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2024-2025学年粤教版（2019）选择性必修第一册 1.2动量定理 同步作业（含解析）
一、单选题
1．2021年某学校举行的元旦晚会上进行了“托球选表演者”的游戏。在互动环节，表演者将球抛向观众，假设质量约为的超大气球以速度竖直下落到手面，某观众双手上推，使气球以原速度大小竖直向上反弹，作用时间为。忽略气球所受浮力及空气阻力，g取。则观众双手受的压力共计( )
A. B. C. D.
2．高空坠物危害极大，如图为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小刚同学用下面的实例来检验广告的科学性：设一个50g的鸡蛋从80米的窗户自由落下，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，g取，规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是( )
A.鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为10W
B.该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N
C.与地面撞击过程，鸡蛋的动量改变量为2kg·m/s
D.鸡蛋下落过程（从开始下落到与地面刚好接触的过程）重力的冲量为0.2N·s
3．如图所示，由高压水枪中竖直向上喷出的水柱，将一个开口向下的小铁盒顶在空中。已知密度为的水柱以恒定速率从水枪中持续喷出，向上运动并以速率冲击小铁盒，且冲击小铁盒时水柱横截面积为S，并以速率v竖直返回（不考虑水之间的碰撞）。水与铁盒作用时这部分水所受重力可忽略不计，则水对铁盒的平均作用力大小为( )
A. B. C. D.
4．将一小球竖直向上抛出，若小球运动过程中所受空气阻力大小恒定，方向与速度方向相反。以向下为正方向，小球动量p随时间t变化的图像如图所示，则小球所受空气阻力的大小为( )
A. B. C. D.
5．如图所示，小华发现质量为M的水平平板锅盖刚好被水蒸气顶起。假设水分子的质量均为m，并均以速度v垂直撞击锅盖后以大小为的速度反向弹回，重力加速度为g，忽略水分子的重力，则单位时间撞击锅盖的水分子个数为( )
A. B. C. D.
6．雀尾螳螂虾的“铁拳”在出击瞬间，可以像发射子弹一样以超过80公里/小时的速度挥出，出拳冲击力度可高达60公斤（可认为“铁拳”受到大小为的力），而整个出拳过程可以在3毫秒内完成。若“铁拳”挥出过程中，不考虑其他力的作用，则下列估算正确的是( )
A.“铁拳”所受合力的冲量大约为
B.“铁拳”的动量大约增大了
C.“铁拳”的质量约为
D.“铁拳”的加速度大约为
7．如图所示为我国古代科学家张衡制成的地动仪。当地震波传到地动仪时，质量为m的铜珠离开龙口，落入蟾蜍口中。设铜珠离开龙口时初速度为零，蟾蜍口到龙口的高度为h，铜珠下落到蟾蜍口后经时间t其速度减为零，重力加速度为g，不计空气阻力。以下说法正确的是( )
A.铜珠从离开龙口下落到蟾蜍口过程中受到重力的冲量大小为
B.铜珠接触蟾蜍口到速度减为零过程中蟾蜍口对铜珠的冲量大小为
C.铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小
D.铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为
8．如图是某人站在压力传感器上做下蹲、起跳动作时，压力随时间变化的图像，a点对应开始下蹲时刻，b点对应下蹲至最低位置的时刻，图中阴影面积分别为，重力加速度g取，下列说法正确的是( )
A.人跳起后上升的最大高度为1.8m
B.从人开始下蹲至离地，压力传感器对人的平均支持力大小为525N
C.bc过程，人始终处于超重状态
D.
