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1、粤教版(2019)选择性必修一 1.2动量定理一、单选题I.静止在水平地面上的物体A、B质量相同，现用水平拉力B、后分别作用于A、B, 一段时间后撤去拉力，各自滑行一段距离后停下。A、B运动的y 7图象如图，其中物体减速运动过程中速度图线平行。由图中信息可得()A. F/对物体A做功大于尸2对物体B做功B. B对物体A做功等于&对物体B做功C. B对物体A的冲量大于后对物体B的冲量D. B对物体A的冲量等于后对物体B的冲量2.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。若兔子与树桩发生碰 撞，作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是()A. 1 m/sB. 1.5 m/s
2、C. 1.8 m/sD. 2.5 m/s3.古有“守株待兔”寓言，设兔子头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死，并 设免子与树桩作用时间为0Js,则被撞死的免子其奔跑的速度约为(=IOnVs2)( )A. 0.5m/sB. 1 .Om/sC. 1.5m/sD. 2.0m/s4.1 物块静止在粗糙斜面底部，斜面固定。如果用平行于斜面的恒力厂/将物块从底 部拉到斜面的顶部，需要的时间为/;如果用平行于水平面的恒力尸2将物块推到斜面 顶部的同一位置，所需的时间也为九在这两次移动物块的过程中()A.物块的动量变化相等B.物块的加速度不相等C. B、B对物块所做的功相等D.物块的机械能变化不相等5.
3、 2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课正式开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课.在太空授课开始之前，央视 直播间的主持人向各个分课堂的同学们提了问题，其中一个提问是：航人员在舱外机F = 2ma联立解得故A正确，BCD错误。故选Ao10. C【详解】25层高约为70m,瓷砖碎片近似自由落体v* = 2 gh由动量定理有（F-mg）t = mv解得F = 2x103N由牛第三定律可知瓷砖碎片对地面产生的冲击力*=2x103故选C。11. A【详解】根据动量定理N）= Fl则动量变化率A.匀速圆周运动受到的合力大小相等方向指向圆心，是变力，动量的
4、变化率变化，A正确；B.匀变速直线运动加速度恒定不变，根据牛顿第二定律，合力恒定，动量的变化率不变，B错误；CD.自由落体和平抛运动只受重力，是恒力，动量的变化率不变，CD错误。答案第5页，共13页故选Ao12. C【详解】 设空气阻力大小为了,在上升过程中由动能定理，得-( + /) = O-/nvo2在下降过程中由动能定理得% = h解得mg + f 二吩mg - f设向下为正方向，在上升过程中，由动量定理得+=O-(-/nvo)在下降过程中，由动量定理得(mg - f)t2 = mv二式联立代入磔三=&?mg - f解得“2 = %且工=(尸+32gk则物体从抛出到返回抛出点所经历的时间
5、为故C正确，ABD错误。故选C。答案笫6页，共13页13. B【详解】对物体的上升过程，由动量定理可得一(?0 + /) = 0-?%由于f = kvA/, =/ = h，-加故整个上升过程有I, = kH联立解得I _ mv-kH mgB正确。故选B。14. A【详解】A.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为% = vS = vxR2 = 5 x 3 x 20? m3 = 6000m3故A正确；B.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为线=l/Wv2=lpV/v2=lxl.2x600()x52J = 9xl04J故B错误；C.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动量为p
6、 = tnv = pV()v = 1.2x 6000 x 5kg m/s = 3.6 x IO4 kg m/s故C错误;答案笫7页，共13页D.依题意，此风力发电机发电的功率为P=Ekxl0% = 9x10-W故D错误。故选Ao15. C【详解】由题v=90km/h=25m/s,由动量定理得Ft = O - mv解得F = 35ON故选C。16. 10kgin/s 20N-S【详解】1根据/尸八，可知p = ?v = 5x2kgm/s = 10kgm/s根据动量定理可得知5s的动量变化为= /人=4x5N -s = 20 N -s17. 1.83.6【详解】川规定向上为正方向，则动量的变化量为
