人教版高中物理选修3-5：测试卷(一)含答案

高中同步测试卷( 一 )
第一单元动量、冲量和动量定理
( 时间：90 分钟，满分：100 分)
一、选择题( 本题共12 小题，每小题 5 分，共60 分．在每小题给出的四个选项中，至
少有一个选项正确．全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得0 分．) 1．下列关于动量的说法正确的是( )
A.质量大的物体，动量一定大
B.质量和速率都相同的物体，动量一■定相同
C.一个物体的速率改变，它的动量一定改变
D.一个物体的运动状态改变，它的动量一定改变
2．关于动量的变化，下列说法中正确的是( )
A.做直线运动的物体速度增大时，动量的变化量中的方向与运动方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时，动量的变化量A p的方向与运动方向相反
C.物体的速度大小不变时，动量的变化量Ap为零
D.物体做匀速圆周运动时，动量的变化量Ap为零
3．为了保护航天员的安全，飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝，在
距离地面大约 1 m 时，返回舱的 4 个反推火箭点火工作，返回舱速度一下子降到了 2 m/s 以下，随后又渐渐降到 1 m/s ，最终安全着陆，把返回舱从离地 1 m 开始减速到安全着陆称
为着地过程，则关于反推火箭的作用，下列说法正确的是( )
A.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化
B.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量
C.延长着地过程的作用时间
D.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力
4．古时有“ 守株待兔” 的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可
致死．若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为0.2 s ，则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )
A．1 m/s B．1.5 m/s
C．2 m/s D．2.5 m/s
5.以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程
中的下列各物理量的判断正确的是( )
A.在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同
B.在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同
C.在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同
D.在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同
6 .如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度
抽出纸条后，铁块掉到地面上的 P 点，若以2V 速度抽出纸条，则铁
块落地点为（
）
8 .在P 点左侧
9 .物体m i 、m 2（m >m 2）以相同的初动能在地面上滑行，它们跟地面有相同的动摩擦因数,
到它们停下来所经历的时间分别为
t i 、t 2,则有（
）
A. t i >t 2
D.无法确定
10 .质量相等的A 、B 两个小球，沿着倾角分别是
“和3/3的两个光滑的固定斜面,
11 .如图甲所示，物体 A 和B 用轻绳相连，挂在轻质弹簧下静止不动， A 的质量为m B
的质量为M 当连接A 、B 的绳突然断开后，物体 A 上升经某一位置时的速度大小为 V,这时
物体B 下落的速度大小为 u,如图乙所示.在这段时间里，弹簧的弹力对物体
铁块
A.仍在P 点
C.在P 点右侧不远处
D.在P 点右侧原水平位移的两倍处 7 .高空作业须系安全带.如果质量为
m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全
带对人刚产生作用力前人下落的距离为
h （可视为自由落体运动）.此后经历时间t 安全带达
到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上， 则该段时间安全带对人的平均作用力大
小为（
）
A.罕+mg
m 2gh
8 .—^t —-mg c m gh
C. —t-+ mg
m gh D —--mg
8.水平推力F i 和F 2分别作用于水平面上等质量的甲、
乙两物体上, 用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下来.
两物体的v -t
图象如图所示，图中线段 AB// CD 则（
A. F i 的冲量大于F 2的冲量
B. F i 的冲量等于F 2的冲量
C.两物体受到的摩擦力大小相等
D.两物体受到的摩擦力大小不等
B. t i <t 2
C. t i = t 2
由静止从同一高度 h 2下滑到同样的另
度 hi,如图所示，则A B 两小球（
）
A. 滑到h i 高度时的动量相同
B. 滑到h i 高度时的动能相同
C. 由h 2滑到h i 的过程中小球动量变化相同
D. 由h 2滑到h i 的过程中小球动能变化相同
A 的冲量为
作 H D I
n 同
J
A. mv
C. m 什 Mu
12.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，
小明在雨天将一圆柱形水杯置
于露台，测得1 h 内杯中水位上升了 45 mm 查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为 12 m/s.
3
据此估算该压强约为 （设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为
1X10
3
kg/m ）（ ）
A. 0.15 Pa
B. 0.54 Pa
位.）
13 . （10分）一个质量为0.2 kg 、以10 m/s 的速度飞来的网球被球拍击中，并以 20 m/s
的速度反方向弹回，网球与球拍的接触时间为
0.1 s ，试求：（不考虑重力的冲量）
（1）网球动量的变化； （2）球拍对网球的平均作用力.
