1.2 动量定理 课后自主训练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第2节　动量定理 【课后自主训练】 1.下列关于冲量的说法正确的是(　　) A.冲量是状态量 B.当力与位移垂直时,该力的冲量为零 C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同 D.只要力的大小恒定,在相同时间内的冲量就恒定 2.物体受到方向不变的力F的作用,F随时间t变化的关系如图所示,则F在0~4 s内的冲量大小为(　　) A.8 N·s B.16 N·s C.32 N·s D.64 N·s 3. (多选)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，如图所示，经时间t，下列说法正确的是(重力加速度为g)(　　) A.重力对物体的冲量大小为mgtsin θ B.支持力对物体的冲量大小为零 C.摩擦力对物体的冲量大小为mgtsin θ D.合力对物体的冲量大小为零 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,若以速度2v抽出纸条,铁块仍离开桌面落地,则落地点为(　　) 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 5.(多选)道路千万条，安全第一条，在骑行过程中发生交通事故时，佩戴头盔可有效防止头部受伤，大大减轻损伤程度。下列说法正确的是(　　) A.佩戴头盔缩短了驾驶员头部撞击的作用时间 B.佩戴头盔减小了驾驶员头部撞击作用力的大小 C.佩戴头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化量 D.在事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量大小相等 6.(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，经常出现手机砸到眼睛的情况。如图所示，某塑料模型手机质量m为20 g，从离人眼约h=25 cm(=2.236)的竖直高度无初速度掉落,砸到眼睛后经t=0.1 s手机停止运动，重力加速度g=10 m/s2,下列分析正确的是(　　) A.手机对眼睛的作用力大小约为65 N B.手机对眼睛的作用力大小约为0.65 N C.全过程手机重力的冲量大小约为0.064 N·s D.全过程手机重力的冲量大小约为64 N·s 7.(多选)从0时刻开始用水平拉力F拉静止在光滑水平桌面上的小物块，力F的方向恒定,力F的大小与时间t的关系如图所示，小物块质量为2 kg,下列说法正确的是(　　) A.在0~2 s时间内，水平拉力F的冲量为8 N·s B.2 s末物块的速度为8 m/s C.在0~4 s时间内，合力的冲量为20 N·s D.在0~4 s时间内，拉力F做的功为100 J 8.如图所示,圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是(　　) A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr C.圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动 D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr 9.如图所示，物体A、B用轻绳连接,挂在轻弹簧下静止。A的质量为m,B的质量为M。当连接A、B的轻绳突然断开后，物体A上升，经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为(　　) A.mv B.mv-Mu C.mv+Mu D.mv+mu 10.篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响运动员的技术发挥。简易的测试方法是在平坦的硬质水平地面上，让篮球从180 cm的高度自由落下，反弹高度在125 cm至140 cm之间即表示篮球气压正常。将质量m＝0.60 kg的篮球从离水平地板高度H＝1.8 m处静止释放，与地板撞击后反弹，上升的最大高度h＝1.25 m，已知篮球与地板接触的时间t＝0.1 s，篮球视作质点并始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，重力加速度大小g取10 m/s2，求： (1)篮球从开始下落到反弹至最高点过程中，其所受重力的冲量； (2)篮球与地板碰撞过程中，地板对篮球的平均作用力的大小。 【拔高选练】 11. 如图所示,某公园里的过山车驶过轨道的最高点时,乘客在座椅里面头朝下,若轨道半径为R,乘客自身重力大小为mg(g为重力加速度),乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身重力的一半,乘客经过轨道最低点时对座椅的压力等于自身重力的7倍,过山车从最低点运动到最高点的过程中,乘客所受合力的冲量大小为(　　) A.0 B.m C. D.m 12.