7、： p=p2-pi=mv2-mvi=0.1 x8-0.1 x (-10) =1.8kg-m/s根据动量定理得解得F=3.6N【点睛】答案第8页，共13页 本题考查了动量定理基本运用，注意动量定理公式的矢量性，解题时需要规定正方向.3产18. t一5mg【详解】对物体的整个过程由动量定律(F-jLtmg)/ -/imgt2 =0-0而乙=3s,2s,代入数据可得3F5mg19. 2548N【详解】建筑工人做自由下落4.9m,根据匀变速直线运动的速度位移时间关系有：产J5证=逝 x 9.8 x 4.9=9.8/ / s取向上为正方向，则建筑工人的初速度v=9.8m/s,根据动量定理有，合外力的冲量
8、等于动量的变化有：(F-mg) t=m (vf-v)F = mg +=60x9.8+ 如-n=2548Nt0.320. (1) / = ； (2) = g(l + %)；W)g匕g【详解】(1)忽略空气阻力时，落回出发点的速度为-,由得g(2)小球最终做匀速运动，知mg =答案笫9页，共13页刚抛出时加速度最大ma = mg + 鹏得。=8(1 + 殳)vi在上升过程中取任意微小过程，设时间为A，速度为区 速度的变化量为AN,由动量定 理匕即-ingt -丝 h = m( O-vo)匕得.二g21. 一致，解释见解析【详解】最终米袋及其中的米的总质量与切断米流时的显示质量一致，理由如下：设单位
9、时间米流出的质量为d，它是恒定的，米流在出口处速度很小，可视为零，若切断米流后，设米袋及其中静止的米的总质量为叫，空中还在下落的米的质量为，2,落到已静止的米堆上的一小部分米的质量为&。在极短时间。内，以落到已静止米堆上的米为 研究对象，设其落到米堆上之前的速度为叽经。时间静止，如图所示，取竖直向上为正 方向，由动量定理得(F-A/g)Ar = v又= di答案第1。页，共13页IFv，4mg解得F = dv + dgAt根据牛顿第三定律知尸=-尸，即这两个力大小相等，方向相反，则显示质量应为.N m.g + F . vM = = -=in + dbl + d -g gg因切断米流后尚有 v
10、t = g时间内对应的米流在空中，故d = m2g所以显示质量包含了米袋及其中静止的米的总质量叫，也包含了尚在空中下落的米的质量七，也包含了落到已静止米堆上的米的质量?，所以最终米袋及其中米的总质量与切断 米流时的显示质量一致。22.大小为4m/s,方向与规定的正方向相同，0,大小为2m/s,方向与规定的正方向相反【详解】设=2N , F2 = 2N ,= 2s , /, = 4s , g=6s, z4 = 8s , z5 =9s在2s末，根据动量定理= mvx 0解得物体在2s末速度V)= 4m/s物体的速度方向与规定的正方向相同；答案第11页，共13页在6s未，根据动量定理+ F2(t3-
11、t2) = mv2 -0解得物体在6s末速度v2 =0在9s未，根据动量定理币+居（:一，2）+也一）=，叫一。解得物体在9s末速度匕=-2m/s物体的速度方向与规定的正方向相反。23 .物体动量的改变量取决于外力的冲量大小【详解】物体动量的改变量取决于外力的冲量大小，饮料瓶在水平方向上受到摩擦力，第一次作用 时间长，冲量大，动量变化量大，饮料瓶移动；第二次作用时间短，冲量小，动量变化量 小，饮料瓶不移动。24 . （I）5m/s； （2）40N；方向：竖直向下【详解】根据v2 = 2gh解得v=5m/s对足球分析（取向上为正方向）Vo2 = 2 短解得答案第12页，共13页根据牛顿第三定律&
12、 =40N/=&=40N方向：竖直向下答案第13页，共13页械臂上，一手拿小钢球，一手拿羽毛，双手用同样的力作用相同的一小段时间后，向 同一方向扔出，预定FI标为扔出正前方的两米处，谁先抵达？对此，你的理解是（ ）A.小钢球先到达，因为小钢球的惯性比羽毛大B.羽毛先到达，因为离开手之后羽毛的速度大C.不能到达，因为在舱外小钢球和羽毛没有惯性D.同时到达，因为没有阻力影响，轻、重物体运动一样快6 . 士兵从高台跳到低处地面时，士兵的速度在很短时间内减小为零，速度变化大，为 了安全，土兵都是让脚尖先着地，有效地保护人体免于伤害或减轻伤害程度。这样做 是为了（）A.减小人的平均受力大小B.减小冲量C
13、.减少动量的变化量D.减小地面对人的压强7 . 一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直 方向蹦向到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s, g IR 10nVs2, 不计空气阻力，则网对运动员的平均作用力大小为（）A. I950NB. I350NC. 750ND. I50N8 .某中学科技活动小组表演“震撼动量球”实验，为感受碰撞过程中的受力，在互动环 节，表演者将球抛向观众，假设一质量约为2kg的超大气球以2nVs的速度竖直下落到 某观众手面，该观众双手上推，使气球以原速度大小竖直向上弹出，球与手的作用时 间为0.2s,忽略气球所受
14、浮力及空气阻力，j? = 10nVs2,则观众双手受的压力大小为（ ）A. 30NB. 60NC. 90ND. 120N9 .如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量均为?的车 厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率。运行，经过一 段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，I号车厢会受到前方空气的阻力，假设 车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，己知 空气密度为夕，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。不计其他阻 力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度 为最大速度的一半
15、时，3号车厢对4号车厢的作用力大小为（）TTTirTKT-T777777777/7777777777777/7777777/777777777777777777777/C.10.高空坠物极易对行人造成伤害。若个100g的瓷砖碎片从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms,则该瓷砖碎片对地面产生的冲击力约为（）A. 20NB. 2x102NC. 2xl03ND. 2xlO4NH.下列各运动中动量变化率不相等的是（）A.匀速圆周运动B.匀变速直线运动 C.自由落体运动D.平抛运动12.竖直上抛物体的初速度大小与返回抛出点时速度大小的比值为上物体返回抛出 点时速度大小为力若在运动过程中空气阻
16、力大小不变，重力加速度为g，则物体从抛 出到返回抛出点所经历的时间为（）R （&Wr /+ l）（r + 1）y （公-1），（加+ l）g,伏2-l）g 2kg, 2kg13 .将一质量为，的物体以初速%竖直向上抛出，己知物体在运动过程中所受空气阻力的大小与其运动速度成正比，比例系数为生若物体能够上升的最大高度为，则其上升过程所用的时间应为（）B mvkHmg2H C. %D小g + ho14 .如图所示为某地风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是5.0m/s,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m假如这个风力发电机能将此圆内10%的
17、空气动能转化为电能，兀取3。下列说法正确的是（）A.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为6（）（X）n】3B.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为900JC.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动量为900kg.m/sD.此风力发电机发电的功率为900W15 .汽车正在走进千家万户，在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患，为此人们设计、安装了安全带。假定乘客质量为70kg,汽车车速为90knVh,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s,不计人与座椅间的摩擦，安全带对乘客的作用力大小约为（）A. 450NB. 400NC. 350ND. 300N二、填空题16 .质量
18、为5kg的物体运动速度为2m/s,则其动量为；如果一个物体所 受合力为4N,则5s的动量变化为。17 .质晟（）Jkg的皮球，以10m/s的速度落向地面，撞击地面后，以8m/s的速率上弹，球与地面的作用时间是0.5s,若以向上为正方向，则球的动量变化是kg.m/s,小球受到地面的平均作用力是N.18 .在粗糙的水平面上用水平恒力”推动质量为用的物体，由静止开始运动，经过了3s撤去外力后，又经过2s物体停止运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为19 .质量是60kg的建筑工人不慎由脚手架上跌卜，由于安全带的保护被悬挂起来，已 知安全带长4.9m,缓冲时间为0.3s,则安全带受到的平均拉力为.三、解
19、答题20 .物理学研究问题一般从最简单的理想情况入手，由简入繁，逐渐贴近实际。在研 究真实的向上抛出的物体运动时，我们可以先从不受阻力入手，再从受恒定阻力研 究，最后研究接近真实的、阻力变化的运动情形。现将一个质量为机的小球以速度如 竖直向上抛出，重力加速度为g。（1）若忽略空气阻力对小球运动的影响，求物体经过多长时间回到抛出点；（2）若空气阻力大小与小球速度大小成正比，已知小球经时间上升到最高点，再经 一段时间匀速经过抛出点时，速度大小为刃，求小球抛出后瞬间的加速度和上升的最 大高度。21 .如图所示为大米自动分袋包装流水线上自动称米设备的简化示意图。买者认为： 因为米流落到米袋中时对米袋中
