1.1 动量变化与冲量的关系同步练习 2021—2022 学年高中物理沪教版 （2019）选择性必修第一册 一、选择题（共 14 题） 1．2021 年 12 月 9 日下午，航天员王亚平等天空授课时，在演播室主持人给同学们提出下列思考题“航天员 站在舱外机械臂上，一只手拿一个小钢球，另一只手拿一根羽毛，双手用同样的力，向同一方向抛出，预 定距离两米，小钢球和羽毛哪个先抵达？”假设力的作用时间相同，那么正确的结论是（　　） A．小钢球先到达 B．羽毛先到达 C．同时到达 D．无法判定 2．关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　） A．动量越大的物体，其惯性也越大 B．物体的动能若不变，则动量一定不变 C．动量变化量的方向一定和动量的方向相同 D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 3．古时有“守株待兔”的寓言。设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作 用时间为 0.2s，则被撞死的兔子其奔跑的速度至少为（g 取 10m/s2）（　　） A．1m/s B．1.5m/s C．2m/s D．2.5m/s 4．如图所示，摩天轮载着轿厢在竖直平面内做匀速圆周运动（游客与轿厢保持相对静止），在摩天轮转 动过程中，关于游客的表述正确的是（　　） A．游客速度保持不变 B．游客动能保持不变 C．游客动量保持不变 D．游客一直处于失重状态 5．一个力作用在一物体上，下列叙述中正确的是 A．若力对物体做的功为零，则物体的动量变化量一定为零 B．若力的冲量为零，则物体的动能变化量一定为零 C．物体动量变化量的方向不可能与末动量方向相同 D．物体动量变化量的方向不可能与末动量方向垂直 6．李老师在课堂上做了如下的小实验：他把一只粉笔竖直放在水平桌面上靠近边缘的纸条上，如图所示． 第一次他慢慢拉动纸条将纸条抽出，粉笔向后倾倒．第二次他快速将纸条抽出，粉笔轻微晃动一下又静立 在桌面上．两次现象相比，下列说法正确的是 A．第一次粉笔的惯性更小 B．第一次粉笔受到纸带的摩擦力更大 C．第一次粉笔受到纸带的冲量更小 D．第一次粉笔获得的动量更大 7．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机，经常出现手机砸伤人脸的情况。若手机的质 量为 150g，从离人脸约 20cm 的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约 为 0.1s，重力加速度 g=10m/s2，下列说法不正确的是（ ） A．手机与人脸作用过程中，手机的动量变化量大小约为 0.3kg·m/s B．人脸对手机的冲量大小约为 0.3N·s C．人脸对手机的冲量方向与手机动量变化的方向相同 D．手机对人脸的平均冲力大小约为 3N 8．质量为 m 的小球在水平面内做半径为 r 的匀速圆周运动，它的角速度为 ω，周期为 T，在 T 时间内，小 2 球受到的冲量的大小为（　　） A．2mωr B．πmωr C．mω2r T 2 D．mω2 T 2 9．篮球，是青少年喜欢的体育运动，它兼具趣味性、集体性、观赏性等特点。图示为某学校篮球比赛中 的一个场景。假设篮球正在竖直上升，不计空气阻力。关于篮球上升过程，下列说法正确的是（　　） A．篮球在最高点时，其加速度为零 B．篮球的速度变化量与运动时间成正比 C．篮球的动量与运动时间成正比 D．篮球的机械能与上升的高度成正比 10．在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中不正确的是（　　） A．自由下落的小球在空中运动的任意一段时间内，其增加的动能一定等于其减少的重力势能 B．做平抛运动的小球在空中运动的任意相同的时间内，其速度的变化量一定相同 C．做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零 D．单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零 11．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害.为了尽可能地减 轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带.假定乘客质量为 70 kg，汽车车速为 90 km/h，从踩下刹车到完全停 止需要的时间为 5 s，座椅对人的阻力约为 50 N，则安全带对乘客的作用力大小约为(　　) A．400 N B．350 N C．300 N D．250 N 12．如图所示，一段不可伸长的轻质细绳长为 L，一端固定在 O 点，另一端系一个质量为 m 的小球（可视 为质点），保持细绳处于伸直状态，把小球拉到跟 O 点登高的位置由静止释放，在小球摆到最低点的过程 中，不计空气阻力，重力加速度大小为 g，则（ ） A．合力做功为零 B．合力的冲量为零 C．重力做的功为 mgL D．重力的冲量为 m 2 gL 13．飞沫传播是新型冠状病毒的主要传播方式。若小方打喷嚏时气流喷出的速度是 50m/s ，一次打喷嚏大 约喷出 60cm3 的空气，用时约 0.02s ，已知空气的密度为 1.3kg/m3 ，估算小方打一次喷嚏受到的平均反冲力 约为 A． 0.20N B． 0.16N C． 0.13N D． 0.11N 14．一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是 t，上升的最大高度是 H， 所受空气 阻力大小恒为 F，则在时间 t 内（　　） A．