2023-2024学年高二物理人教版2019选择性试题1.2动量定理

1.2动量定理(教师版)1.(2021·江苏省南通市·同步练习)关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是(

)A.物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大

B.物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变

C.物体的动量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向

D.物体所受的合外力越大，它的动量变化越大【答案】B

【解析】本题考查动量和动量定理，根据动量定理可明确动量、动量变化及冲量间的关系。

在学习动量定理时要注意区分动量及动量的变化；同时要注意分析动量定理中的正负的含义

【解答】

A.物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故A错误；

B.合外力的冲量等于物体动量的变化量，物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变，故B正确；

C.合外力的冲量等于物体动量的变化量，所以物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向，而动量的方向与所受冲量的方向没有直接关系，故C错误；

D.物体所受合外力越大，加速度就越大，物体速度变化就越快，所以它的动量变化就越快，但不一定越大，故D错误．

故选B。

2.(2022·广东省广州市·单元测试)下列说法中正确的是A.根据F=ΔpΔt可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力

B.一个恒力对物体做功为零，则其冲量也为零

C.易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了减少冲量

【答案】A

【解析】早期的牛顿第二定律是根据动量的变化表达的；冲量反映了力的作用对时间的累积效应，是矢量；根据动量定理分析动量的变化。

知道动量定理、动量和冲量的定义式，应用动量定理即可正确解答。本题难度不大，要注意掌握基础知识。

【解答】

A.由动量定理可得：Δp=FΔt，则ΔpΔt=mΔvΔt=ma=F，由此可知物体动量的变化率等于它受的合外力，故A正确；

B.一个恒力对物体做功为零，说明物体在力的方向上的位移为零，而冲量I=FΔt，与位移无关，其冲量不一定为零，故B错误；

C.由Δp=FΔt可知，动量变化相同时，时间越长，力F越小，因此易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力，故C错误；

3.(2022·福建省三明市·单元测试)轿车发生碰撞时关于安全气囊对驾驶员保护作用的说法正确的是A.减小了驾驶员的动量变化量

B.减小了驾驶员的动量变化率

C.减小了驾驶员受到撞击力的冲量

D.延长了撞击力的作用时间，从而使得驾驶员的动量变化量更大【答案】B

【解析】分析碰撞前后的动量变化关系，明确动量变化率的变化，再根据动量定理分析冲击力的变化。

题考查动量定理的应用，要注意明确安全气囊增加了冲击时间，从而减小了冲击力。

【解答】

在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，根据动量定理可知，驾驶员受到的撞击力的冲量不变；而用安全气囊后增加了作用的时间，根据动量定理Ft=Δp可知，可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率，故B正确，ACD错误。

故选B。

4.(2022·福建省三明市·单元测试)玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地撞击过程中(

)A.玻璃杯的动量较大 B.玻璃杯受到的冲量较大

C.玻璃杯动量变化较大 D.玻璃杯的动量变化较快【答案】D

【解析】解：玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；

但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大；使玻璃杯易碎；

故D正确，ABC错误；

故选D．

根据碰撞前后的速度变化可知动量变化及冲量的关系，由动量定理可得出冲力的变化，从而找出易碎的原因．

在用动量定理解释生活中的现象时，要抓住两种情况下的相同之处和不同之处，然后再加以对比找出问题的关键．

5.(2020·湖北省黄冈市·月考试卷)如图所示，光滑水平面上有一质量为m的物体，在一与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下运动，则在时间t内(

)

A.重力的冲量为0 B.拉力F的冲量为Ft

C.拉力的冲量为Ftcosθ D.拉力【答案】B

【解析】恒力的冲量等于作用力与作用时间的乘积；根据动量定理可知合外力的冲量等于物体动量变化。

此题中各力都恒力，恒力的冲量公式I=Ft与物体的运动状态无关。【解答】ABC.根据冲量定义，恒力的冲量等于作用力与作用时间的乘积，则重力的冲量为IG=mgt，拉力的冲量为IF=Ft，故B正确，AC错误；

D.由动量定理知合外力对物体的冲量等于物体的动量变化量，物体受到的合外力为Fcosθ，不是故选B。

6.(2019·黑龙江省大庆市·期末考试)如图所示，一木楔固定在水平地面上，木楔的倾角为θ，在斜面上有一质量为m的小物块处于静止状态，则在t时间内，斜面对小物块的冲量的大小和方向是(

