第1節(jié)動量和動量定理基礎(chǔ)過關(guān)練題組一動量的理解1.(多選)下列關(guān)于動量的說法,正確的是 (易錯)A.質(zhì)量大的物體,動量一定大B.質(zhì)量和速率都相同的物體,動量一定相同C.一個物體的速率改變,它的動量一定改變D.一個物體的運動狀態(tài)改變,它的動量一定改變2.關(guān)于動量,下列說法中正確的是 ()A.做勻速圓周運動的物體,動量不變B.做勻變速直線運動的物體,它的動量一定在變化C.物體的動量變化,動能也一定變化D.甲物體的動量p1=5kg·m/s,乙物體的動量p2=-10kg·m/s,所以p1>p2題組二動量的變化3.(多選)關(guān)于動量的變化,下列說法正確的是 ()A.在直線運動中,物體的速度增大時,動量的增量Δp的方向與運動方向相同B.在直線運動中,物體的速度減小時,動量的增量Δp的方向與運動方向相反C.物體的速度大小不變時,動量的增量Δp為零D.物體做平拋運動時,動量的增量一定不為零4.(多選)質(zhì)量為0.5kg的物體,運動速度大小為3m/s,它在一個變力作用下,經(jīng)過一段時間后速度大小變?yōu)?m/s,則這段時間內(nèi)動量的變化量為 (易錯)kg·m/s,方向與初速度方向相反kg·m/s,方向與初速度方向相同kg·m/s,方向與初速度方向相反kg·m/s,方向與初速度方向相同題組三沖量的理解與計算5.(多選)關(guān)于沖量,下列說法正確的是 ()A.沖量是物體動量變化的原因B.作用在靜止物體上的力的沖量一定為零C.動量越大的物體受到的沖量越大D.沖量的方向與力的方向相同6.運動員向球踢了一腳(如圖),踢球時的力F=100N,球在地面上滾動了t=10s停下來,則運動員對球的沖量為 (易錯)000N·sN·sC.零D.無法確定7.如圖所示,一個物體在與水平方向成θ角的拉力F作用下勻速前進了時間t,則 ()A.拉力F對物體的沖量大小為FtcosθB.拉力F對物體的沖量大小為FtsinθC.摩擦力對物體的沖量大小為FtsinθD.合外力對物體的沖量大小為零題組四動量定理及其簡單應(yīng)用8.(多選)下列關(guān)于物體動量和沖量的說法正確的是 ()A.物體所受合外力沖量越大,它的動量也越大B.物體所受合外力沖量不為零,它的動量一定要改變C.物體動量增量的方向,就是它所受合外力沖量的方向D.物體所受合外力越大,它的動量變化就越快9.清華大學(xué)對富康轎車成功地進行了中國轎車史上的第一次碰撞安全性實驗,成功“中華第一撞”,從此,我國汽車整體安全性碰撞實驗開始與國際接軌,在碰撞過程中,關(guān)于安全氣囊的保護作用認識正確的是 ()A.安全氣囊的作用減小了駕駛員的動量變化B.安全氣囊減小了駕駛員受到撞擊力的沖量C.安全氣囊主要是減小了駕駛員的動量變化率D.安全氣囊延長了撞擊力的作用時間,從而使得動量變化更大10.(2020浙江舟山中學(xué)模擬)籃球運動深受同學(xué)們的喜愛。打籃球時某同學(xué)伸出雙手接傳來的籃球,雙手隨籃球迅速收縮至胸前,如圖所示。下列說法正確的是 ()A.手對籃球的作用力大于籃球?qū)κ值淖饔昧.手對籃球的作用力與籃球?qū)κ值淖饔昧κ且粚ζ胶饬.這樣做的目的是減小籃球動量的變化量D.這樣做的目的是減小籃球?qū)κ值臎_擊力能力提升練題組一沖量與動力學(xué)、能量的結(jié)合1.(2020河北衡水第十三中學(xué)月考,)將一質(zhì)量為0.2kg的小球以20m/s的初速度斜向上拋出,不計空氣阻力,當小球落到與拋出點等高處時,小球動量改變了4kg·m/s,則這一過程經(jīng)歷的時間為(g取10m/s2) ().5ssss2.(2020黑龍江雙鴨山一中高三月考,)有兩顆質(zhì)量不等,在圓軌道運行的人造地球衛(wèi)星。用T表示衛(wèi)星的運行周期,用p表示衛(wèi)星的動量,則有關(guān)軌道半徑較大的那顆衛(wèi)星的周期T、動量p和機械能,下列說法中正確的是 (深度解析)A.周期T較大,動量p也較大,機械能也較大B.周期T較大,動量p可能較小,機械能不能確定C.周期T較小,動量p較大,機械能較大D.周期T較小,動量p較小,質(zhì)量大的衛(wèi)星的機械能較大3.(2020黑龍江牡丹江一中高二上月考,)原來靜止的氕核(11H)、氘核(12H)、氚核(13H)混合物經(jīng)同一電場加速后(不考慮電荷之間的靜電力作用A.速度B.動能C.動量D.以上都不對4.(2020江蘇如皋高二上調(diào)研,)(多選)高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的勻加速直線運動。在啟動階段,列車的動量 ()A.與它的速度成正比B.與它所經(jīng)歷的時間成正比C.與它的位移成正比D.與它的動能成正比5.[2021新高考八省(市)1月聯(lián)考,河北卷,7,6分,](多選)游樂場滑索項目的簡化模型如圖所示,索道AB段光滑,A點比B點高1.25m,與AB段平滑連接的BC段粗糙,長4m。質(zhì)量為50kg的滑塊從A點由靜止下滑,到B點進入水平減速區(qū),在C點與緩沖墻發(fā)生碰撞,反彈后在距墻1m的D點停下。設(shè)滑塊與BC段的動摩擦因數(shù)為0.2,規(guī)定向右為正方向。g取10m/s2。下列說法正確的是 ()A.緩沖墻對滑塊的沖量為-50N·sB.緩沖墻對滑塊的沖量為-250N·sC.緩沖墻對滑塊做的功為-125JD.緩沖墻對滑塊做的功為-250J6.[2021新高考八省(市)1月聯(lián)考,廣東卷,5,4分,]如圖所示,學(xué)生練習(xí)用頭顛球。某一次足球靜止自由下落80cm,被重新頂起,離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm。已知足球與頭部的作用時間為0.1s,足球的質(zhì)量為0.4kg,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力,下列說法正確的是 ()A.頭部對足球的平均作用力為足球重力的10倍B.足球下落到與頭部剛接觸時動量大小為3.2kg·m/sC.足球與頭部作用過程中動量變化量大小為3.2kg·m/sD.足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為3.2N·s7.(2020山東日照高二下期末,)如圖所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細桿,a、b、c、d四個點位于同一圓周上,a在圓周最高點,d在圓周最低點,每根桿上都套著質(zhì)量相等的小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)分別從a、b、c三點同時由靜止釋放。關(guān)于它們下滑到d點的過程,下列說法正確的是 ()A.它們的重力沖量相同B.重力的平均功率相同C.合外力對它們做功相同D.它們動量的增量相同題組二動量定理在“流體類”問題中的應(yīng)用8.(2019山西晉城三模,)太空中的塵埃對飛船的碰撞會阻礙飛船的飛行,質(zhì)量為M的飛船飛入太空塵埃密集區(qū)域時,需要開動引擎提供大小為F的平均推力才能維持飛船以恒定速度v勻速飛行。已知塵埃與飛船碰撞后將完全黏附在飛船上,則在太空塵埃密集區(qū)域單位時間內(nèi)黏附在飛船上塵埃的質(zhì)量為 ()A.M+FvB.FvC.M-FvD.9.(2020山東淄博高三一模,)新型冠狀病毒主要傳播方式為飛沫傳播,打噴嚏可以將飛沫噴到十米之外。有關(guān)專家研究得出打噴嚏時氣流噴出的速度可達40m/s,假設(shè)打一次噴嚏大約噴出5×10-5m3的空氣,用時約0.02s。已知空氣的密度為1.3kg/m3,估算打一次噴嚏人受到的平均反沖力為 ().13N.68N.6NN題組三動量定理與圖像問題的結(jié)合10.(2020河北張家口高三上入學(xué)摸底,)(多選)一質(zhì)點靜止在光滑水平面上,現(xiàn)對其施加水平外力F,F隨時間按正弦規(guī)律變化,如圖所示,下列說法中正確的是 ()A.第2s末質(zhì)點的動量為零B.第4s末,質(zhì)點回到出發(fā)點C.在1~2s時間內(nèi),F的功率先增大后減小D.在1~3s時間內(nèi),F的沖量為011.(2019湖南懷化調(diào)研,)一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上,從t=0時刻開始,受到如圖所示的水平外力作用,下列說法正確的是 ()A.第1s末質(zhì)點的速度為2m/sB.第2s末外力做功的瞬時功率最大C.第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動量增加量之比為1∶2D.第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動能增加量之比為4∶5題組四動量定理的綜合應(yīng)用12.(2020廣東廣州一模,)如圖為跳水運動員從起跳到落水過程的示意圖,運動員從最高點到入水前的運動過程記為Ⅰ,運動員入水后到最低點的運動過程記為Ⅱ,忽略空氣阻力,則運動員 ()A.過程Ⅰ中動量改變量等于零B.過程Ⅱ中動量改變量等于零C.過程Ⅰ中動量改變量等于重力的沖量D.過程Ⅱ中動量改變量等于重力的沖量13.(2019陜西漢中高二下期末,)(多選)如圖,物體P、Q置于光滑水平面上,某時刻分別在大小相同的水平恒力F1、F2作用下,由靜止開始運動,經(jīng)時間t,P、Q發(fā)生的位移大小關(guān)系為xP<xQ,則t時刻 ()A.F2的功率比F1的大B.P的速度比Q的大C.P的動能比Q的大D.P與Q的動量相等14.(2019河南鄭州調(diào)研,)質(zhì)量為1kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上,物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4。有一大小為5N的水平恒力F作用于物體上,使之加速前進,經(jīng)3s后撤去F。求物體運動的總時間(g取10m/s2)。深度解析15.(2020北京高考物理考前沖刺押題卷一,)據(jù)統(tǒng)計,人在運動過程中,腳底在接觸地面瞬間受到的沖擊力是人體自身重力的數(shù)倍。為探究這個問題,實驗小組同學(xué)利用落錘沖擊的方式進行了實驗,即通過一定質(zhì)量的重物從某一高度自由下落沖擊地面來模擬人體落地時的情況。重物與地面的形變很小,可忽略不計。重力加速度g取10m/s2。下表為一次實驗過程中的相關(guān)數(shù)據(jù):重物(包括傳感器)的質(zhì)量m/kg8.5重物下落高度H/cm45重物反彈高度h/cm20最大沖擊力Fm/N850重物與地面接觸時間t/s0.1(1)請你選擇所需數(shù)據(jù),通過計算回答下列問題:a.重物受到地面的最大沖擊力時的加速度大小為多少?b.在重物與地面接觸過程中,重物受到地面施加的平均作用力是重物所受重力的多少倍?(2)如果人從某一確定高度由靜止豎直跳下,為減小腳底在與地面接觸過程中受到的沖擊力,可采取什么具體措施,請你提供一種可行的方法并說明理由。

答案全解全析第1章動量及其守恒定律第1節(jié)動量和動量定理基礎(chǔ)過關(guān)練1.CD根據(jù)動量的定義,它是質(zhì)量和速度的乘積,因此它由質(zhì)量和速度共同決定,故A錯;動量是矢量,它的方向與速度的方向相同,質(zhì)量和速率都相同的物體,其動量大小一定相同,但方向不一定相同,故B錯;一個物體的速率改變,則它的動量大小就一定改變,故C對;物體的運動狀態(tài)改變,則它的速度一定發(fā)生了變化,它的動量也就發(fā)生了變化,故D對。易錯警示本題易錯選B,沒有考慮速度和動量的矢量性,速率相等只說明速度的大小相等,而速度的方向不一定相同,動量也是矢量,其方向與速度的方向一致,速度方向不同時,動量也不相同。2.B動量是矢量,做勻速圓周運動的物體的速度方向時刻在變化,故動量時刻在變化,A錯誤;做勻變速直線運動的物體的速度大小時刻在變化,所以動量一定在變化,B正確;若物體的速度方向變化,但大小不變,則動量變化,而動能不變,C錯誤;動量的負號只表示方向,不參與大小的比較,故p1<p2,D錯誤。3.ABD在直線運動中,當物體的速度增大時,其末態(tài)動量p2大于初態(tài)動量p1,由矢量的運算法則可知Δp=p2-p1>0,與物體運動方向相同,如圖甲所示,所以A正確;在直線運動中,當物體速度減小時,p2<p1,如圖乙所示,Δp與p1(或p2)方向相反,B正確;當物體的速度大小不變時,其方向可能變化,也可能不變化,當速度方向不變化時,Δp=0,當速度方向變化時,Δp≠0,C錯誤;當物體做平拋運動時,速度的大小和方向都變化,即動量一定變化,Δp一定不為零,如圖丙所示,故D正確。4.AD以初速度方向為正方向,如果末速度的方向與初速度方向相反,由Δp=mv'-mv得Δp=(-7×0.5-3×0.5)kg·m/s=-5kg·m/s,負號表示Δp的方向與初速度方向相反,選項A正確,B錯誤;如果末速度方向與初速度方向相同,由Δp=mv'-mv得Δp=(7×0.5-3×0.5)kg·m/s=2kg·m/s,方向與初速度方向相同,選項C錯誤,D正確。易錯警示本題易漏選A,速度是矢量,速度大小變?yōu)?m/s,其方向可能與原速度方向相同,可能與原速度方向相反,也可能與原速度方向不在一條直線上。若末速度與原速度方向相反,速度變化量大小為10m/s。5.AD根據(jù)動量定理I=mv2-mv1=Δp可知,沖量是物體動量變化的原因,選項A正確;只要有力作用在物體上,經(jīng)歷一段時間,這個力便有沖量,與物體處于什么狀態(tài)無關(guān),選項B錯誤;物體所受沖量I=Ft與物體動量的大小p=mv無關(guān),選項C錯誤;沖量是矢量,其方向與力的方向相同,D正確。6.D球滾動了t=10s是地面摩擦力對球的作用時間,不是踢球的力的作用時間,由于不能確定運動員踢球時的力的作用時間,所以無法確定運動員對球的沖量,故選D。易錯警示本題易誤選A項,由于對沖量意義的不理解,誤將足球的運動時間當成力的作用時間。7.D求沖量時,必須明確是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量。本題中,各力作用的時間都是一樣的,拉力F對物體的沖量是Ft,所以A、B錯;物體受到的摩擦力Ff=Fcosθ,所以摩擦力對物體的沖量大小為If=Fcosθ·t,C錯;物體做勻速運動,合外力為零,所以合外力對物體的沖量大小為零,D對。8.BCD由Ft=Δp知,Ft越大,Δp越大,但動量不一定大,A錯誤,B正確;物體所受合外力沖量與動量增量Δp不僅大小相等,而且方向相同,C正確;由F=p'-pt知,物體所受合外力越大,9.C在碰撞過程中,駕駛員的動量的變化量是一定的,而用安全氣囊后延長了力的作用時間,根據(jù)動量定理Ft=Δp可知,安全氣囊減小了駕駛員受到的撞擊力,即安全氣囊主要是減小了駕駛員的動量變化率,故選C。10.D手對籃球的作用力與籃球?qū)κ值淖饔昧κ且粚ψ饔昧εc反作用力,大小相等,方向相反,故A、B錯誤。先伸出兩手迎接,手接觸到球后,兩手隨球引至胸前,這樣可以增加球與手接觸的時間,以球運動的方向為正方向,根據(jù)動量定理得-Ft=0-mv,解得F=mvt;用題述接球方式接球與伸手接球后手未隨球縮至胸前相比,球動量的變化量不變,作用時間變長,所以作用力減小,C錯誤,D正確。故選D能力提升練1.B小球從拋出到落到與拋出點等高處時,由于小球在運動過程中只受一個重力,所以動量只在豎直方向發(fā)生變化,則有Δp=mΔv,即Δv=Δpm=40.2m/s=20m/s,由此可知經(jīng)歷的時間為Δt=Δvg=202.B在圓軌道上運行的人造地球衛(wèi)星,其所需的向心力是由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供的,即GMmr2=mv2r可得:v=GMr,根據(jù)p=mv可知,衛(wèi)星動量的大小與質(zhì)量和速度有關(guān),由于衛(wèi)星質(zhì)量的大小關(guān)系不確定,所以動量大小關(guān)系不確定;因為機械能也與質(zhì)量有關(guān),所以機械能大小關(guān)系也不確定;根據(jù)GMmr2=mr4π2T2可得T=4π方法技巧動量與動能有關(guān),機械能與動能也有關(guān),但動量與機械能無直接關(guān)系,即不能根據(jù)動量的大小確定機械能的大小。3.B氕核(11H)、氘核(12H)、氚核(13H)是同位素,其電荷量相同,質(zhì)量不同;這三者混合物經(jīng)過同一電場時,電壓U相同,根據(jù)動能定理有:qU=12mv2,由此可知三者的動能相同,速度v不同,根據(jù)動能和動量的關(guān)系有Ek=4.AB列車質(zhì)量不變,由p=mv可知,列車的動量與速度成正比,A正確;由公式v=at可得p=mat,可知動量與它所經(jīng)歷的時間成正比,B正確;由公式p=mv,v2-v02=2ax,可得p=m2xa,C錯誤;由公式Ek=12mv2,p=mv得p5.BC滑塊從A滑到C,由動能定理有mgh-μmgxBC=12mv12-0,解得v1=3m/s,碰后滑到D的過程,有-μmgxCD=0-12mv22,得v2=-2m/s,與墻碰撞過程應(yīng)用動量定理(向右為正)有I=mv2-mv1=-250N·s,故A錯誤,B正確。對碰撞過程應(yīng)用動能定理有W=12mv22-126.C由自由落體規(guī)律v2=2gh得球落到頭頂?shù)乃俣却笮1=2gh=2×10×80×10-2m/s=4m/s,離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm,由豎直上拋運動規(guī)律可得球離開頭部時的速度大小v2=4m/s,取向上為正,由動量定理(F-mg)t=mv2-m(-v1),代入數(shù)據(jù)可得F=36N=9mg,選項A錯誤;足球下落到與頭部剛接觸時動量大小p=mv1=0.4×4kg·m/s=1.6kg·m/s,選項B錯誤;足球與頭部作用過程中動量變化量Δp=mv2-m(-v1)=0.4×4kg·m/s-0.4×(-4)kg·m/s=3.2kg·m/s,選項C正確;小球從最高點下落至頭頂,由自由落體的規(guī)律h=12gt2代入數(shù)據(jù)得自由落體下落時間t1=0.4s,與頭部作用時間t2=0.1s,從頭部上升到最高點所用時間t3=0.4s,總時間t=t1+t2+t3=0.9s,重力沖量IG=mgt=0.4×10×0.9N·s=3.6N·s,或者全過程由動量定理Ft2-IG=0得IG=Ft2=36×0.1N·s=3.6N7.A設(shè)某一細桿與豎直方向的夾角為α,小滑環(huán)運動的時間為t,圓周的直徑為D,則滑環(huán)的加速度大小a=gcosα;由勻變速直線運動的位移時間公式得Dcosα=12at2=12gcosαt2,解得t=2Dg,由此可知三滑環(huán)運動的時間相同。由于三個滑環(huán)的重力相等,運動時間相同,由公式I=Ft可知,各環(huán)重力的沖量相等,故A正確;由題圖可知,三個滑環(huán)的重力做功不同,時間相等,所以重力的平均功率不相同,故B錯誤;由題意可知只有重力做功,所以合外力對它們做功不相同,C錯誤;各滑環(huán)都沿桿方向運動,滑環(huán)受到的合力方向不同,則合力對各滑環(huán)的沖量不相同8.D設(shè)單位時間內(nèi)黏附在飛船上塵埃的質(zhì)量為m。以單位時間內(nèi)黏附在飛船上的塵埃為研究對象,根據(jù)動量定理有Ft=mv-0,其中t=1s,可得:m=Fv,故選D9.A打一次噴嚏噴出的空氣質(zhì)量約為m=ρV=1.3×5×10-5kg=6.5×10-5kg。設(shè)打一次噴嚏噴出的空氣受到人的平均作用力大小為F,根據(jù)動量定理得FΔt=mv,解得F=mvΔt=6.5×10-5×400.02N=0.13N,根據(jù)牛頓第三定律可得人受到的平均反沖力大小為F'=F=0.1310.CD由題圖可知在0~2s內(nèi)質(zhì)點一直加速,2s末速度最大,然后減速,由對稱性可知第4s末,質(zhì)點速度為零,位移不為零,故A、B錯誤;由題圖可知在1~2s時間內(nèi),速度逐漸增大,F逐漸減小到0,所以F的功率先增大后減小,故C正確,由對稱性可知第1s末和第3s末的速度相等,由動量定理可知F的沖量為I=mv3-mv1=0,故D正確。11.D由動量定理:Ft=mv2-mv1,求出第1s末、第2s末速度分別為:v1=4m/s、v2=6m/s,故A錯誤;第1s末外力做功的瞬時功率P=F1v1=4×4W=16W,第2s末外力做功的瞬時功率P'=F2v2=2×6W=12W,故B錯誤;第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動量增加量之比為:Δp1Δp2=mv1mv2