2024-2025学年教科版（2019）选择性必修第一册 1.2动量定理 课时过关练（含解析）
一、单选题
1．如图所示，一倾角为的倾斜轨道底端有一垂直轨道的缓冲装置。质量为20kg、可视为质点的物块从轨道顶端A以速度1m/s沿轨道向下运动，运动2m后到达B点碰到缓冲装置，与缓冲装置相互作用0.5s后速度减为零，物块与倾斜轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度，，，则缓冲装置对物块的平均作用力大小为( )
A.40N B.80N C.160N D.240N
2．国产水刀--超高压数控万能水切割机能切割40mm厚的钢板、50mm厚的大理石等材料，水刀就是将普通的水加压，使水流高速流出，一水刀垂直入射的速度为v，水流与材料接触后，速度为零，水的密度为ρ，则水刀产生压强p的表达式为( )
A. B. C. D.
3．1kg的普洱茶放在水平桌面上，取重力加速度大小，经1min，桌面对普洱茶的冲量大小为( )
A. B. C. D.0
4．如图，小船以2.0m/s的速度匀速前行，站在船上的人相对于船竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.45m。假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取，则下列分析正确的是( )
A.小球抛出时的初速度大小为3m/s
B.小球上升的时间为0.3s
C.小球到达最高点时速度为零
D.从小球被抛出到再次落入手中，小船前进了0.4m
5．研究物体的碰撞时，碰撞过程中受到的作用力F往往不是恒力，求F的冲量时，可以把碰撞过程细分为很多短暂的过程，如图所示，每个短暂的时间内物体所受的力没有很大的变化，可认为是恒力，则每个短暂过程中力的冲量分别为、……，将关系式相加，就得到整个过程作用力F的冲量在数值上等于曲线与横轴所围图形的面积。这种处理方式体现的物理方法是( )
A.控制变量法 B.微元法 C.转换法 D.类比法
6．将小球以初速度竖直向上抛出，经过一段时间小球又落回抛出点，速度大小为v，运动过程中小球所受空气阻力大小与小球速率成正比，重力加速度为g，则小球在空中运动时间为( )
A. B. C. D.
7．冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目，运动员需要先给冰壶一个初速度，使冰壶沿着冰面达到指定区域，若某次比赛过程冰面可视为光滑，质量为5kg的冰壶（可视为质点）静止于光滑水平面上。从t=0时刻开始，冰壶受到运动员的水平外力F作用，外力F随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.冰壶第1s末的速度大小为 B.力F前1s内的冲量大小为
C.冰壶第2s末速度大小为 D.前2s内运动员对冰壶做的功为
8．如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，已知重力加速度大小为g，关于物体在时间t内所受力的冲量，下列说法正确的是( )
A.重力的冲量大小为0 B.摩擦力的冲量大小为
C.拉力F的冲量大小为 D.合外力的冲量大小为
二、多选题
9．一质量为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.内动量变化量为
B.时物块的动量大小为
C.内合外力F的冲量为0
D.时物块的动量大小为
10．如图所示，质量为M的小车在水平面上始终以恒定速度向右做匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞（碰撞时的作用力远远大于小球的重力）后反弹，上升的最大高度仍为h。设球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球刚弹起后的速度大小可能为( )
A. B. C. D.
11．一质量为1kg的物块，在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动，F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是( )
A.物块在2s末的动量大小为2kg·m/s
B.物块在3s末的速度大小为1m/s
C.水平力F在前3s内的冲量大小为3N·s
D.物块在4s末的动量大小为2kg·m/s
三、计算题
12．生活中经常出现手机滑落而导致损坏的现象，手机套能有效的保护手机。现有一部质量为的手机（包括手机套），从离地面高处无初速度下落，落到地面后，反弹的高度为，由于手机套的缓冲作用，手机与地面的作用时间为。不计空气阻力，取，求：
（1）手机在下落过程中重力冲量的大小；
（2）手机与地面作用过程中手机动量的变化量的大小；
（3）手机对地面的平均作用力。
13．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。
参考答案
1．答案：C
解析：物块由A点到B点过程，根据牛顿第二定律可得由运动学公式有
代入数据得
物块减速过程，以沿倾斜轨道向上为正方向，由动量定理，有代入数据得
故选C。
2．答案：A
解析：取时间内喷出的水为研究对象，这部分水的质量为
这部分水经过时间后都由v变为0，取水喷出方向为正方向，对这部分水由动量定理得
化简得
则压强为
故选A。
3．答案：B
解析：由可得，选项B正确。
4．答案：B
解析：A.小球抛出时的竖直速度，则抛出时的初速度大小，故A错误；
B.小球上升的时间为，故B正确；
C.小球到达最高点时水平速度不为零，则速度不为零，故C错误；
D.从小球被抛出到再次落入手中，小船前进了，故D错误。
5．答案：B
解析：根据题意可知，这种处理方式体现的物理方法是微元法。
故选B。
6．答案：B
解析：设小球上升时间为，下降时间为，上升下降总时间为t，取向下方向为正方向。全过程根据动量定理有
由于上升的高度等于下降的高度，则有
根据题意有，
故得
联立解得
故选B。
7．答案：A
解析：A.冰壶在第1s内由动量定理
解得冰壶第1s末的速度大小为
选项A正确；
B.力F前1s内的冲量大小为
选项B错误；
C.冰壶在前2s内由动量定理
解得第2s末速度大小为
选项C错误；
D.前2s内运动员对冰壶做的功为
选项D错误。
故选A。
8．答案：C
解析：A.重力的冲量为
A错误；
B.由于物体做匀速运动，根据平衡关系有
摩擦力的冲量为
B错误；
C.拉力F的冲量大小为
C正确；
D.物体匀速直线运动，合力为零，所以合外力的冲量为0，D错误。
故选C。
9．答案：AD
解析：A.图像的面积表示冲量。内合外力F的冲量
根据动量定理知内动量变化量为，A正确；
B.物块从静止开始运动，所以内动量的变化量与2s末动量大小相等，为，B错误；
C.内合外力F的冲量，C错误；
D.内根据动量定理有
解得动量，D正确。
故选AD。
10．答案：AC
解析：AB.若小球与车碰撞后，水平速度相同，根据动量守恒
由于，则
球弹起后竖直速度为
则小球刚弹起后的速度大小为
A正确，B错误；
CD.若小球与车没有达到共速，对小球由动量定理
水平方向
竖直方向
得
则小球刚弹起后的速度大小为
C正确，D错误。
故选AC。
11．答案：AC
解析：A．根据动量定理得
解得
A正确；
B．根据动量定理得
解得
B错误；
C．水平力F在前3s内的冲量大小为
C正确；
D．3s末速度为零，因为
所以物块一直静止，所以在4s末的动量大小为零，D错误。
故选AC。
12．答案：（1）（2）（3），方向竖直向上
解析：（1）手机在下落过程中做自由落体运动，则有
解得
则手机在下落过程中重力冲量的大小为
（2）手机落到瞬间的速度大小为
设手机从地面反弹的速度大小为，则有
解得
手机与地面作用过程中，以竖直向上为正方向，则手机动量的变化量为
（3）手机与地面作用过程中，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得
解得手机对地面的平均作用力大小为
方向竖直向上。
13．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
