冲量-动量动量定理练习题(带答案)

2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理1.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.以下判断正确的是（）A .小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N sB .小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0C .小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N s解析：小球在最高点速度为零，取向下为正方向，小球从抛出至最高点受到的冲量 1 = 0 —（—mV。

）=10 N s, A正确；因不计空气阻力，所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s，但其方向变为竖直向下，由动量定理知，小球从抛出至落回出发点受到的冲量为： 1 =巾=mv —（—mv0）=20 N s, D正确，B、C均错误.答案：AD2•如图所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端•如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比（）A •木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量变大B .木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量不变C •木块在滑到底端的过程中，木块克服摩擦力所做的功变大D •木块在滑到底端的过程中，系统产生的内能数值将变大解析：传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动，对木块来说，所受滑动摩擦力大小不变，方向沿斜面向上；木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变，所以选项A错，选项B正确.木块克服摩擦力做的功也不变，选项C错•传送带转动时，木块与传送带间的相对位移变大，因摩擦而产生的内能将变大，选项D正确.答案：BD3•如图所示，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静置一小球C，A、B、C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，瞬时冲量必须满足（）A .最小值m .SgrB .最小值m .：5grC .最大值m ,：6grD .最大值m ,'7gr解析：在最低点，瞬时冲量1 = mv o,在最高点，mg= mv2/r,从最低点到最高点，mv$/2= mg x 2r + mv2/2,解出瞬时冲量的最小值为m .，'5gr,故选项B对；若在最高点，2mg = mv2/r,其余不变，则解出瞬时冲量的最大值为m J6gr.答案：BC4•水平面上有两个质量相等的物体a和b,它们分别在水平推力F i和F2作用下开始运动，分别运动一段时间后撤去推力，两个物体都将运动一段时间后停下.物体的v —t图线如图所示，图中线段AB // CD.则以下说法正确的是（）1[A c①水平推力的大小F1>F2 ②水平推力的大小F1<F2③a所受摩擦力的冲量大于b所受摩擦力的冲量④a所受摩擦力的冲量小于b所受摩擦力的冲量> ff D 1A .①③B .①④C .②③D .②④答案：B5•如图所示，在水平地面上有A、B两个物体，质量分别为m A = 3.0 kg、m B= 2.0 kg，在它们之间用轻绳连接，它们与地面间的动摩擦因数均为卩=0.1.现用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用J a.4在A、B两物体上，已知F1= 20 N , F2= 10 N , g取10 m/s2.当运动达到稳定后，下列说法正确的是（）A . A、B组成的系统运动过程中所受摩擦力大小为5N，方向水平向左B . 5 s内物体B对轻绳的冲量为70 Ns,方向水平向左C .地面受到A、B组成的系统的摩擦力大小为10 N，方向水平向左D. 5 s内A、B组成的系统的动量变化量为25 kg m/s解析：A、B组成的系统运动过程中所受的摩擦力为F f= ^m A+ m B）g = 5.0 N ,根据牛顿第三定律知地面受到A、B组成的系统的摩擦力的大小为 5 N，方向水平向右，所以A对C错.设运动达方向与F i 同向（或水平向右）.以B 为研究对象，运动过程中B 所受摩擦力为Ff B =^m g = 2.0 N .设 运动达到稳定时，B 所受轻绳的作用力为 F T ,根据牛顿第二定律有 F T — Ff B — F 2= m B a ,解得F T =14.0 N .根据牛顿第三定律知，物体B 对轻绳的作用力大小为14 N ，方向水平向左，冲量为70 N s , B 正确.A 、B 组成的系统受到的合外力的大小为 5 N ，所以5 s 内，合外力的冲量大小为25 N S ;由动量定理知 D 正确. 答案：ABD1:圆周轨道，圆心0在S 的正上方，在0和P 两点各4有一质量为m 的小物块a 和b,从同一时刻开始，a 自由下落,A . a 比b 先到达S,它们在S 点的动量不相等 B. a 与b 同时到达S,它们在S 点的动量不相等 C. a 比b 先到达S,它们在S 点的动量相等 D. b 比a 先到达S,它们在S 点的动量相等解析：a 、b 两球到达S 点时速度方向不同，故它们的动量不等， C 、D 错误.