象,由动量定理得
代入数据得
根据牛顿第三定律,他对地面的平均压力大小也为。
故选B。
18.AD
【详解】A.物体A沿斜面下滑时,加速度(为斜面倾角),恒定不变;物体B沿圆弧下滑时,切向加速度随位置变化,初始时切向加速度大于,后续逐渐减小。斜面长度和弧形斜坡长度相等,B的平均速率大于A的平均速率,因此B的下滑时间更短,B比A先到达底端,故A正确;
B.轨道均光滑,两物体下落高度相同,由机械能守恒,可知两物体到达底端时速度大小相等;但A的速度方向沿斜面向下,B的速度方向水平,动量是矢量,方向不同则动量不同,故B错误;
C.重力的冲量为,两物体质量相同,但运动时间t不同,因此重力的冲量不相等,故C错误;
D.重力的瞬时功率为(是速度的竖直分量),A到达底端时速度沿斜面,存在竖直向下的分量;B的轨道末端切线水平,到达底端时速度方向水平,竖直分量为0,因此两者重力的瞬时功率不相等,故D正确。
故选AD。
19.BC
【详解】C.设下落高度为h,斜面倾角,斜面长
根据牛顿第二定律
可得小球加速度
由
得
求得
倾角不同,下滑时间t不同,C正确;
A.重力冲量,t不等,重力冲量大小不等,冲量不同,A错误;
B.由机械能守恒
得
两球末速度大小相等、方向沿各自斜面向下(方向不同)。合外力冲量等于动量变化,初动量为0,末动量方向不同,故合外力冲量(矢量)不相同,B正确;
D.动量是矢量,末速度方向不一样,动量不相同,D错误。
故选BC。
20.BD
【详解】AB.座椅在水平面内做匀速圆周运动,对座椅进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得座椅做匀速圆周运动的半径为
则座椅做匀速圆周运动的线速度大小为
由于半个周期后座椅的速度大小不变,方向相反,设初速度为,末速度为,则半个周期内座椅动量的变化量为
所以半个周期内座椅动量变化量的大小为,故A错误,B正确;
CD.在半个周期内座椅重力的冲量大小为,故C错误,D正确。
故选BD。
21.BC
【详解】A.给物块B一个初速度,B开始向右运动,结合题图乙可知,在时间内,弹簧处于拉伸状态,t1时刻,两物块速度一致,弹簧拉伸最大。从弹簧开始恢复原长,t2时刻弹簧为原长;在时弹簧处于压缩状态,t3时刻压缩到最大;在弹簧开始恢复原长,t4时刻恢复原长。故A错误;
B.结合图乙可知以及之前的分析可知,t2时刻弹簧恢复原长,在开始到t2有
由题图乙,有,
解得,故B正确;
C.由之前的分析可知,t1时刻弹簧拉伸量最大,由
由功能关系有
解得,故C正确;
D.时间内弹簧对A、B的弹力始终等大反向,根据
可知,时间内弹簧对A、B的冲量大小相等,方向相反。故D错误。
故选BC。
22.BC
【详解】A.由图线与坐标轴围成的面积表示速度的变化量及图乙可知,从0到时刻两者速度差先增大后减小,故A错误;
B.0时刻弹簧弹力等于B的重力,处于伸长状态,时刻A的加速度为0,说明弹簧弹力等于A的重力、处于压缩状态,两个时刻弹簧形变量相同,弹性势能相等;时刻,两小球加速度大小相等,以小球 A、B整体为对象,由牛顿第二定律
得此时小球 A、B的加速度大小为
此时小球A、B均处于完全失重状态,可知此时弹簧弹力,即弹簧处于原长,弹性势能最小,故B正确;
C.从0到时刻,以A、B两球整体为对象,由动量定理得
其中时刻小球A的速度大小为
联立可得时刻,小球B的速度大小为,故C正确。
D.从图像可知从0到时刻两图线与时间轴所夹面积相等,而小球A、B的初速度为0,即时刻两小球速度大小相等,整体由动量定理得
可得两球速度大小
设弹簧对球的冲量为,对球由动量定理有
则,故D错误。
故选BC。
23.AD
【详解】A.水平面光滑,充气垫对物体作用力即为合外力,根据牛顿第二定律,物体质量不变,由图乙可知作用力先增大后减小,因此物体的加速度也先增大后减小,故A正确;
B.作用力最大时,物体速度为0,之后反向加速,速度先减小后增大,因此动能先减小后增大,故B错误;
C.由动量定理可得,合外力的冲量等于动量变化量,合外力即作用力的冲量不为零,因此动量变化量不为零,故C错误;
D.根据动量定理,其中冲量就是图像与横轴围成的面积,可得,物体质量为定值,因此速度变化量正比于图像与横轴围成的面积,故D正确。
故选AD。
24.(1)
(2)
【详解】(1)篮球从处由静止自由下落,由自由落体公式
解得下落时间:
篮球落地前瞬间的速度(向下):
篮球反弹后竖直上抛到的最高点,由竖直上抛运动逆过程(等效自由落体)
解得上升时间
篮球反弹后瞬间的速度(向上):
全过程总时间包含下落、地面接触、上升三个阶段
重力的冲量
(2)篮球受向上的平均弹力、向下的重力,合外力的冲量等于动量变化
后解得
【点睛】
25.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据冲量的定义
可知,在0~4s时间内拉力的冲量
(2)在0~1s内,物体处于静止状态,因此摩擦力
而由于3~4s内,物体匀速运动,可知滑动摩擦力
因此在0~4s内摩擦力的冲量
根据动量定理可知,在0~4s时间内物体的动量的变化量
(3)由题图丙可知在前4s内物体的速度从0增加到3m/s,在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,由动量定理
可得
26.(1),方向竖直向下
(2)
(3),方向竖直向下
【详解】(1)重力恒定,由恒力的冲量公式,得全程重力的冲量
重力方向始终竖直向下,故其冲量方向也竖直向下。
(2)绳开始伸直前,人从静止自由下落。取竖直向下为正方向,由匀变速直线运动公式及,得
因此绳刚伸直时人的动量大小为
(3)绳伸直前的自由落体时间记为。由及第(2)问求得的,可得
绳拉伸至最低点所用时间为
沿用竖直向下为正方向。绳拉伸阶段,人的初动量为第(2)问求得的,到最低点时动量为零。设绳对人的平均作用力大小为,方向竖直向上,由动量定理得
解得
由牛顿第三定律,人对橡皮绳的平均作用力大小为,方向竖直向下。
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