第一章 第一节 冲量 动量 同步练习(含解析)高中物理粤教版(2019)选择必修第一册

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第一章 第一节 冲量 动量 同步练习(含解析)高中物理粤教版(2019)选择必修第一册

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第一节 冲量 动量
课时作业
(分值:87分)
(选择题每题6分)
知识点一 对冲量的理解和计算
1.关于冲量,以下说法正确的是(  )
[A] 力越大,这个力的冲量一定越大
[B] 力的作用时间长,这个力的冲量一定大
[C] 两个力的大小相等,作用时间也相同,这两个力的冲量一定相同
[D] 两个力的大小相等,作用时间也相同,这两个力的冲量却不一定相同
2.自动流水线中有实现货物转弯的水平传送带,质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置(可视为四分之一圆周),传送过程中传送速率保持不变,货物相对传送带静止,则货物在此过程中(  )
[A] 所受支持力的冲量为零
[B] 重力对货物的冲量不为零
[C] 所受合外力做功不为零
[D] 所受摩擦力的冲量方向不变
3.(2025·广东广州期末) 一个物体受到的拉力随时间变化的图像如图所示,则1.5 s内拉力的冲量大小为(  )
[A] 2.4 N·s
[B] 1.2 N·s
[C] 3.0 N·s
[D] 无法计算
4.(2025·广东广州月考)关于动量和动量变化量,下列说法正确的是(  )
[A] 速度大的物体,它的动量一定也大
[B] 动量大的物体,它的速度一定也大
[C] 只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
[D] 质量一定的物体,动量变化量越大,该物体的速度变化量一定越大
5.(多选)(2025·广东佛山期末)如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为v1,守门员在此时握拳击球,使球以大小为v2的速度水平向右飞出,手和球作用的时间极短,则(  )
[A] 击球后球的动量水平向左
[B] 击球前后球动量变化量的方向水平向右
[C] 击球前后球动量变化量的大小是mv2-mv1
[D] 击球前后球动量变化量的大小是mv2+mv1
6.(多选)(2025·广东广州月考)在光滑水平面上,一个质量为2 kg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] t=1 s时物块的速率为1 m/s
[B] t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
[C] t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
[D] t=4 s时物块的速度为零
7.(2025·广东阳江联考)一个物体做匀速圆周运动,下列物理量不变的是(  )
[A] 线速度 [B] 加速度
[C] 动能 [D] 动量
8.(多选)(2025·广东佛山测试)甲、乙两物体的质量之比是1∶4,则(  )
[A] 如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是4∶1
[B] 如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是2∶1
[C] 如果它们的动能相等,则甲、乙的动量大小之比是1∶2
[D] 如果它们的动能相等,则甲、乙的动量大小之比是1∶4
9.(多选)(2025·广东深圳期末)如图,斜面倾角为α,与斜面夹角为θ的恒力F拉着物块匀速向上运动,经过时间t,则(  )
[A] 物块重力的冲量为0
[B] 物块的动量不变
[C] 物块所受拉力的冲量为Ft
[D] 物块所受合力的冲量为Ftcos θ
10.(多选)某举重运动员托着质量为M的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程重物和人的肩部相对位置不变,运动员保持乙状态站立Δt时间后再将重物缓慢向上举,至双臂伸直(图丙).甲到乙、乙到丙过程重物上升高度分别为h1、h2,经历的时间分别为t1、t2,若运动员的质量为m,重力加速度为g,则该过程中(  )
[A] 地面对运动员的冲量大小为(M+m)g(t1+t2+Δt),地面对运动员做的功为0
[B] 地面对运动员的冲量大小为(M+m)g(t1+t2),地面对运动员做的功为(M+m)g(h1+h2)
[C] 运动员对重物的冲量大小为Mg(t1+t2+Δt),运动员对重物做的功为Mg(h1+h2)
[D] 运动员对重物的冲量大小为Mg(t1+t2),运动员对重物做的功为0
11.(多选)(2025·广东广州校考)一个物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示,则(  )
[A] 物体所受地面的摩擦力为2 N
[B] 0~8 s内水平拉力的冲量大小为零
[C] t=4 s时物体的动量大小为12 kg·m/s
[D] t=4 s时物体的动量大小为4 kg·m/s
12.(12分)若在某次比赛中女排运动员将质量为m=0.26 kg的排球水平击出,排球飞出时距水平地面高h=2.45 m,以v0=2 m/s的速度水平飞出,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)(6分)飞出后0.4 s内重力对排球的冲量;
(2)(6分)排球落地时的动量大小.第一节 冲量 动量
课时作业
(分值:87分)
(选择题每题6分)
知识点一 对冲量的理解和计算
1.关于冲量,以下说法正确的是(  )
[A] 力越大,这个力的冲量一定越大
[B] 力的作用时间长,这个力的冲量一定大
[C] 两个力的大小相等,作用时间也相同,这两个力的冲量一定相同
[D] 两个力的大小相等,作用时间也相同,这两个力的冲量却不一定相同
【答案】 D
【解析】 由冲量的定义式I=Ft可知,冲量由力和时间共同决定,故A、B错误;冲量是矢量,与力的方向相同,两个力大小相等,作用时间相同,如果方向不同,冲量就不同,C错误,D正确.