由机械能守恒定律知，a 、b 经过同一高度时速率相同，但 b 在竖直方向的分速度 v b 始终小于同 高度时a 球的速度v a ,应有平均速度 V b V V a ,由t^R 知，t a V t b ,所以a 先到达S 点，A 正V确，B 错误. 答案：A7.质量为m 的小球在水平面内做半径为 r 的匀速圆周运动，它的角速度为3,周期为T ,在£时间6•如图所示，PQS 是固定于竖直平面内的光滑的b 沿圆弧下滑.以下说法正确的是（内，小球受到的冲量的大小为（）2 T 2TA. 2m wrB. marC. m w 运D. m w 2解析：做匀速圆周运动的物体，其所受向心力的大小为 F = m w 2r，但向心力是个变力，方向不断改变，不能由Ft来求冲量，只能根据动量定理1= mv2—mv i = m wr —(—m wr)= 2m wr.答案：A8 —质量为m的物体做平抛运动，在两个不同时刻的速度大小分别为v i、V2，时间间隔为A t，不计空气阻力，重力加速度为g，则关于A时间内发生的变化，以下说法正确的是()A .速度变化大小为g A t,方向竖直向下B .动量变化大小为A p= m(v2—V1),方向竖直向下C .动量变化大小为A p= mg A t，方向竖直向下1D .动能变化为AE k = 2m(v2—v1)解析：根据加速度定义g=J A t可知A对，分别由动量定理、动能定理可知CD对；注意动量变化是矢量，由于V I、V2仅代表速度的大小，故选项B错.答案：ACD9.如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动()A .可能是匀变速运动B .可能是匀速圆周运动C .可能是匀变速曲线运动D .可能是匀变速直线运动解析：冲量是力与时间的乘积，在任何相等的时间内冲量都相冋，也就是物体受到的力恒疋不变, 所以物体做匀变速运动，其轨迹可以是直线的也可以是曲线的.答案：ACD10. 两质量相同的物体a和b分别静止在光滑的水平桌面上，因分别受到水平恒力作用，同时开始运动.右b所受的力为a的k倍，经过t时间后分别用l a、W a和|b、W b表示在这段时间内a和b各自所受恒力的冲量和做功的大小，则有()A . W b= kW a, |b= kl a B. W b= k2W a, |b= kl a C. W b= kW a, |b= k2|a D . W b= k2W a, |b= k2|a解析：由| = Ft , F b = kF a ,得I b= k| a，故C、D错.对两物体分别1由动量定理得：|a= mv a, |b= mv b，分别由动能定理得W a = qmv2,1W b=，mv b，联立解得W b= k2W a.答案：B11. 物体受到合力F的作用，由静止开始运动，力F随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A .该物体将始终向一个方向运动B. 3s末该物体回到原出发点C. 0〜3 s内，力F的冲量等于零，功也等于零D. 2〜4 s内，力F的冲量不等于零，功却等于零解析：图线和横坐标所围的面积等于冲量，0〜1秒内的冲量为负，说明速度沿负方向，而1〜2 秒内冲量为正，且大于0〜1秒内的冲量，即速度的方向发生变化，所以A错误，0〜3秒内，力F的冲量为零，即物体0秒时的速度和3秒时的速度一样，故0〜3秒内力F的冲量等于零，功也等于零，C、D正确.分析运动过程可以得到3秒末物体回到原出发点，B正确.答案：BCD12. 蹦极跳是勇敢者的体育运动.该运动员离开跳台时的速度为零，从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段，从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点为第二阶段. 下列说法中正确的是（）A .第一阶段重力的冲量和第二阶段弹力的冲量大小相等B .第一阶段重力势能的减少量等于第二阶段克服弹力做的功C .第一阶段重力做的功小于第二阶段克服弹力做的功D .第二阶段动能的减少量等于弹性势能的增加量解析：对全程有:IG i+ IG2= I 弹，所以IG i V I 弹，A 错.全程动能不变Ep i + Ep2= E弹所以Ep i v E弹，B错，C对. 第二阶段圧k = W弹一WG2所以W弹〉AEk即弹性势能的增加量大于动能的减少量，D错.答案：C13. 如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点•每根杆上都套着一个质量相同的小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为零），关于它们下滑的过程，下列说法中正确的是（）A .重力对它们的冲量相同B .弹力对它们的冲量相同C .合外力对它们的冲量相同D .它们的动能增量相同解析：由运动学知识可知三个滑环的运动时间相等，故A正确，由于三种情形下弹力的方向不同，故B错，根据机械能守恒定律知D错，而合外力冲量大小为mv，由于v大小不等，故C错.答案：A14. 2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注•冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线OO'推到A点放手，此后冰壶沿AO'滑行，最后停于C点•已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为仏冰壶质量为m, AC = L , CO '= r, 重力加速度为g.