物体机械能的减小量等于 FH B．物体所受重力的冲量为零 C．物体动量的改变量小于抛出时的动量 D．上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小 二、填空题（共 4 题） 15．动量 （1）定义：物体的___________和___________的乘积。 （2）公式：p=___________，单位：kg·m/s。 （3）动量的矢量性：动量是___________（填“矢”或“标”）量，方向与___________相同，运算遵循平行四 边形定则。 16．汽车在平直公路上做匀加速直线运动，已知汽车的质量为 m，其速度从 v1 增大到 v2 所经历的时间为 t，路面阻力为 Ff，以汽车的运动方向为正方向，那么这段时间内，汽车的动量改变量是________，路面阻 力的冲量是________，汽车所受合力的冲量是________，牵引力的冲量是________． 17．福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知 16 级台风的风速约为 10 级台风 风速的两倍。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则 16 级台风对该交通标志牌的作用力大小约为 10 级台风的_______倍. 18．某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为 d 的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下： (1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认 为气垫导轨水平； (2)用天平测砝码与砝码盘的总质量 m1、滑块（含遮光片）的质量 m2； (3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块； (4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过 A、B 两 处的光电门的遮光时间 Δt1、Δt2 及遮光片从 A 运动到 B 所用的时间 t12； (5)在遮光片随滑块从 A 运动到 B 的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的 大小 I  ________，滑块动量改变量的大小 p  ________。（用题中给出的物理量及重力加速度 g 表示） 三、综合题（共 4 题） 19．一物体放在水平地面上，如图 1 所示，已知物体所受水平拉力 F 随时间 t 的变化情况如图 2 所示，物 体相应的速度 v 随时间 t 的变化关系如图 3 所示．求： （1）0~8s 时间内拉力的冲量； （2）0~10s 时间内，物体克服摩擦力所做的功。 20．如图所示，在倾斜角 α=37°的斜面上，有一质量为 5kg 的物体沿斜面滑下，物体与斜面的动摩擦因素 μ=0.2，求物体下滑 2s 的时间内，物体所受各力的冲量。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8） 21．冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员将静止于 O 点的冰壶（视为质 点）沿直线 OO′推到 A 点放手，此后冰壶沿 AO′滑行，最后停于 C 点。已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为 μ，冰壶质量为 m，AC＝L，CO′＝r，重力加速度为 g。 （1）求冰壶从 O 点到 A 点的运动过程中受到的冲量大小； （2）若将 BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为 0.8μ，原只能滑到 C 点的冰壶能停于 O′点，求 A 点与 B 点之间的距离。 22．如图所示的电路，电阻 R1  R2  R ，串联接在 A、B 之间，A 点与电源正极相连，B 点与电源负极相连， 两平行金属板 C、D 长为 L，两板间距也为 L，上极板与 O 点相连，下极板与开关 S 相连。现有一质量为 m、带电量为+q 的粒子由静止开始经加速电压 U0 加速后，从金属板左侧沿图中虚线射入，当开关 S 接 a 时， 2 粒子刚好从右侧极板边缘离开偏转电场。已知虚线到上板的距离为 3 L，A、B 之间的电压保持不变，不计 粒子重力，求： (1)粒子从金属板左侧射入时的速度大小 v0； (2)A、B 之间的电压 U； (3)保持 U 与 U0 不变，当开关 S 与 b 连接时，将下极板向下移动多大距离，粒子射出电场时的动量增量为 mv0？ 参考答案： 1．B 2．D 3．C 4．B 5．B 6．D 7．D 8．A 9．B 10．C 11．C 12．C 13．A 14．D 15． 质量 速度 16． mv2－mv1 mv －Fft 矢 速度的方向 mv2－mv1 mv2－mv1＋Fft 17．4 18． 大约相等 m1gt12 m2 ( d d  ) t2 t1 19．（1）18 N·s；（2）30J 20．重力 100 N•s，方向竖直向下；支持力 80 N•s，方向垂直斜面向上；摩擦力 16 N•s，方向沿斜面向上； 21．（1） mμgL 2 ；（2） L  4r 22．(1) v0  8mv02 2U 0 q L U 3q ；(3) 3 m ；(2)