2.自动流水线中有实现货物转弯的水平传送带,质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置(可视为四分之一圆周),传送过程中传送速率保持不变,货物相对传送带静止,则货物在此过程中(  )
[A] 所受支持力的冲量为零
[B] 重力对货物的冲量不为零
[C] 所受合外力做功不为零
[D] 所受摩擦力的冲量方向不变
【答案】 B
【解析】 货物所受支持力的冲量I=FNt,不为零,故A错误;货物所受重力的冲量I=mgt,不为零,B正确;货物动能不变,则所受合外力做功为零,故C错误;货物所受摩擦力提供向心力,方向始终指向圆心,随时在变化,故D错误.
3.(2025·广东广州期末) 一个物体受到的拉力随时间变化的图像如图所示,则1.5 s内拉力的冲量大小为(  )
[A] 2.4 N·s
[B] 1.2 N·s
[C] 3.0 N·s
[D] 无法计算
【答案】 A
【解析】 根据力—时间图像与时间轴所围的面积表示冲量,可得冲量大小为I=I1+I2=
N·s+2×(1.5-1) N·s=2.4 N·s,选项A正确.
知识点二 动量及动量的变化量
4.(2025·广东广州月考)关于动量和动量变化量,下列说法正确的是(  )
[A] 速度大的物体,它的动量一定也大
[B] 动量大的物体,它的速度一定也大
[C] 只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
[D] 质量一定的物体,动量变化量越大,该物体的速度变化量一定越大
【答案】 D
【解析】 物体的动量p=mv,速度大,可能质量小,所以其动量不一定大;反过来,动量大,其速度不一定大,A、B错误.动量是矢量,速度大小不变,可能方向在变,其动量在变化,C错误.质量一定,根据Δp=mΔv可知,动量变化量越大,速度变化量一定越大,D正确.
5.(多选)(2025·广东佛山期末)如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为v1,守门员在此时握拳击球,使球以大小为v2的速度水平向右飞出,手和球作用的时间极短,则(  )
[A] 击球后球的动量水平向左
[B] 击球前后球动量变化量的方向水平向右
[C] 击球前后球动量变化量的大小是mv2-mv1
[D] 击球前后球动量变化量的大小是mv2+mv1
【答案】 BD
【解析】 击球后球水平向右飞出,球的动量水平向右,A错误;规定水平向右为正方向,击球前球的动量为p1=-mv1,击球后球的动量为p2=mv2,击球前后球动量变化量的大小为Δp=p2-p1=mv2-(-mv1)=mv2+mv1,方向水平向右,C错误,B、D正确.
6.(多选)(2025·广东广州月考)在光滑水平面上,一个质量为2 kg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] t=1 s时物块的速率为1 m/s
[B] t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
[C] t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
[D] t=4 s时物块的速度为零
【答案】 AB
【解析】 前2 s,根据牛顿第二定律得a==1 m/s2,则0~2 s的速度规律为v=at,t=1 s时,速率为1 m/s,A正确;t=2 s时,速率为2 m/s,则动量大小为p=mv=4 kg·m/s,B正确;2~4 s力反向,物块减速,根据牛顿第二定律得a=-0.5 m/s2,所以3 s时的速度为1.5 m/s,动量大小为3 kg·m/s,4 s时速度为1 m/s,C、D错误.
知识点三 动量与动能
7.(2025·广东阳江联考)一个物体做匀速圆周运动,下列物理量不变的是(  )
[A] 线速度 [B] 加速度
[C] 动能 [D] 动量
【答案】 C
【解析】 做匀速圆周运动的物体,线速度、加速度、动量均大小不变,方向不断变化;动能不变.故C正确.
8.(多选)(2025·广东佛山测试)甲、乙两物体的质量之比是1∶4,则(  )
[A] 如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是4∶1
[B] 如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是2∶1
[C] 如果它们的动能相等,则甲、乙的动量大小之比是1∶2
[D] 如果它们的动能相等,则甲、乙的动量大小之比是1∶4
【答案】 AC
【解析】 由p2=2mEk可知,当两物体的动量大小相等时,动能之比等于质量的反比;当两物体的动能相等时,动量大小之比等于质量的平方根之比,A、C正确,B、D错误.
(选择题每题9分)
9.(多选)(2025·广东深圳期末)如图,斜面倾角为α,与斜面夹角为θ的恒力F拉着物块匀速向上运动,经过时间t,则(  )
[A] 物块重力的冲量为0
[B] 物块的动量不变
[C] 物块所受拉力的冲量为Ft
[D] 物块所受合力的冲量为Ftcos θ
【答案】 BC
【解析】 重力不为0,作用时间大于0,冲量不为0,故A错误;木块匀速运动,速度不变,动量不变,故B正确;根据冲量的定义,拉力的冲量为Ft,故C正确;物块匀速运动,所受合力为0,合力的冲量为0,故D错误.
10.(多选)某举重运动员托着质量为M的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程重物和人的肩部相对位置不变,运动员保持乙状态站立Δt时间后再将重物缓慢向上举,至双臂伸直(图丙).甲到乙、乙到丙过程重物上升高度分别为h1、h2,经历的时间分别为t1、t2,若运动员的质量为m,重力加速度为g,则该过程中(  )
[A] 地面对运动员的冲量大小为(M+m)g(t1+t2+Δt),地面对运动员做的功为0
[B] 地面对运动员的冲量大小为(M+m)g(t1+t2),地面对运动员做的功为(M+m)g(h1+h2)
[C] 运动员对重物的冲量大小为Mg(t1+t2+Δt),运动员对重物做的功为Mg(h1+h2)
[D] 运动员对重物的冲量大小为Mg(t1+t2),运动员对重物做的功为0
【答案】 AC
【解析】 因运动员将重物缓慢上举,则可认为处于平衡状态,地面对运动员的支持力大小为(M+m)g,整个过程的时间为t1+t2+Δt,根据I=Ft,可知地面对运动员的冲量大小为(M+m)g(t1+t2+Δt),因地面对运动员的支持力作用点在脚底部位,并没有位移,故地面对运动员做的功为0,A正确,B错误;运动员对重物的作用力大小为Mg,作用时间为t1+t2+Δt,根据I=Ft,可知运动员对重物的冲量大小为I′=Mg(t1+t2+Δt),重物的位移为h1+h2,根据W=Flcos α可知,运动员对重物做的功为W=Mg(h1+h2),C正确,D错误.
11.(多选)(2025·广东广州校考)一个物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示,则(  )
[A] 物体所受地面的摩擦力为2 N
[B] 0~8 s内水平拉力的冲量大小为零
[C] t=4 s时物体的动量大小为12 kg·m/s
[D] t=4 s时物体的动量大小为4 kg·m/s
【答案】 AD
【解析】 由题图丙可知,物体在4~6 s内做匀速直线运动,受到的拉力F和地面的摩擦力大小相等,而该过程拉力F=2 N,则物体受到地面的摩擦力大小为 2 N,故A正确;0~8 s内水平拉力的冲量大小为 I=F1t1+F2t2=3×4 N·s+2×2 N·s=16 N·s,故B错误;在6~8 s内拉力F=0,物体因受摩擦力而做匀减速运动,其加速度大小为a=||=|| m/s2=1.5 m/s2,根据牛顿第二定律有f=ma,而f=2 N,则m== kg= kg,即t=4 s时物体的动量大小为p=mv=×3 kg·
m/s=4 kg·m/s,故C错误,D正确.
12.(12分)若在某次比赛中女排运动员将质量为m=0.26 kg的排球水平击出,排球飞出时距水平地面高h=2.45 m,以v0=2 m/s的速度水平飞出,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)(6分)飞出后0.4 s内重力对排球的冲量;
(2)(6分)排球落地时的动量大小.
【答案】 (1)1.04 N·s,方向竖直向下
(2)3.38 kg·m/s
【解析】 (1)重力是恒力,0.4 s内重力对排球的冲量I=mgt=0.26×10×0.4 N·s=1.04 N·s,方向竖直向下.
(2)如图,排球落地时竖直分速度为
vy==7 m/s,
由速度合成知,落地速度
v==13 m/s,
所以排球落地时的动量大小为
p=mv=3.38 kg·m/s.

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