二、多选题
9．如图所示，光滑的水平地面上有一辆质量的小车，一质量的人站在小车左端与小车一起以速度水平向右做匀速直线运动，某一时刻，人相对小车以速度水平向左跳下，落地后在落地点经过0.2s的屈膝缓冲后保持静止，已知从起跳点到落地点的过程中人的重心下降高度为，重力加速度，则下列说法中正确的是( )
A.屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1200N
B.屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1800N
C.落地时人与小车左端的水平距离为
D.落地时人与小车左端的水平距离为1.6m
10．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则( )
A.时物块的速率为1m/s
B.时物块的动量大小为4kg·m/s
C.时物块的动量大小为5kg·m/s
D.时物块的速度为零
11．如图甲所示，质量的小物块（可视为质点）以初速度经过光滑水平面上的O点开始计时，并同时给物块施加一沿水平方向的拉力F，F随时间t变化的规律如图乙所示（沿x轴正方向时F取正值），则下列说法正确的是( )
A.物块在第5s末的速度大小为2m/s
B.物块在第2s内与第3s内通过的位移大小之比为3:1
C.物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为1:2
D.物块在0~3s内的位移大小为15m
三、计算题
12．质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取。求：
（1）4s时物块的速度。
（2）3s时物块的动量。
13．如图甲所示，时质量的小球在水平向右的拉力F作用下由静止开始从水平面AB的左端向右运动，时从B端水平飞出后，从D点无碰撞的进入位于同一竖直面内的光滑圆轨道，并恰好能到达圆轨道的最高点E后水平飞出。已知小球与水平面AB之间的动摩擦因数，B、D两点之间的高度差、水平距离，小球所受拉力F与其作用时间t的关系如图乙所示，重力加速度g取，忽略空气阻力，求：
（1）小球到B点时的速度大小；
（2）时拉力F的大小；
（3）圆轨道半径R。
参考答案
1．答案：C
解析：取竖直向下为正方向，对气球由动量定理有
代入数据解得
由牛顿第三定律可知，观众双手受到的压力为90N
故选C。
2．答案：B
解析：A.由自由落体公式
鸡蛋落地的速度为
鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为
故A错误；
B.由动量定理得
得
故鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N，故B正确；
C.与地面撞击过程，鸡蛋的动量改变量为
故C错误；
D.鸡蛋下落过程用时为
故鸡蛋下落过程重力的冲量为
故D错误。
故选B。
3．答案：A
解析：在时间内打到盒子上的水的质量
向下为正，则根据动量定理
解得
根据牛顿第三定律可知水对铁盒的平均作用力大小为
故选A。
4．答案：A
解析：根据动量定理有
可得
即动量对时间的变化率等于小球所受的合外力，可得
，
解得
故选A。
5．答案：C
解析：设单位时间撞击锅盖的水分子个数为n，由动量定理可得
其中
解得
故选C。
6．答案：B
解析：A.“铁拳”在挥出过程中所受合力的冲量
A错误；
B.由动量定理得挥出过程中“铁拳”的动量增加量
B正确；
C.“铁拳”的质量约为
C错误；
D.“铁拳”的加速度约为
D错误。
故选B。
7．答案：A
解析：A.设铜珠落入蟾蜍口时速度为v，有
由动量定理得
可得
A正确；
CD.设蟾蜍口对铜珠的冲击力大小为F，选取竖直向上为正方向，由动量定理有
可得
根据牛顿第三定律得铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为
C、D错误；
B.铜珠从接触蟾蜍口到速度减为零的过程中蟾蜍口对铜珠的冲量大小为
B错误。
故选A。
8．答案：D
解析：A.根据图像可知，人在空中的时间为
上升高度
故A错误；
B.人离地时的速度为
人的重力为
质量
自开始下蹲至离地，用时
对人，根据动量定理有
解得
故B错误；
C.bc过程，压力传感器对人的支持力先大于重力后小于重力，即先超重后失重，故C错误；
D.图中面积表示合力对人的冲量大小，对应的冲量向下，对应的冲量向上，a、b点人的速度均为零，所以
故D正确。
故选D。
9．答案：BD
解析：AB.人落地时竖直方向速度分量为
由动量定理可得
由牛顿第三定律可知，屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1800N，
故A错误，B正确；
CD.以地面为参考系，设人跳车后车相对地面的速度为，人相对地面的速度为，以初速度方向为正方向，
解得
，
人离开车后做类平抛运动，人落地的时间为
结合上述分析，落地时人与小车左端的水平距离为
故C错误，D正确。
故选BD。
10．答案：AB
解析：A.由动量定理有
解得时物块的速率为
故A正确；
B.图线与时间轴所围面积表示冲量，根据动量定理可知，时物块的动量大小为
故B正确；
C.根据动量定理可知，时物块的动量大小为
故C错误；
D.根据动量定理可知，时物块的动量大小为
则时物块的速度为
故D错误。
故选AB。
11．答案：CD
解析：AB.如图乙所示，由动量定理有代入数据解得由平均速度可得所以故AB错误；C.第4s内物块通过的位移，4-6s内物块通过的位移则物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为1:2，故C正确；D.0~1s物块通过的位移故在0~3s内物块通过的位移故D正确。故选CD。
12．答案：（1）0（2）
解析：（1）物块与地面间的摩擦力为
令，，，4s后速度为，由动量定理可得
解得
（2）在0~3s内，对物块由动量定理有
3s时物块的动量为
解得
13．答案：（1）4m/s
（2）0.6N
（3）
解析：（1）设小球从B到D做平抛运动的时间为，从B点飞出的速度为，有，
代入数据得
（2）设小球从A到B的时间为，由动量定理有
联立以上各式，可得
（3）设小球在D点时的速度为，方向与水平方向的夹角为，有
小球到达E点时，由牛顿第二定律有
小球从B到E，由动能定理有
联立以上各式可得

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