14 .（10分）用电钻给建筑物钻孔时，
钻头所受的阻力与深
度成正比.
图，那 /
为阻力f 与时间t 关系的图象，若钻头匀速钻进时第 1 s 内所受的阻力的
/；
冲量为100 Ns,求5 s 内阻力的冲量的大小.
才 1 _
ft
I 5
15 .（10 分 ）跳起摸高是中学生进行的一项体育活动，某同学身高 1.80 m ，质量 65 kg ，
站立举手达到 2.20 m ．此同学用力蹬地，经 0.45 s 竖直离地跳起，设他蹬地的力的大小恒
定为 1 060 N ，计算他跳起可摸到的高度． （ g 取 10 m/s 2
）
B. mv- Mu D. m 什 mu
回1
16. （10分）（2016高考全国卷乙）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v0 竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为p,重力加
速度大小为g. 求：
（1）喷泉单位时间内喷出的水的质量；
（2）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．
参考答案与解析
1.[导学号13050001] 【解析】选CD.根据动量的定义，它是质量和速度的乘积，因
此它由质量和速度共同决定，选项A错误；又因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，
而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，但方向不一定相同，选项 B 错误；一个物体的速率改变，则它的动量大小就一定改变，选项C正确；物体的运动状态改变，它的速
度就一定改变，它的动量也就改变，选项 D 正确．
2．[ 导学号13050002] 【解析】选AB. 动量是矢量，动量的变化量是初、末动量的矢
量差．物体的速度大小不变，但方向改变时，动量变化量也不为零，C、D 项错误．做单向
直线运动的物体初、末动量方向相同，速度增大时，动量变化量与速度同向，速度减小时，
动量变化量与速度反向，A、B 项正确．
3.[导学号13050003] 【解析】选CD.无论是否有反推火箭，返回舱和航天员从距地
面约1m处至着陆的过程中，动量的变化和所受的冲量均相同，但有了反推火箭作用后，延长了着地过程的作用时间，由动量定理（F— G）t =即知返回舱和航天员所受的平均冲力减
4 .［导学号13050004］ 【解析】选CD.根据题意建立模型，设兔子与树桩的撞击力为 根据动量定理有Ft =mv
，所以，v
=%曙=gt =
2 m/s
，选工
D 正确.
5 .［导学号13050005］ 【解析】选ABD.不计空气阻力，石块只受重力的冲量，两个过 程所用
的时间相同，重力的冲量就相同， A 正确.据动量定理，物体动量的增量等于它所受
力的冲量，由于在两个相等的时间间隔内，
石块受到重力的冲量相同， 所以动量的增量必然
相同，B 正确.由于石块下落时在竖直方向上是做加速运动，下落相同高度所用时间不同， 所受重力的冲量就不同，因而动量的增量不同，
C 错.据动能定理，合外力对物体所做的功
等于物体动能的增量，石块只受重力作用，在重力的方向上位移相同，重力做的功就相同， 因此动能的增量就相同，D 正确.
6 .［导学号13050006］【解析】选B.纸条抽出的过程，铁块所受的摩擦力一定，以速 度v 抽出
纸条，铁块所受的摩擦力的作用时间较长，
铁块获得的速度较大， 铁块平抛运动的
水平位移较大；若以 2v 的速度抽出纸条，则铁块所受的摩擦力的作用时间较短，铁块获得 的速度较小，平抛运动的水平位移较小.所以铁块落地点在
P 点左侧，选B.
7 .［导学号13050007］【解析】选 A.人下落h 高度的过程中的运动为自由落体运动， 由运动学
公式v 2
=2gh 可知v=q2gh,缓冲过程中（取向上为正方向），由动量定理得（F — mc ）t =0 — （ —
mV ,解得F= Njg + mg 选项A 正确.
8 .［导学号13050008］【解析】选C.甲、乙先做加速运动，撤去推力后做减速运动.
图
中线段AB// CD 表明甲、乙与水平面的动摩擦因数相同，又甲、乙质量相等，所以两物体 受到的摩擦力大小相等，所以选项
C 正确，
D 错误.因为整个运动过程，物体的动量改变量
为零，所以推力的冲量大小等于物体受到的摩擦力的冲量大小. 由图可知甲的运动时间小于 乙的运动时间，所以甲的摩擦力的冲量小于乙的摩擦力的冲量， 则F 1的冲量小于F 2的冲量，
所以选项A B 错误.
12 12
9 .［导学号13050009］ 【解析】选 B.依题意知-mv 1 = 2n 2V 2,又m >m,故V 1<V 2；设物
体初速度方向为正方向，由动量定理得一
jjmgt=0—mv,解得t=~v,故11<t 2.
闻
10 .［导学号13050010］ 【解析】选BD .两小球由h 2下滑到h 1高度的过程中，机械能
守恒，m@h 2—h 。

=2mV, v= 12g （h 2— h 。

，小球下滑到 h 1处时，速度的大小相等，由于 a 不等于3,速度的方向不同，由此可判断，小球在
》高度处动能相同，动量不相同.小球运
动过程中动量的变化量不同，而小球动能的变化量相等.
小.
F,兔子撞击后速度为零,
11 .［导学号13050011］ 【解析】选D.该题涉及的物体较多，可选 B 为研究对象，在
B 下落的这段时间t 内，其动量向下增加为 Mu B 只受重力，由动量定理，重力的冲量为 Mgt = Mu,解得t = u.以A 为研究对象，其动量在时间 t 内向上增加为 mv 设弹力的冲量为I , g
由动量定理有I — mgt= mv,解得I =nmv+u ),故正确选项为 D.
12 .［导学号13050012］【解析】选A.设雨滴受到支持面的平均作用力为
F,在At 时
间内有质量为 Am 的雨水的速度由v=12 m/s 减为零，以向上为正方向，对这部分雨水应用
13 .［导学号13050013］【解析】设网球飞来的速度方向为正方向，则：
网球的初速度 VO = 10 m/s ,反弹后速度 v=—20 m/s
(1)网球的动量变化： Ap= mv- mv= 0.2 x ( — 20) kg m/s — 0.2 x 10 kg m/s= - 6 kg
m/s
所以网球的动量变化的大小为
6 kg m/s,方向与初速度方向相反.
(2)由动量定理Ft=中可知，球拍对网球的平均作用力： Ap - 6
F=f=——N = - 60 N t 0.1
球拍对网球的平均作用力大小为
60 N,方向与初速度方向相反.
【答案】(1)6 kg m/s,方向与初速度方向相反
(2)60 N ,方向与初速度方向相反
14 .［导学号13050014］【解析】设钻头进入建筑物的深度为
x,则钻头受到的阻力为
f = kx, k 为比例系数.
钻头匀速钻进，深度为 x=vt 所以f = kvt
1 1
2
在时间t 内阻力的冲量可通过如题图所本的
f -t 图象的面积来求解I =-f t =-kvt
即I P ：因第1 s 内的冲量为100 N s,所以t=5 s 时，I5= 2 500 N s. 【答案】2 500 N s
15 .［导学号13050015］【解析】设该同学离地时获得的速度为
v,根据动量定理(F
2
—mgt = mv 由竖直上抛运动公式得： h = 7-,由以上两式可得：h=0.4 m 所以该同学摸高
2g
为 H= (2.20 +0.4)m =2.6 m.
【答案】2.6 m
16.［导学号13050016］【解析】(1)设At 时间内，从喷口喷出的水的体积为
AV,质
量为Am 则
z\m= pAV ①
R= v 0s 及
②
由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为
z\m
—=W0S.
③
及
动量定理：FAt = Am%
/口小 Am
付到F-v . 设水杯横截面积为 S,对水杯里的雨水，在 At 时间内水面上升 Ah,则有 Am=(SAh, p
F Ah
=pv= 0.15 Pa 故选A.
(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速
度大小为v,对于At时间内喷出的水，由能量守恒得
1 2
12
2( M) v + ( An) gh= 2( M) V0 ④
在h高度处，母时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Ap = (An) v ⑤设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有
F At =与⑥
由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得F= Mg ⑦
2 2
联立③④⑤⑥⑦ 式得h =、网&
2g 2 pv o S
v0 M2g
【答案】⑴W0S (2) -- 222
2g 2 p voS。