2025年高中物理人教版选择性必修第一册（动量定理）同步训练

一、单选题
1．水流射向物体，会对物体产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流速为v，水流垂直射向以恒定速度匀速向前行驶的小车左壁，并沿左壁流入车厢内，如图所示。已知水的密度为ρ，则小车受到的平均冲击力是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，足球场上，守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，关于此过程守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（ ）
A．减小球的平均作用力 B．增大手受到球的冲量
C．球受到的动量变大 D．使球的加速度变大
3．体操运动员在落地时总要屈腿，这样做可以（ ）
A．减小地面对人的冲量
B．减小地面对人的撞击力
C．减小人的动量变化量
D．减小人的动能变化量
4．一质量为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变化的图像如图，则（ ）
A．0~2s内合外力F的冲量为4N·s B．t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s
C．0~4s内合外力F的冲量为0 D．t=4s时物块的速度为零
5．离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机，工作时将推进剂离子化，使之带电，然后在静电场作用下推进剂得到加速后喷出，从而产生推力，这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等，航天器质量，单个离子质量，带电量，加速电场的电压为，高速离子形成的等效电流强度为，根据以上信息计算该发动机产生的推力为（ ）
A． B． C． D．
6．质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙面过，橡皮泥粘在墙上，钢球以原速率被反向弹回．关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是（ ）
A．子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等
B．子弹对墙的冲量最小
C．橡皮泥对墙的冲量最小
D．铜球对墙的冲量最小
7．如图所示，摩天轮以角速度做匀速圆周运动，吊篮内的游客随摩天轮做半径为R的匀速圆周运动，乘客的质量为m，重力加速度为g，则乘客从最高点到最低点的过程中（ ）
A．重力的冲量大小为 B．重力的冲量大小为
C．重力的冲量大小为 D．重力的冲量大小为
8．如图所示，足够长的木板P静止于光滑水平面上，小滑块Q位于木板P的最右端，木板P与小滑块Q之间的动摩擦因数，木板P与小滑块Q质量相等，均为m=1kg，用大小为6N、方向水平向右的恒力F拉动木板P加速运动1s后将其撤去，系统逐渐达到稳定状态，已知重力加速度g取10 m/s2，下列说法错误的是（ ）
A．木板P与小滑块Q所组成的系统的动量增加量等于拉力F的冲量
B．拉力F做功为6J
C．小滑块Q的最大速度为3m/s
D．整个过程中，系统因摩擦而产生的热量为3J
9．如图，在跳高运动时，运动员落地一侧铺有海绵垫，这样做的目的是为了减小（ ）
A．运动员的惯性
B．运动员重力的冲量
C．接触面对运动员的冲量
D．接触过程中运动员的动量变化率
10．设一个50 g鸡蛋从25楼的窗户自由落下，与地面的碰撞时间约为，已知相邻楼层的高度差约为3m，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）
A．10 N B．102N C．103N D．104 N
11．一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。下列说法正确的是（ ）
A．球棒对垒球的平均作用力大小为1260N，方向与垒球初速度方向相同
B．球棒对垒球的平均作用力大小为360N，方向与垒球初速度方向相同
C．球棒对垒球的平均作用力大小为1260N，方向与垒球初速度方向相反
D．球棒对垒球做的功为36J
12．质量为5kg的物体以速度5m/s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零
B．整个过程中重力的冲量为25
C．上升过程重力的冲量大小为，方向向上
D．上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为，方向相同
13．下列运动中，在任何相等的时间内物体的动量变化不同的是（ ）
A．竖直上抛运动（不计空气阻力）
B．平抛运动（不计空气阻力）
C．匀速圆周运动
D．匀速直线运动
14．“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：①助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；②起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；③飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；④着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸。下列说法正确的是（ ）
A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力
B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度
C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度
D．着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间
15．在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到后立即关闭发动机直到停止，其图像如图所示。设汽车牵引力F的做功为，F的冲量大小为；克服摩擦力做的功为，的冲量大小为，则（ ）
A． B．
C． D．
16．某汽车在水平路面上以恒定加速度a启动，v-t图像如图所示，已知汽车的质量为m，发动机的额定功率为，受到的阻力大小恒为f，则（ ）
A．时间内，汽车牵引力的冲量大小为
B．时间内，汽车发生的位移大小为
C．时间内，汽车牵引力的冲量大小为
D．时间内，汽车克服阻力做的功为
17．如图所示，武装直升机的桨叶旋转形成的圆面面积为S，空气密度为ρ，直升机质量为m，重力加速度为g。当直升机向上匀速运动时，若空气阻力恒为f，不计空气浮力及风力影响，下列说法正确的是（ ）
A．直升机悬停时受到的升力大小为
B．直升机悬停时发动机的功率为0
C．直升机向上匀速运动时，螺旋桨推动的空气流量为
D．直升机向上匀速运动时，螺旋桨推动的空气流量为
二、多选题
18．在光滑的水平面上静止放置一个光滑的斜面体，斜面的倾角为，高度为h，将一个可看作质点的小球从斜面顶端由静止释放，斜面体的质量是小球质量的两倍，小球运动到斜面底部的过程中（ ）
A．斜面体对小球不做功 B．小球的机械能守恒
C．斜面体和小球组成的系统动量不守恒 D．斜面体和小球组成的系统机械能守恒
19．2022年4月16日，我国神舟十三号返回舱搭载宇航员成功着陆。返回舱竖直下降到距离地面1米左右启动反推发动机，火箭瞬间点火且竖直向下喷出气体，如图所示，则（ ）
A．点火过程，增大了返回舱碰撞地面前后的动量变化量
B．点火过程，减小了返回舱碰撞地面前后的动量变化量
C．点火过程，增大了返回舱碰撞地面前后的动量变化率
D．点火过程，减小了返回舱碰撞地面前后的动量变化率
20．如图所示，质量为m的球，固定在轻杆上，绕过O点的转轴在竖直面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，A、B是圆周上与圆心O等高的两点。若小球运动的速度大小为v，轨道半径为R，且（g为重力加速度），则小球从A点运动到B点的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．小球所受重力的冲量大小等于 B．小球所受向心力的冲量大小等于
C．小球所受合力的冲量大小等于 D．轻杆对小球作用力的冲量大小等于
三、解答题
21．蹦极运动员离开跳台时的速度为零。将运动员离开跳台到弹性绳刚好被拉直的过程视为第一阶段，将弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点的过程视为第二阶段。分析比较第一阶段中运动员所受重力的冲量和第二阶段中运动员所受弹性绳拉力的冲量的大小。（忽略空气阻力）
22．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经时间，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v，在此过程中地面对他的作用力的冲量为多少？地面对他的作用力做的功为多少？
23．如图所示，一位质量m=60kg的工人系着一条原长L=5m的安全带，正在进行高空作业。如果工人不慎跌落，安全带从开始张紧至最长状态的时间t=1s，将此工人视为质点，不计下落过程中的空气阻力，g取．求：
（1）从跌落至安全带开始张紧时，工人的速度v的大小；
（2）从跌落至安全带最长状态的过程中，工人受到的重力冲量I的大小；
（3）从开始张紧至最长状态的过程中，安全带所受的平均冲力F的大小。
24．激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图所示，图中O点是介质小球的球心，相同的入射光束①和②与SO的夹角均为，出射时光束均与SO平行，请分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。
试卷第1页，共3页
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《2025年高中物理人教版选择性必修第一册（动量定理）同步训练
》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B A B B C B D C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C D C B C D D CD BD AC
1．D
【详解】取极短时间△t内与小车接触的水为研究对象
根据动量定理
再根据
可知
D正确。
故选D。
2．A
【详解】守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得
可得
当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的平均作用力，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】体操运动员落地时屈腿可以延长地面对人的撞击力的作用时间，取人落地时速度方向为正方向，根据动量定理得
－Ft＋mgt＝0－mv
解得
F＝＋mg
当t增加时F减小，而动量的变化量、动能的变化量都不变，B正确，ACD错误。
故选B。
4．A
【详解】AC．根据冲量的定义有
I=Ft
结合图像可知，图线与时间轴所围面积表示合外力的冲量，上侧的面积表示冲量方向为正，下侧的面积表示冲量方向为负，则0~2s内合外力F的冲量
0~4s内合外力F的冲量
A正确，C错误；
BD．0~2s内根据动量定理有
I1=mv1-0
解得
P1=mv1=4kg·m/s
0~4s内根据动量定理有
I2=mv2-0
解得
v2=1m/s
CD错误。
故选A。
5．B
【详解】对离子，根据动能定理有
解得
根据电流的定义式则有
对离子，根据动量定理有
解得
根据牛顿第三定律，推进器获得的推力大小为
故选B。
6．B
【详解】根据力的作用的相互性，子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小可以通过对墙对子弹、橡皮泥和钢球的冲量而知
对子弹
对橡皮泥
对钢球
可知
＜＜
故选B。
7．C
【详解】乘客从最高点到最低点运动的时间为
因此重力的冲量大小为
故选C。
8．B
【详解】A．对系统由动量定理
Ft=mvP+mvQ=2mv共
即木板P与小滑块Q组成的系统的动量增量一定等于拉力F的冲量，故A不符合题意；
B．若木板P与小滑块Q相对静止一起加速运动，对Q根据牛顿第二定律，有
对P根据牛顿第二定律，有
联立解得保持相对静止的最大外力为
F=4N
而拉力F为6N，大于4N，故二者发生相对滑动，对木板P由牛顿第二定律
F-μmg=ma
解得
a=4m/s2
1s内木板P的位移
拉力F做功
W=Fx=12J
故B符合题意；
C．二者共速时，小滑块Q的速度最大，根据动量定理
Ft=2mv共
代入数据解得
v共=3m/s
故C不符合题意；
D．整个过程中，对系统由能量守恒可知
代入数据解得
Q=3J
故D不符合题意。
故选B。
9．D
【详解】A．惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，A项错误；
BCD．跳高运动员在跳高时落到海绵垫上，可以延长着地过程的作用时间Δt，运动员重力的冲量
I=mgΔt
重力的冲量增大；
根据动量定理，有
（F-mg）Δt=mv
接触面对运动员的冲量
FΔt=mgΔt+ mv
则接触面对运动员的冲量增加；运动员所受的平均冲力F减小，动量变化率
F减小，动量变化率减小，则BC错误，D正确。
故选D。
10．C
【详解】鸡蛋着地前，根据动能定理有
鸡蛋与地碰撞过程，根据动量定理有
根据牛顿第三定律有
解得
ABD错误，C正确。
故选C。
11．C
【详解】ABC．设球棒对垒球的平均作用力为，由动量定理得
t＝m（v1－v0）
取末速度方向为正方向，则
v1＝45m/s，v0＝－25m/s
代入解得
＝1260N
与末速度方向相同，与初速度方向相反，故C正确，AB错误；
D．由动能定理得
故D错误。
故选C。
12．D
【详解】AB．由竖直上抛运动的对称性可知落地的速度大小v=5m/s，方向竖直向下。只受重力作用，取向上为正方向，则整个过程中重力的冲量为
故AB错误；
CD．上升过程动量变化
同理下降过程动量变化也为，方向相同，都向下，故C错误，D正确。
故选D。
13．C
【详解】根据动量定理可知，若物体在任何相等的时间内动量的变化量完全相同，则当动量变化量不为0时，物体必然受恒力作用，当动量变化量为0时，物体静止或做匀速直线运动，；
AB．因做竖直上抛运动和平抛运动的物体只受重力作用，则在相等的时间内物体的动量变化完全相同，故AB错误；
C．匀速圆周运动受变力作用，则在任何相等的时间内物体的动量变化不一定相同，故C正确；
D．匀速直线运动中动量变化量恒为0，故D错误。
故选C。
14．B
【详解】A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，A错误；
B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是通过增大滑道对人的作用力，根据动量定理可知，在相同时间内，为了增加向上的速度，B正确；
C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了减小水平方向的阻力，从而减小水平方向的加速度，C错误；
D．着陆阶段，运动员两腿屈膝下蹲可以延长落地时间，根据动量定理可知，可以减少身体受到的平均冲击力，D错误。
故选B。
15．C
【详解】A．图像斜率的绝对值表示加速度大小，当速度达到之前有
当速度达到之后有
解得
故A错误；
B．F的冲量为
的冲量为
结合上述解得
故B错误；
CD．汽车牵引力F的做功为
克服摩擦力做的功为
结合上述解得
故C正确，D错误。
故选C。
16．D
【详解】A．时间内，根据动量定理
汽车牵引力的冲量大小为
A错误；
B．时间内，根据动能定理
汽车发生的位移大小为
B错误；
C．时间内，根据动量定理
汽车牵引力的冲量大小为
C错误；
D．汽车做匀加速运动阶段，牵引力恒定，由牛顿第二定律
时间内，根据动能定理
汽车克服阻力做的功为
D正确。
故选D。
17．D
【详解】A．直升机悬停时受到的升力大小为mg，故A错误；
B．直升机悬停时，受到的升力为mg，以空气为研究对象，根据牛顿第三定律可知，空气受到向下的推力为mg，根据动量定理可得
所以螺旋桨推动空气的速度为
单位时间内发动机做的功数值即为发动机的功率
故B错误；
CD．直升机向上匀速运动时，受到的升力为mg+f，以空气为研究对象，根据牛顿第三定律，空气受到向下的推力为mg+f，根据动量定理可得
所以螺旋桨推动空气的速度为
螺旋桨推动的空气流量为
故C错误，D正确。
故选D。
18．CD
【详解】AB．斜面对小球做功，小球机械能不守恒，故AB错误
CD．斜面体和小球组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故CD正确。
故选CD。
19．BD
【详解】AB．点火过程，返回舱速度迅速减小，使返回舱碰撞地面前速度变小，碰撞后速度都为零，所以点火过程，减小了返回舱碰撞地面前后的动量变化量，A错误，B正确；
CD．点火过程，速度变小，反推发动机的作用时延长动量变化的时间，从而减小返回舱动量的变化率，进而减小返回舱受到的平均冲力，D正确，C错误。
故选BD。
20．AC
【详解】A．根据冲量公式
得重力的冲量为
又
从A到B路程为，则
则
故A正确；
BC．由题可知，以速度向下为正方向，小球所受合力等于小球所需向心力，又根据
得
即小球所受合力的冲量等于所需向心力的冲量，大小均为，故B错误，C正确；
D．以竖直向下为正方向，小球受重力与轻杆作用力，小球所受合力的冲量为
则轻杆对小球作用力的冲量大小等于
故D错误。
故选AC。
21．第一阶段中运动员所受重力的冲量大小小于第二阶段中运动员所受弹性绳拉力的冲量大小
【详解】设第一阶段末运动员的速度为v，根据动量守恒定律，设第一阶段重力冲量大小为，第一阶段满足
设第二阶段重力冲量大小为，弹性绳拉力的冲量大小为，则第二阶段满足
解得
因此可知第二阶段中运动员所受弹性绳拉力的冲量大小比第一阶段所受重力的冲量大小大。
22．mv+mgΔt；0
【详解】人的速度原来为零，起跳后速度变为v，以向上为正方向，由动量定理可得
I-mgΔt=Δp=mv-0
故地面对人的冲量为
I=mv+mgΔt
由于支持力的作用点没有位移，故地面对人做功为零。
23．（1）10m/s；（2）1200N·s；（3）1200N
【详解】（1）从跌落至安全带开始张紧时，工人的速度大小为
（2）从跌落至安全带开始张紧，工人下落的时间为
所以从跌落至安全带最长状态的过程中，工人受到的重力冲量大小为
（3）由于整个过程工人动量变化量为零，则根据动量定理可知，从开始张紧至最长状态的过程中，工人受到安全带平均拉力的冲量大小为
解得平均拉力大小为
根据牛顿第三定律可知安全带所受的平均冲力大小为
24．沿SO向左
【详解】仅考虑光的折射，设时间内每束光穿过小球的粒子数为n，每个粒子的动量大小为p。这些粒子进入小球前沿SO方向的总动量
从小球出射时的总动量
p2=2np
p1、p2的方向均沿SO向右，根据动量定理
可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
