2024-2025學年高中物理選擇性必修一周測練習：周測1動量定理（含解析）

2024-2025學年高中物理選擇性必修一周測練習：周測1動量定理（含解析）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題6分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．(2023·天津市楊柳青第一中學期末)將物體水平拋出，在物體落地前(不計空氣阻力)，下列說法正確的是()A．動量的方向不變B．動量變化量的方向不變C．相同時間內動量的變化量越來越大D．動量變化得越來越快2．(2023·鹽城市伍佑中學高二月考)質量為m的鋼球自高處落下，以速度v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地的速率為v2。在碰撞過程中，鋼球動量變化量的方向和大小為()A．向下，m(v1－v2) B．向下，m(v1＋v2)C．向上，m(v1－v2) D．向上，m(v1＋v2)3.(2023·廣東江門市高二期末)神舟十三號載人飛船返回艙在返回時，為了保護航天員的安全，先在降落傘的作用下將速度降低至約8m/s，再在距離地面較近時升起緩沖座椅，然后在距離地面大約1m時，4個緩沖火箭點火工作，使速度降到2m/s左右并最終安全著陸。關于返回艙返回著陸過程，下列說法正確的是()A．著陸過程中緩沖座椅的作用是減小座椅對航天員的沖量B．著陸過程中緩沖座椅的作用是減小航天員的動量變化量C．著陸過程中緩沖座椅的作用是減小航天員與座椅間的作用力D．緩沖火箭工作過程對返回艙做正功4.(2024·永州市高二期中)一質量為2kg的質點靜止于光滑水平面上，從t＝0時刻開始，受到如圖所示的水平外力F作用，下列說法正確的是()A．第1s末質點的速度為4m/sB．第2s內外力F的沖量為4N·sC．第1s內與第2s內質點動量增加量之比為2∶1D．第1s內與第2s內質點動能增加量之比為5∶45.甲、乙兩物體分別在大小為F1、F2的力的作用下做直線運動，甲在t1時間內，乙在t2時間內動量p隨時間t變化的p－t圖像如圖所示，設甲物體在t1時間內所受到的沖量大小為I1，乙物體在t2時間內所受到的沖量大小為I2，則兩物體所受外力F及其沖量I的大小關系是()A．F1>F2，I1＝I2 B．F1<F2，I1<I2C．F1>F2，I1>I2 D．F1＝F2，I1＝I26.(2024·佛山市高二期中)在一次奧運會羽毛球決賽中，球飛來的速度為25m/s，運動員將球以105m/s的速度反向擊回。設羽毛球的質量為5g，擊球過程只用了0.02s。重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是()A．擊球過程中羽毛球動量變化量大小為0.4kg·m/sB．擊球過程中羽毛球所受重力的沖量大小為1×10－3N·sC．擊球過程中羽毛球所受合力的沖量大小為0.4N·sD．擊球過程中球拍的作用力約為66N7．如圖甲所示，質量為0.4kg的物塊在水平力F的作用下由靜止釋放，物塊與足夠高的豎直墻面間的動摩擦因數為0.4，力F隨時間t變化的關系圖像如圖乙所示，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．t＝4s時物塊離出發(fā)點最遠B．t＝2s時物塊速度與t＝6s時相等C．0～8s內物塊速度先增大后減小D．0～8s內摩擦力的沖量大小為28N·s二、多項選擇題：本題共3小題，每小題8分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得8分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分。8.如圖所示，用一不可伸長的輕質細繩懸掛小球，將小球向左拉到A位置無初速度釋放，小球可擺動到與A位置關于豎直線對稱的B位置，不計一切阻力，下列說法正確的是()A．小球從A到B的過程中，重力的沖量為零B．小球從A到B的過程中，合力的沖量不為零C．小球從O到B的過程中，動量的變化量方向水平向左D．小球從O到B的過程中，繩上拉力的沖量大于重力的沖量9.(2024·云南云天化中學教育管理有限公司期中)兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平和豎直向上拋出，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．重力對A球的沖量小于重力對B球的沖量B．重力對A球的沖量大于重力對B球的沖量C．從開始運動至落地，重力對兩球做功相同D．從開始運動至落地，兩小球動量的變化量相同10.(2024·張家界市高二期末)如圖所示是用高壓水槍清洗汽車的照片。設水槍噴出的水柱截面為圓形，直徑為D，水流速度為v，水柱垂直汽車表面，水柱沖擊汽車后速度為零。高壓水槍的質量為M，手持高壓水槍操作，已知水的密度為ρ。下列說法正確的是()A．高壓水槍單位時間噴出的水的質量為ρπvD2B．高壓水槍單位時間噴出的水的質量為eq\f(1,4)ρπvD2C．水柱對汽車的平均沖力為eq\f(1,4)ρD2v2D．當高壓水槍噴口的出水速度變?yōu)樵瓉?倍時，壓強變?yōu)樵瓉淼?倍三、非選擇題：本題共3小題，共34分。11.(8分)(2023·上海師大附中期中)如圖所示，一質量m＝2kg的物體A靜止在光滑的水平面上，與水平方向成30°角，大小為F＝3N的恒力作用于該物體，歷時10s，在這段時間內，力F的沖量大小為__________N·s；物體A的動量變化量大小為__________kg·m/s。12．(12分)(2024·濱州市高二期中)如圖所示，小陳同學正在練習用頭顛球。某一次足球由靜止下落0.6m，被重新頂起，離開頭部后豎直上升了1m。已知足球與頭部作用過程中，頭對足球的平均作用力大小為36N，足球的質量為0.4kg，足球在空中時空氣阻力為1N，大小不變，其他時間空氣阻力不計。重力加速度g取10m/s2，在此過程中，求：(1)(6分)足球在空中下落過程中空氣阻力對它的沖量大?。?2)(6分)足球與頭部的作用時間。13.(14分)(2024·新疆巴音郭楞高二期末)一個質量為30kg的游戲者在某游樂場的蹦床上蹦跳，從他被彈到最高點開始計時，其運動的v－t圖像如圖所示，其中只有Oa段和de段為直線，其余為曲線，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力。求：(1)(6分)最高點與蹦床間的高度差；(2)(8分)蹦床對游戲者的平均作用力大小。參考答案及解析1．答案B解析平拋運動中，速度大小和方向都在發(fā)生變化，則由p＝mv可知，動量的方向會發(fā)生變化，故A錯誤；由于物體所受合外力的沖量大小等于它的動量的變化量，即Δp＝I沖＝Ft＝Gt由此可得，動量變化量的方向始終豎直向下不變，相同時間內動量的變化量相同，且動量變化快慢不變，故B正確，C、D錯誤。2．答案D解析選取豎直向下為正方向，則初動量為p＝mv1，末動量為p′＝－mv2，則該過程的動量變化量為Δp＝p′－p＝－mv2－mv1＝－m(v2＋v1)，負號表示動量變化量的方向向上(與正方向相反)，A、B、C錯誤，D正確。3.答案C解析航天員在最后1m的著陸過程中初速度大小為2m/s，末速度是0，故在著陸過程中航天員的動量變化量是恒定的，故在此過程中所受沖量也是恒定的，故A、B錯誤；緩沖座椅的作用是延長著陸時間，根據動量定理，合外力的沖量等于動量的變化量，由于動量變化量恒定，延長了著陸時間則減小了著陸過程中航天員所受的平均沖擊力，故C正確；因為返回艙做減速運動，重力做正功，所以根據動能定理可知，緩沖火箭工作過程對返回艙做負功，故D錯誤。4.答案C解析根據I＝Ft可知，F－t圖像面積表示F的沖量，由題圖可知0～1s內F的沖量I1＝mv1＝4kg·m/s得第1s末質點的速度大小為v1＝2m/s第2s內合外力沖量I2＝mv2－mv1＝2kg·m/s得第2s末質點的速度大小為v2＝3m/s，故A、B錯誤；第1s內與第2s內質點動量增加量之比為Δp1∶Δp2＝I1∶I2＝2∶1，故C正確；第1s內與第2s內質點動能增加量之比為ΔEkl∶ΔEk2＝(eq\f(1,2)mv12－0)∶(eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12)＝4∶5，故D錯誤。