如图所示，质量为m的乒乓球以速度水平抛出，乒乓球在运动过程中受到的空气阻力与速度成正比（比例系数为k），方向与速度方向相反，落地速度大小为v，方向与地面成角，则乒乓球的水平射程x为（   ） A． B． C． D． 第2节　动量定理课后自主训练 1、 答案　C 解析　冲量反映的是力的作用对时间的累积效应,是过程量,而非状态量,A错误;当力与位移垂直时,只要力作用一段时间,该力的冲量就不为零,B错误;重力和作用时间均相同,则重力的冲量就相同,与物体的运动状态无关,C正确;力的大小恒定,但方向却不一定相同,则在相同时间内的冲量不一定相同,D错误。 2. 答案　B 解析　由题图可知F与t成正比关系,则当t=4 s时F=8 N,根据冲量的定义I=Ft可知,F-t图像与t轴围成图形的面积表示冲量大小,则F在0~4 s内的冲量大小I=×8×4 N·s=16 N·s,B正确,A、C、D错误。 3. 答案　CD 解析　根据冲量的定义知,重力对物体的冲量大小为mgt,A错误;对物体进行受力分析可知支持力大小FN=mgcos θ,则支持力对物体的冲量大小为mgcos θ·t,B错误;摩擦力Ff=mgsin θ,所以摩擦力对物体的冲量大小为mgtsin θ,C正确;因物体静止,合力为零,则合力对物体的冲量大小为零,D正确。 4. 答案　B 解析　以速度2v抽出纸条时,纸条对铁块的作用时间变短,而纸条对铁块的作用力相同,故与以速度v抽出相比,纸条对铁块的冲量I减小,铁块获得的动量减小,做平抛运动的初速度减小,水平射程减小,故落在P点左侧,选项B正确。 5. 答案　BD 解析　佩戴头盔延长了驾驶员头部撞击作用时间,驾驶员头部撞击过程中的动量变化量不变,根据动量定理FΔt=Δp可知佩戴头盔减小驾驶员头部受到的撞击力的大小,故A错误,B正确;在撞击过程中,驾驶员头部的动量变化量是由撞击前后的速度变化决定的,与是否佩戴头盔无关,故C错误;头盔对头部的作用力与头部对头盔的作用力等大反向,作用时间相同,根据I=Ft可知事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量等大反向,故D正确。 6. 答案　BC 解析　设手机砸到眼睛时的速度为v,则有v== m/s≈2.24 m/s,根据h=g可得下落时间为t1=≈0.22 s,根据动量定理可得mgt-Ft=0-mv,代入数据解得F≈0.65 N,故A错误,B正确;全过程手机重力的冲量大小约为IG=mg(t1+t)=0.064 N·s,故C正确,D错误。 7. 答案　 ACD 解析　由F-t图像与t轴围成的面积表示冲量的大小可得,在0~2 s时间内,水平拉力F的冲量为I=2×4 N·s=8 N·s,A正确;根据动量定理可得F1t2=mv,代入数据解得2 s末物块的速度大小v=4 m/s,B错误;在0~4 s时间内,合力的冲量为I4=F1t2+t4=8 N·s+12 N·s=20 N·s,C正确;由于在0~4 s时间内,合力的冲量为20 N·s,根据动量定理可得I4=mv4,代入数据解得v4=10 m/s,由动能定理可得WF=m=×2×102 J=100 J,D正确。 8. 答案　D 解析　圆盘停止转动前,小物体所受的摩擦力方向指向转轴提供向心力,A错误;由动量定理可知,圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为零,B错误;圆盘停止转动后,小物体沿运动轨迹的切线方向运动,C错误;由动量定理可知,整个滑动过程摩擦力的冲量大小I=mωr,D正确。 9. 答案　D 解析　以竖直向上为正方向,设经过的时间为t,弹簧对A的冲量为I,根据动量定理,对A有I-mgt=mv,对B有-Mgt=-Mu,联立以上两式得I=mv+mu,故D正确。 10. 答案　(1)7.2 N·s，方向竖直向下　(2)72 N 解析　(1)根据题意，篮球下落过程，有H＝g 解得t1＝0.6 s 篮球反弹上升过程，有h＝g 解得t2＝0.5 s 篮球从自由下落开始到反弹到离地面h＝1.25 m高处这一过程中，重力的冲量大小为 IG＝mg(t1＋t2＋t) 解得IG＝7.2 N·s，方向竖直向下。 (2)方法一：篮球下落过程，有v1＝gt1＝6 m/s 篮球反弹上升过程，有v2＝gt2＝5 m/s 以篮球为研究对象，设地板对篮球的平均作用力大小为，规定向上为正方向，由动量定理有 (－mg)t＝mv2－m(－v1)，解得＝72 N 方法二：全过程：规定向上为正方向，由动量定理有 t- IG＝0，解得＝72 N 11. 答案　C 解析　在最低点时座椅对乘客的支持力大小为7mg,根据牛顿第二定律得7mg-mg=m,解得v1=,在最高点座椅对乘客的支持力大小为,根据牛顿第二定律得mg+mg=m,解得v2=,过山车从最低点运动到最高点的过程中,以最高点速度为正方向,根据动量定理可得I合=mv2-(-mv1)=,故C正确。 12. 答案 B 解析　设乒乓球任意时刻的水平分速度为，水平加速度为，其水平方向所受空气阻力的分力为，根据牛顿第二定律有 取极短时间，根据加速度的定义可得 变形可得 结合，对整个运动过程求和有 解得 根据速度的合成与分解可知，乒乓球落地时的水平分速度为 联立解得 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $