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1、优秀学习资料欢迎下载高一下学期物理同步测试（4）动量定理本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分.满分 100 分，考试用时90 分钟 . 第卷（选择题，共40 分）一、选择题（每小题4 分，共40 分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4 分，对而不全得2 分。 ）1下列关于动量的说法正确的是（）A质量大的物体的动量一定大B质量和速率都相同的物体的动量一定相同C一个物体的速率改变，它的动量一定改变D一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变2质量为 m 的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成 角的恒定推力F 作用下， 由静止开始运动，在时间t 内推力的冲量和重
2、力的冲量大小分别为（）A Ft；0 BFtcos；0 CFt； mgtD Ftcos;mgt3下面关于物体动量和冲量的说法正确的是（）A物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大B物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向D物体所受合外力越大，它的动量变化就越快4下列运动中，在任意相等的时间内，物体的动量变化不相等的是（）A匀速圆周运动B自由落体运动C平抛运动D匀减速直线运动5如图1 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，铁块掉在地上的 P 点.若以 2v 速度抽出纸条，则铁块落地点为（）A仍在 P 点B在 P 点左边C在 P 点
3、右边不远处D在 P 点右边原水平位移的两倍处6甲、乙两物体质量相等，并排静止在光滑的水平面上，现用一水平外力F 推动甲物体，同时与 F 相同方向给物体乙一个瞬时冲量I，使两物体开始运动。当两物体重新相遇时（）A甲的动量为IB乙的动量为2IC经历的时间为2I/FD所经历的时间为I/F7一个物体同时受到两个力F1、 F2的作用， F1、 F2与时间t 的关系如图2 所示，如果该物体从静止开始运动，当该物体具有最大速度时，物体运动所经历的时间和具有的最图 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载大动量是（
4、）A 5s，10 kg m/s B5s，25 kg m/s C 10s，10 kg m/s D10s，25 kg m/s 8甲乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下沿同一直线运动，它们的动量随时间变化关系如图3 所示，设甲在t1时间内受到的冲量大小为I1，乙在 t2时间内受到的冲量大小为I2，则由图可知（）A F1F2I1 = I2 B F1F2，I1 = I2C F1=F2，I1I2D F1=F2 ，I1I29 “蹦极”是勇敢者的运动，如图4 为蹦极运动过程示意图。某人身系弹性绳自高空p 点自由下落，其中a 点是弹性绳的原长位置，c 是人所到达的最低点，b 是人静止地悬吊着时的平衡位置。不计空
5、气阻力，则下列说法中正确的是（）A从 p 至 c 的过程中，重力的冲量大小等于弹性绳的冲量大小B从 a 至 c 的过程中，重力的冲量大小大于弹性绳的冲量大小C从 p 至 c 过程中重力所做的功等于人克服弹力所做的功D从 a 至 c 的过程中加速度保持方向不变10物体在恒定的合力F 作用下做直线运动，在时间 t1内速度由0 增大到 v，在时间 t2内速度由v 增大到 2v，设 F 在 t1内做的功是W1，冲量是 I1；在 t2内做的功是W2，冲量是 I2；那么（）A I1 I2，W1=W2 BI1I2，W1W2C I1 = I2 ，W1=W2 DI1 = I2，W1 W2第卷（非选择题，共60
6、分）二、填空题 （每小题6 分，共24 分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。 ）11一物体的质量为2 kg，此物体竖直落下，以10 m/s的速度碰到水泥地面上，随后又以8 m/s 的速度被反弹起， 若取竖直向上为正方向，则小球与地相碰前的动量是_，相碰后的动量是_，相碰过程小球动量的变化是_. 12 一个质量2 kg 的物体，以初速度10 m/s 水平抛出，则抛出时动量的大小为_kg m/s；1 s 末物体的动量大小为_kg m/s，这 1 s 内动量的变化大小为_kg m/s，方向为 _.这 1 s 内重力的冲量大小为_N s.方向为 _（ g10 m/s2）图 2 t1t2