5.答案A解析由F＝eq\f(Δp,Δt)知F1>F2，由I＝Δp知I1＝I2，故A正確。6.答案B解析以羽毛球被擊回的方向為正方向，擊球過程中羽毛球動量變化量大小為Δp＝mv2－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－mv1))＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v1＋v2))＝0.65kg·m/s，A錯誤；擊球過程中羽毛球所受重力的沖量大小為mgt＝1×10－3N·s，B正確；根據動量定理Ft＝Δp擊球過程中羽毛球所受合力的沖量大小為0.65N·s，C錯誤；擊球過程中可以忽略重力的沖量，球拍的作用力約為F＝eq\f(Δp,t)≈33N，D錯誤。7.答案D解析當物塊受到的摩擦力與重力相等時，有mg＝μF0，解得F0＝10N可知0～2s內物塊向下做加速運動，2～4s內物塊向下做減速運動，由動量定理可知4s末物塊的速度為零，4～6s內物塊靜止，6～8s內物塊向下做加速運動，故t＝8s時物塊離出發(fā)點最遠，故A錯誤；由上述分析可知，t＝6s時物塊的速度為零，t＝2s時物塊的速度不為零，故B錯誤；由上述分析可知，0～8s內物塊速度先增大后減小，再增大，故C錯誤；0～4s內、6～8s內物塊受到的摩擦力為Ff＝μF0～4s內摩擦力的沖量為If1＝Ff1t1＝eq\f(0＋8,2)×4N·s＝16N·s4～6s內，物塊靜止，受靜摩擦力，摩擦力的沖量為If2＝Ff2t2＝mgt2＝4×2N·s＝8N·s6～8s內摩擦力的沖量為If3＝Ff3t3＝eq\f(0＋4,2)×2N·s＝4N·s0～8s內摩擦力的沖量大小為If＝If1＋If2＋If3＝28N·s，故D正確。8.答案CD解析根據IG＝Gt＝mgt>0小球從A到B的過程中，重力的沖量不為零，故A錯誤；小球從A到B的過程中，動量的變化量為零，根據動量定理，合力的沖量為零，故B錯誤；小球從O到B的過程中，初動量水平向右，末動量為零，動量的變化量方向水平向左，故C正確；小球從O到B的過程中，合力的沖量等于動量的變化量，如圖所示，由矢量三角形可知，繩上拉力的沖量大于重力的沖量，故D正確。9.答案AC解析A球在空中的運動時間比B球短，故重力對A球的沖量小于重力對B球的沖量，A正確，B錯誤；兩球下落高度相同，故重力對兩球做功均為W＝mgh，C正確；由動量定理可知，因為重力對兩球沖量不同，故兩球動量變化量不同，D錯誤。10.答案BD解析高壓水槍單位時間噴出的水的質量為m＝ρSv＝ρveq\f(1,4)πD2＝eq\f(1,4)ρπvD2A錯誤，B正確；根據動量定理FΔt＝(mΔt)v水柱對汽車的平均沖力為F＝eq\f(1,4)ρπD2v2C錯誤；根據壓強p＝eq\f(F,S)＝eq\f(\f(1,4)ρπD2v2,\f(1,4)πD2)＝ρv2可知，當高壓水槍噴口的出水速度變?yōu)樵瓉?倍時，壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，D正確。11.答案3015eq\r(3)解析力F的沖量大小為IF＝F·t＝3×10N·s＝30N·s由動量定理可知，物體A的動量變化量大小為Δp＝F合·t＝Fcos30°·t＝15eq\r(3)kg·m/s。12．答案(1)0.4N·s(2)0.1s解析(1)足球下落過程由動能定理mgh1－Ffh1＝eq\f(1,2)mv12解得v1＝3m/s下落過程的時間t1＝eq\f(h1,\f(v1,2))＝0.4s足球在空中下落過程中空氣阻力對它的沖量大小If＝Fft1＝0.4N·s(2)規(guī)定向上為正方向，足球上升過程由動能定理－mgh2－Ffh2＝0－eq\f(1,2)mv22，解得v2＝5m/