20、的米有向下的冲力而不划算。生产者则认为：当预定 米的质量达到要求时，自动装置即刻切断米流，此刻有一些米仍在空中，这些米是多 给买者的。请你判断最终米袋及其中的米的总质最与切断米流时的显示质晟是否一 致，并给出解释。22. 一质量为1kg的物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，其所受的合外力随 时间突化的图像如图所示。求物体分别在2s末、6s未和9s末的速度。八F/N2 ;0 -2 6810 二23 .如图a所示，将纸带的端压在装满水的饮料瓶底下，用手慢慢地拉动纸带，可 以看到瓶子跟着移动起来。拉紧纸带，用手指向下快速击打纸带，如图b所示，可以 看到纸带从瓶底抽出，而饮料瓶仍平稳地停留在原处，
21、试说明产生上述现象的原因。ab24 .某校运动会进行趣味颠球比赛，一同学用头颠球。某一次足球从静止开始下落 80cm后，又被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度为125cm。已知足球的质量 为0.4kg,足球与头部的作用时间为0.1s,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求：足球被重新顶起时的速度大小；(2)足球对头部的作用力。参考答案:1. B【详解】AB.撤除拉力后两物体的速度图像平行，故加速度大小相等。对于匀减速直线运动过程, 根据牛顿第二定律知两个物体所受的滑动摩擦力大小相等；根据速度图像的“面积”表示位 移，可知，二者的总位移相等，所以摩擦力做的总功相等，对整个过程，由动能定
22、理得W产跖=0即Wr=-Wf所以拉力以对物体A做的功等于拉力用对物体B做的功。故A错误，B正确；CD.根据动量定理.，对整个过程研究得/-川=0, 12-2 = 0可得h=fib h=ft2由图看出，V。则有B的冲量小于心的冲量/2,故CD错误。故选B。2. D【详解】设兔子与树桩的撞击力为凡兔子撞击树桩后速度为零，根据动量定理有Fr=Omv可得= gt = IOxO.2m/s = 2m/s m tn则兔子的奔跑的速度需要大于2m/s,故选D。3. B【详解】根据动量定理答案第1页，共13页解得% = 1 .Orn/s故选B04. A【详解】A.物体初速度均为零，通过的位移相同，所需时间相同，
23、根据速度位移公式为v2=2ax可知到达斜面顶端的速度相同，则物块的动量变化相等，A正确；B.根据速度时间公式可知v=at运动时间/相同，末速度I，相同，则加速度相同，B错误；C.物块上升高度/?相等，则重力做功相等，根据动能定理可知W -mgh-W = mv2两次推力与克服摩擦力对物块做功之和相同，设斜面倾角为以第一次物块受到的摩擦力 为，咫85。，第二次物块受到的摩擦力（/叫3。+尸凶11。），由于通过的位移相同，故克服摩擦力做功不等，则B、F2对物块所做的功不等，C错误；D.物块机械能变化为AE = ； niv2 + mgh两次移动物块的机械能变化相等，D错误。故选A。5. B【详解】AB
24、D.由于用相间的力作用相同的一段时间，人对球的冲量相同，由动量定理得/合=mv可知质量与速度成反比，故质量小的羽毛获得的速度大，舱外没有空气，离开手以后，在答案笫2页，共13页飞行过程中小钢球和羽毛的运动都可看做匀速直线运动，故羽毛先到达。故AD错误，B 正确；C.惯性是物体本身固有的属性，在任何状态下都具有惯性，故C错误； 故选B。6. A【详解】BC.让脚尖先着地并不会改变着地碰撞前后人速度的变化量，也不会改变动量的变化量和 冲量，选项BC错误； AD.根据动量定理可知Ft =由于脚尖先着地的缓冲作用，延长了人的受力时间，减小了人的平均受力大小，选项A正 确，D错误； 故选Ao7. A【详
25、解】设运动员从历处卜落，由匀变速直线运动规律v2 -匕：=2ax知运动员触网前瞬间的速度为V）= J2ghix 10 x 3.2=8m/s （方向向下）同理，运动员反弹到达高度生，离开网面时速度为v2 = 2=72x10x5=1 Om/s （方向向上）在接触网的过程中，运动员受到向上的弹力尸和向下的重力代，设向上方向为正，由动量 定理有（F - mg）t = mv2 -（一八）解得F=I95ON答案笫3页，共13页故BCD错误，A正确。故选Ao8. B【详解】设观众双手受到的压力大小为立 由牛顿第三定律可知，气球所受的支持力大小也为几 取竖直向上为正方向，对气球由动量定理有(尸一 火) Ar = mvr - niv代入数据解得F = 6()N故选B。9. A【详解】车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，以一定质 量空气为研究对象，根据动量定理/ Ar = mvm = pSv - Ar联立解得f = pSv2当列车以额定功率运行到速度为最大速度时当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，整体受力分析根据牛顿第二定律Fj= 5ma对45节车厢受力分析答案笫4页，共13页