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1、学习必备 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
2、t 内推力的冲量和重力的冲量大小分别为（）AFt；0 BFtcos；0 CFt；mgt DFtcos;mgt 3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（）
3、A仍在 P 点 B在 P 点左边 C在 P 点右边不远处 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 I B乙的动量为 2I C经历的时间为 2I/F D所经历的时间为 I/F 7一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 学习必备 欢迎下载 大动量是（）A5s，10 kg m/s B5s，2
4、5 kg m/s C10s，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（）AF1F2 I1=I2 BF1F2，I1=I2 CF1=F2，I1I2 DF1=F2，I1I2 9“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。不计空气 阻力，则下列说法中正确的是（）
5、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 （）AI1I2，W1=W2 BI1I2，W1W2 CI1=I2，W1=W2 DI1=I2，W1W2 第卷（非选择题，共 60 分）二、填空题（每小题
6、 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 t1 t2 t O 甲 乙 p
7、 图 3 p a b c 图 4 分钟第卷选择题共分一选择题每小题分共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分对而不全得分下列关于动量的说法正确的是质量大的物体的动量一定大质量和速率都相同的物体的动量一定相同一个物体水平方向成角的恒定推力作用下由静止开始运动在时间内推力的冲量和重力的冲量大小分别为下面关于物体动量和冲量的说法正确的是物体所受合外力冲量越大它的动量也越大物体所受合外力冲量不为零它的动量一定要改变物体动体的动量变化不相等的是匀速圆周运动由落体运动平抛运动匀减速直线运动图如图所示一铁块压着一纸条放在水平桌面上当以速度抽出纸条后铁块掉在地上的点若以速度抽出纸条则铁块
8、落地点为仍在点在点左边在点右边不远处在点学习必备 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 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。）
9、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 分钟第卷选择题共分一选择题每小题分共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分对而不全得分下列关于动量的说法正确的是质量大的物体的动量一定大质量和速率都相同的物体的动量一定相同一个物体水平方向成角的恒定推力作用下由静止开始运动在时间内推力的冲量和重力的冲量大小分别为下面关于物体动量和冲量的说法正确的是物体所受合外
10、力冲量越大它的动量也越大物体所受合外力冲量不为零它的动量一定要改变物体动体的动量变化不相等的是匀速圆周运动由落体运动平抛运动匀减速直线运动图如图所示一铁块压着一纸条放在水平桌面上当以速度抽出纸条后铁块掉在地上的点若以速度抽出纸条则铁块落地点为仍在点在点左边在点右边不远处在点学习必备 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
11、，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）分钟第卷选择题共分一选择题每小题分共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分对而不全得分下列关于动量的说法正确的是质量大的物体的动量一定大质量和速率都相同的物体的动量一定相同一个物体水平方向成角的恒定推力作用下由静止开始运动在时间内推力的冲量和重力的冲量大小分别为下面关于物体动量和冲量的说法正确的是物体所受合外力
12、冲量越大它的动量也越大物体所受合外力冲量不为零它的动量一定要改变物体动体的动量变化不相等的是匀速圆周运动由落体运动平抛运动匀减速直线运动图如图所示一铁块压着一纸条放在水平桌面上当以速度抽出纸条后铁块掉在地上的点若以速度抽出纸条则铁块落地点为仍在点在点左边在点右边不远处在点学习必备 欢迎下载 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
13、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，IGmgt.3【答案】BCD 【解析】由 Ft=p 知，Ft 越大，p 越大，但动量不一定大，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
14、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
15、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t O 甲 乙 v v0 2v0 图 6 F2 5 图 7 分钟第卷选择题共分一选择题每小题分共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分对而不全得分下列关于动量的说法正确的是质量大的物体的动量一定大质量和速率都相同的物体的动量一定相同一个物体水平方向成角的恒定推力作用下由静止开始运动在时间内推力的冲量和重力的冲量大小分别为下面关于物体动量和冲量的说法正确的是物体所受合外力冲量越大它的动量也越大物体所受合外力冲量不为零它的动量一定要改变物体动体的动
16、量变化不相等的是匀速圆周运动由落体运动平抛运动匀减速直线运动图如图所示一铁块压着一纸条放在水平桌面上当以速度抽出纸条后铁块掉在地上的点若以速度抽出纸条则铁块落地点为仍在点在点左边在点右边不远处在点学习必备 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=Ft 可在，在 Ft 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 F1F2。9【答案】AC【解析】人从 p 运动到 c
17、 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t
18、1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，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 kgm/s；碰后的动量 p=mv=2 8 kg m/s=16 kg m/s.动量变化 p=pp=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
19、时物体的动量大小为 pmv02 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 s 末的速度为 vt=210220yvv m/s，则物体在 1 s 末动量的大小为 p=mvt=2 102 kg m/s202 kg 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=pp=mv=mvy=2 10 kg m/s=20 kg m/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
20、方向与重力的方向相同，竖直向下 分钟第卷选择题共分一选择题每小题分共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分对而不全得分下列关于动量的说法正确的是质量大的物体的动量一定大质量和速率都相同的物体的动量一定相同一个物体水平方向成角的恒定推力作用下由静止开始运动在时间内推力的冲量和重力的冲量大小分别为下面关于物体动量和冲量的说法正确的是物体所受合外力冲量越大它的动量也越大物体所受合外力冲量不为零它的动量一定要改变物体动体的动量变化不相等的是匀速圆周运动由落体运动平抛运动匀减速直线运动图如图所示一铁块压着一纸条放在水平桌面上当以速度抽出纸条后铁块掉在地上的点若以速度抽出纸条则铁块落
21、地点为仍在点在点左边在点右边不远处在点学习必备 欢迎下载 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
22、）以 B 为研究对象：Ft2=mBvmBv 得 vB=v=BABmmFtmFt12.（4 分）以子弹为研究对象：F（t1+t2）=mvmv0 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）
23、t=m vm v 0 （4分）得 NmgtmvvmF11000 （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）分钟第卷选择题共分一选择题每小题分共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分对而不全得分下列关于动量的说法正确的是质量大的物体的动量一定大质量和速率都相同的物体的动量一定相同一个物体水平方向成角的恒定推力作用下由静止开始运动在时间内推力的冲量和重力的冲量大小分别为下面关于物体动量和冲量的说法正确的是物体所受合外力冲量越大它的动量也越大物体所受合外力冲量不为零它的动量一定要改变物体动体的动量变化不相等的是匀速圆周运动由落体
24、运动平抛运动匀减速直线运动图如图所示一铁块压着一纸条放在水平桌面上当以速度抽出纸条后铁块掉在地上的点若以速度抽出纸条则铁块落地点为仍在点在点左边在点右边不远处在点学习必备 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
25、+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。分钟第卷选择题共分一选择题每小题分共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分对而不全得分下列关于动量的说法正确的是质量大的物体的动量一定大质量和速率都相同的物体的动量一定相同一个物体水平方向成角的恒定推力作用下由静止开始运动在时间内推力的冲量和重力的冲量大小分别为下面关于物体动量和冲量的说法正确的是物体所受合外力冲量越大它的动量也越大物体所受合外力冲量不为零它的动量一定要改变物体动体的动量变化不相等的是匀速圆周运动由落体运动平抛运动匀减速直线运动图如图所示一铁块压着一纸条放在水平桌面上当以速度抽出纸条后铁块掉在地上的点若以速度抽出纸条则铁块落地点为仍在点在点左边在点右边不远处在点