)

A.mgtcosθ，垂直于斜面向上 B.0

C.mgt，竖直向上 D.mgt，竖直向下【答案】C

【解析】对木块受力分析依据平衡条件可求得木块受木楔的作用力，由冲量公式可求得冲量。

本题要注意作用力包括支持力与摩擦力，而两个力的合力一定与重力等大反向。

【解答】

m静止于斜面上，故受力平衡，而m受重力及斜面的作用力，所以斜面对物体的作用力大小为mg，方向竖直向上；作用力的冲量大小I=mgt，方同竖直向上，故C正确，ABD错误。

故选C。

7.(2023·安徽省阜阳市·单元测试)篮球竖直落下，与水平地面碰撞前速度大小为4m/s，碰后竖直反弹，速度大小为1m/s，已知篮球质量为0.6kg，则篮球与地面碰撞过程中篮球所受合力的冲量大小为(

)A.1.8kg⋅m/s B.3kg⋅m/s【答案】B

【解析】先规定正方向，求出初、末动量，利用动量定理即可分析。

本题的关键是掌握利用动量定理及物理意义。

【解答】

以向上为正方向，则篮球的初动量为：p1=mv1=−0.6×4kg·m/s=−2.4kg·m/s，篮球的末动量为：p8.(2020·安徽省蚌埠市·单元测试)质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛(不计空气阻力)，直至落回地面，在此过程中(

)A.整个过程中重力的冲量为0

B.整个过程中重力的冲量为mv0

C.上升过程重力冲量大小为mv0，方向向上

【答案】D

【解析】根据竖直上抛运动的对称性求得落地的速度，然后结合动量定理即可解答。

该题结合冲量的计算与动量定理考查竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性判定落地的速度大小也v0，方向竖直向下是解题的关键。

【解答】

根据竖直上抛运动的对称性可得落地的速度大小也v0，方向竖直向下。上升过程和下落过程中只受到重力的作用。

AB、整个过程中重力的冲量为：I=−mv0−mv0=−2mv0.故AB错误9.(2021·全国·单元测试)质量为m的篮球从某一高处从静止下落，经过时间t1与地面接触，经过时间t2弹离地面，经过时间如达到最高点。重力加速度为g，忽略空气阻力。地面对篮球作用力冲量大小为A.mgt1+mgt2+mgt3 【答案】A

【解析】本题考查了求力的冲量，应用冲量的定义式即可正确解题，要注意冲量是矢量，解题时明确方向问题，从而确定冲量的正负。

明确下落、碰撞过程、升高时物体的受力和时间，根据力与时间的乘积是力的冲量，根据冲量的定义式分析答题。

【解答】

规定竖直向上为正方向，

篮球下落，−mgt1=−mv1

与地面碰撞，(F−mg)t2=mv2−(−mv1)10.(2022·黑龙江省牡丹江市·月考试卷)如图所示为某物业公司的宣传提醒牌。从提供的信息知：一枚30g的鸡蛋从17楼(离地面人的头部为45m高)落下，能砸破人的头骨。若鸡蛋壳与人头部的作用时间为4.5×10−4s，人的质量为50kg，重力加速度g取10m/sA.1700

N B.2000

N C.2300

N D.2500

N【答案】B

【解析】解：由2gℎ=v2可得：v=2gℎ=2×45×10m/s=30m/s；

鸡蛋质量：m=30g=0.03kg

设向下为正方向，对碰撞过程由动量定理可得：(mg+F)t=0−mv

代入数据得：F=−2000N；负号说明鸡蛋受到的冲击力向上；

根据牛顿第三定律可知，头骨受到的平均冲击力为2000N

故B正确，ACD错误。

11.(2023·山东省菏泽市·期末考试)新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。研究得出一个打喷嚏时气流喷出的速度可达40m/s，假设打一次喷嚏大约喷出6×10−5m3的空气，用时约0.02s。已知空气的密度为1.3kg/A.3.12N B.0.156N C.1.56N D.6.24N【答案】B