（1）求冰壶在A点的速率；（2）求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小;⑶若将BO'段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8 11,原只能滑到C点的冰壶能停于0'点,求A点与B点之间的距离.1 ________________解析：⑴由一i mgL= 0—2mv A，得V A = 2 i gL⑵由I = mv A,将V A代入得I = m 2 i gL(3) 设A点与B点之间的距离为s,由1—i mg—0.8 i m(L + r —s) = 0 —：mv A，将V A代入得s= L —4r.答案：(1) 2i gL (2)m 2 1L (3)L —4r15.2008年8月24日晚，北京奥运会闭幕式上，199名少年穿着特制的足具一一一副由白色的金属制成的高约一米、装有弹簧的支架走上了闭幕式的表演舞台，如左图所示.199名少年整齐划一的前空翻、后空翻、横飞，引起现场观众阵阵尖叫.若表演者穿着这种弹跳器上下跳跃. 右图所示为在一次跳跃中弹跳器从接触地面到离开地面的过程中，地面对弹跳器弹力F与时80 kg.求:间t的变化关系图象•表演者连同弹跳器的总质量为(1) t1 = 0.5 s时刻，表演者的速度；(2) 表演者离地后能上升的高度. (不计空气阻力，g取10 m/s2)解析：(1)由图象可知，t1 = 0.5 s时刻弹跳器的压缩量最大，故此时表演者的速度为0.(2)表演者从t1 = 0.5 s弹起上升到t2= 1.0 s离地的过程中受到重力G和弹力F作用，它们的冲量改变了表演者的动量.设表演者t2= 1.0 s离地时的速度为I G+I F = mv由 F —t 图知：I F = 1 100 Ns解得：v = 8.75 m/s设上升的高度为h由v2= 2gh解得h = 3.83 m.答案：（1）0 （2）3.83 m16.据航空新闻网报道，美国“布什”号航空母舰的一架质量为 1.5 x 104 kg的“超级大黄蜂”舰载飞机于2009年5月19日下午完成了首次降落到航母甲板上的训练一一着舰训练.在“布什”号上安装了飞机着舰阻拦装置一一阻拦索，从甲板尾端70m处开始，向舰首方向每隔一定距离横放一根粗钢索，钢索的两端通过滑轮与甲板缓冲器相连，总共架设三道阻拦索.飞行员根据飞机快要着舰时的高度，确定把飞机的尾钩挂在哪一根阻拦索上，这意味着飞机有三次降落的机会•如图所示，某次降落中在阻挡索的阻拦下，这架“大黄蜂”在 2 s内速度从180 km/h降到0•“大黄蜂”与甲板之间的摩擦力和空气阻力均不计.求：(1) 阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力大小;(2) 阻拦索对“大黄蜂”的冲量.0 —v 0解析：（1）“大黄蜂”在t = 2 s内速度从V0= 180 km/h = 50 m/s降到0，加速度为a= —t —= —25 m/s2根据牛顿第二定律，阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力F f = ma，代入数据求得F f =— 3.75x 105 N.⑵阻拦索对“大黄蜂”的冲量I = F f t=—7.5X 105 N s即阻拦索对“大黄蜂”的冲量大小为7.5X 105 N s,方向与运动方向相反.答案：(1)3.75 x 105 N (2)7.5 x 105 N s方向与运动方向相反取竖直向上的方向为正I G =—mg(t2—t i) = —400 Ns17 •撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图6- 1-6所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落.在第二十九届北京奥运会比赛中，身高 1.74 m的俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以 5.05 m的成绩打破世界纪录•设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a= 1.0 m/s2匀加速助跑，速度达到v = 8.0 m/s时撑杆起跳，使重心升高h1= 4.20 m后越过横杆，过杆时的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h2= 4.05 m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t = 0.90s.已知伊辛巴耶娃的质量m= 65 kg ,重力加速度g取10 m/s2，不计撑杆的质量和空气的阻力•求：(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；抽护功咆起虧上撕峠和F慕(2 )伊辛巴耶娃在撑杆起跳上升阶段至少要做的功；(3) 在伊辛巴耶娃接触软垫到速度减为零的过程中，软垫对运动员平均作用力的大小.解析：(1)设助跑距离为s,由运动学公式v2= 2as解得s=2a=32 m.1⑵设运动员在撑杆起跳上升阶段至少要做的功为W，由功能关系有W + ?mv2= mgh1解得：W = 650 J.(3)运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v ',由运动学公式有v' 2= 2gh2设软垫对运动员的平均作用力为F，由动量定理得(mg - F)t= 0-mv '解得 F = 1 300 N.答案：(1)32 m (2)650 J (3)1 300 N。