7、t O 甲乙p 图 3 p a b c 图 4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载13 一质量为 100 g 的小球从0.80 m 高处自由下落到一厚软垫上.若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20 s，则这段时间软垫对小球的冲量为_. 14物体 A、B 质量之比 mAmB31，使它们以相同的初速度沿水平地面滑行.如果 A、B 两物体受到相同大小的阻力，那么它们停下来所用时间之比如tAtB _.如果A、B 两物体与地面的动摩擦因数相同，那么它们停下来所用时间之比tAtB_.三、计算题（共36
8、 分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）15 （12 分）如图 5所示，一颗质量为m 的子弹以水平初速v0穿过静止在光滑水平面上紧挨着的两木块，所经历时间分别为t1和 t2. 设子弹在木块中运动时所受阻力恒为F，两木块质量分别为mA和 mB， 则子弹穿过两木块后， 子弹和两木块的速度分别为多大？图 5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载16 （12 分）体重是60kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬
9、挂起来，已知弹性安全带缓冲时间是1.2s，安全带长5m，则安全带所受的平均冲力多大？（ g=10m/s2）17 （12 分）质量为 M 的金属块和质量为m 的木块用细线连在一起，从静止开始以加速度a 在水中加速下沉，经时间t1，细线断了。求：（1）再经时间t2，木块刚好停止下沉，此时金属块下沉的速度v 为多大？（2）细线断后再经时间t3，金属块下沉的速度为v1，木块此时的速度u 为多大？（设在题目所求范围内，金属块与木块既没有沉入水底也没有露出水面，不计水的阻力）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载
10、参考答案1 【答案】CD 【解析】根据动量的定义，它是质量和速度的乘积，因此它由质量和速度共同决定.故A 错.又因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，但方向不一定相同，故B 错 .一个物体的速率改变.则它的动量大小就一定改变，故C 对.物体的运动状态变化，则它的速度就一定发生了变化，它的动量也就发生了变化，故D 对. 2 【答案】C 【解析】由 I=Ft 知，某一个力的冲量由这个力和力的作用时间的乘积决定，与物体的运动状态无关，IF=Ft， IG mgt. 3 【答案】BCD 【解析】由 Ft= p 知， Ft 越大， p 越大，但动量不一定大
11、，它还与初状态的动量有关；冲量不仅与p 大小相等，而且方向相同.由 F=tpp知，物体所受合外力越大，动量变化越快. 4 【答案】 A 【解析】B、C、D 三选项叙述的运动受到的合外力均为恒力，故每种运动相等时间内合外力的冲量相等，由动量定理知物体动量的变化量也相等. 5 【答案】B 【解析】纸条抽出的过程，铁块所受的滑动摩擦力一定.以 v 的速度抽出纸条，铁块所受滑动摩擦力的作用时间较长，铁块获得速度较大，平抛运动的水平位移较大.以 2v 的速度抽出纸条的过程.铁块受滑动摩擦力作用时间较短，铁块获得速度较小，平抛运动的位移较小，故B 选项正确 . 6 【答案】 C 【解析】 由题意知， 甲物
12、体将做匀加速直线运动，乙物体将做匀速直线运动，据此可作出速度时间图象，如图6 所示。对乙有， I=mv0，从图中可看出，当相遇时，v甲=2v乙，所以甲的动量为2I；乙的动量不变；所经历的时间对甲由动量定理得 2I =Ft，所以时间为2I/F。7 【答案】B 【解析】从图中看出，两个力共线反向，且F1随着时间延长而减小， F2随着时间延长而增大，在开始一段时间里，F1大于 F2，所以物体动量在不断增大；当t= 5s 时， F1=F2，物体速度达到最大值；然后物体开始tO甲乙vv02v0图 6 F25 图 7 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
13、-第 5 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载做减速运动。所以，当t=5s 时，物体有最大速度。作出F合t 图，如图7 中虚线所示，由I =F t 可在，在F t 图中，图中 “ 面积 ” 在数值上等于冲量的大小，所以pmax=2110 5=25 kg m/s 8 【答案】 A 【解析】由图可看出，p1与 p2大小相等，根据动量定理可知I1 = I2，因为 t1t2，根据 I =Ft 可知 F1 F2。9 【答案】AC 【解析】人从 p 运动到 c 过程中动量变化为0，而人受重力和绳子弹力作用，故由动量定理知这两个力的冲量大小相等，方向相反，A 正确；对 B，应为从 a 至 c 的过程中，重力的
14、冲量大小小于弹性绳的冲量大小；对 C， 从 p 至 c 过程中全过程应用动能定理，有 WGW弹=0，所以重力所做的功等于人克服弹力所做的功；b 点处重力和绳子弹力平衡，所以在ab间是重力大于弹力，加速度方向向下；在bc 间重力小于弹力，加速度方向向上。10 【答案】 D 【解析】在时间t1内，I1 =Ft1=mv=p1，在时间 t2内，I2 =Ft2=2mvmv = mv=p2，所以 I1 = I2 ；由于两次经历时间相同，但在时间t2内平均速度大于在时间t1内的平均速度，所以后一段时间内通过的位移大于前一段时间内的位移，由W=FS知 W1W2。或：因为前后两次动量变化相同，所以由动量定理知，
15、前后两次力的作用时间相同，冲量相同。对于做功大小的判断，也可以直接由动能定理看前后两次动能的变化的大小。11 【答案】-20 kgm/s； 16 kg m/s；36 kg m/s 【解析】碰地前的动量p=mv=-2 10 kg m/s-20 kg m/s；碰后的动量p=mv=2 8 kg m/s=16 kgm/s.动量变化p=p p=16 kg m/s（ 20） kg m/s36 kg m/s. 12 【答案】20；202；20；竖直向下；20；竖直向下【解析】抛出时物体的动量大小为pmv0 2 10 kg m/s20 kg m/s.1 s末物体的竖直分速度为vygt=10 m/s，物体在 1
16、 s 末的速度为vt=210220yvvm/s，则物体在 1 s 末动量的大小为p=mvt=2 102kg m/s202kg m/s.由于物体的水平分运动为匀速运动，故物体在这1 s内速度的变化v 就等于竖直分速度的变化vy，则物体在这1 s 内动量的变化为p=p p=mv=mvy=2 10 kg m/s=20 kgm/s， p的方向与vy的方向相同，竖直向下.物体在这1 s 内重力的冲量为IGmgt=2 10 1 N s20 N s，其方向与重力的方向相同，竖直向下精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页优秀学习资料欢迎
17、下载13 【答案】0.6 N s 【解析】小球从 0.80 m 高处自由下落到软垫上所用时间t=gh2=0.4 s.设软垫对小球的冲量为I，对小球下落的全过程由动量定理有I-mg（ t1+t2）=0，则 I=0.6 N s. 14 【答案】3:1；11 【解析】由动量定理Ft=pp知 Ft=0mv，则13BBAABAvmvmtt.当阻力为地面摩擦力且动摩擦因数相同时，由mgt=0mv 知 t=gv，则 tA:tB=1:1. 15 （ 12 分）【解析】以 A、B 整体为研究对象：Ft1=（mA+mB） v-0 得vA=v=BAmmFt1. （4 分）以 B 为研究对象：Ft2=mBv mBv
18、得vB=v=BABmmFtmFt12. （4 分）以子弹为研究对象：F（t1+t2）=mv mv0 得v=v0mttF)(21（4 分）16 （ 12 分） 【解析】对于本题，可用两种方法求解：方法一：分段列式。人从高空落下到安全带伸直（未张紧）的过程中，作自由落体运动，所以安全带伸直时人的即时速度v0=smgh/1051022（4分）安全带开始张紧对人产生拉力，直至最后静止，人的初状态：速度为v 0，方向向下，末状态：速度v=0，这个过程经过的时间为1.2s，在此过程中人受绳子拉力和重力作用，取竖直向下为正方向，根据动量定理得：（mg F） t=m v m v 0（4分）得NmgtmvvmF
19、11000（4 分）方向向上。方法二：对全程列式。取向下为正mg（t1+t2） Ft2=0 （4 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载其中自由落体时间t1=sgh12（4 分）安全带缓冲时间t2=1.2s 所以F= 1100N （ 4 分）17 （12 分） 【解析】将木块与金属块做为研究的系统。绳断前，木块与金属块这一系统所受重力与浮力的合力为（m+M）a；绳断后，由于木块、金属块既未浮出水面，又未沉入水底，因此系统所受合外力未变，变化的是金属块与木块间通过绳子相互作用的拉力 内力，因此可选用系统的动量定理求解。（1）取竖直向下为正方向，在（t1+t2） ，这段时间内对系统应用动量定理得（m+M） a（t1+t2）=Mv（3 分）所以MttaMmv)()(21（3 分）（2）同理对（ t1+t3）这段时间应用动量定理得（m+M）a（t1+t3）=Mv1+mu （3 分）所以mMvttaMmu131)()(（3 分）对于具体数据，若解得u0，表示木块在上浮。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页