【解析】以喷出的空气为研究对象，则根据动量定理可得打一次喷嚏时人对空气的作用力，然后再根据牛顿第三定律可得对人的反冲力。

本题考查动量定理的应用，正确选取研究对象是解题的关键。

【解答】

由题意可得，打一次喷嚏喷出空气的质量为m=ρV=7.8×10−5kg，设打喷嚏时的冲力为F，由动量定理可得Ft=mv，解得F=0.156N，由牛顿第三定理可得，打一次喷嚏人受到的平均反冲力为F′=F=0.156N12.(2022·北京市·单元测试)物体A的质量为10kg，开始时静止在水平面上。A与水平面之间的动摩擦因数为0.4，取g =10m/s2.现在有水平推力F=50N作用在A上，F持续作用4s，在此过程中物体A所受的总冲量大小为(

)A.200N⋅s B.900N⋅s C.100N⋅s D.40N⋅s【答案】D

【解析】本题考查冲量的定义式。分析可知，物体受到的是滑动摩擦力，根据冲量的定义式求合外力的冲量即可。

【解答】

A与地面间的最大静摩擦力为f=μmg=40N，当F=50N>f时，物体开始运动，受到的是滑动摩擦力，所受的总冲量为I=(F−μmg)t=40N⋅s。

故选D。

13.(2019·山东省菏泽市·单元测试)一滴水的质量为0.05g，水滴间隔相等的时间从距石头上方5m处由静止下落，水滴和石头的撞击时间为0.01s，重力加速度g取10m/s2，小计空气阻力。若在一滴水撞击石头的同时下一滴水开始落下，则一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小约为(

)A.1N·s B.10N·s C.20N·s D.40N·s【答案】D

【解析】先求出一滴水对石头作用力的冲量，再求出一天的时间内有多少滴水滴到石头上，即可求出正确答案。

本题考查冲量的求解，求出一滴水对石头的冲量及一天之内有多少滴水滴到石头上的是关键。

【解答】

一滴水滴到石头上时的速度为：v=2gℎ=10m/s

水滴和石头的撞击时间为t=0.01s，一滴水对石头的冲量为：I0=mv+mgt

由自由落体运动规律可知水滴碰到石头前的时间为：t0=2ℎg=1s，

一天的时间t′=24×3600s=8.64×1014.(2022·湖北省恩施土家族苗族自治州·单元测试)质量为1kg的物体做直线运动，其速度—时间图像如图所示.则物体在前10s内和后10s内所受外力的冲量分别是(

)

A.10 N⋅s，10 N⋅s B.10N⋅s，−10N⋅s

C.0，10N⋅s D.0，−10N⋅s【答案】D

【解析】根据物体的初末速度，通过动量定理求出合外力的冲量．

解决本题的关键掌握动量定理，并能灵活运用，注意末速度的正负，难度不大，属于基础题．

【解答】

由题图图像可知，在前10s内初、末状态的动量相同，p1=p2=5kg⋅m/s，由动量定理知I1=0;15.(2020·河北省秦皇岛市·单元测试)将一个质量为m的物体以初速度v0水平抛出，已知重力加速度大小为g，则当物体的竖直方向位移与水平方向位移相等时，重力对物体的冲量大小为A.mv0 B.2mv0【答案】C

【解析】本题通过对平抛运动的分析，考查冲量的概念，比较简单。【解答】

根据题意，有12gt2=v0t，解得物体运动的时间

16.(2022·江西省吉安市·单元测试)以初速度v0=10m/s水平抛出一个质量为m=2kg的物体，若在抛出后3s过程中，它未与地面及其它物体相碰，g取10m/s(1)它在3s内所受重力的冲量大小；

(2)3s内物体动量的变化量的大小和方向；

(3)第3秒末的动量大小。

【答案】解：(1)物体在3s内所受重力的冲量大小为：I=mgt=2×10×3=60N⋅s

(2)根据动量定理得3s内物体动量的变化量的大小为：△p=mgt=60kg⋅m/s

方向竖直向下

(3)第3秒末的速度大小为：v=v02【解析】(1)重力是恒力，直接根据公式I=mgt求重力的冲量大小；

(2)物体做平抛运动，动量的变化等于重力的冲量，根据动量定理列式求解；

(3)根据平抛运动的规律求出第3秒末的速度大小，从而求得动量大小。

本题关键是明确动量变化和合力冲量的关系，根据动量定理列式求动量变化量。也可以根据平行四边形定则求动量变化量。

17.(2023·天津市市辖区·月考试卷)某建筑工地上的打夯机将质量为1×104kg的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落，重锤在地面上砸