1、动量 动量定理1.如图所示，运动员挥拍将质量为m的网球击出。如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2，v1与v2方向相反，且v2v1。忽略重力，则此过程中拍子对网球作用力的冲量()A大小为m(v2v1)，方向与v1方向相同B大小为m(v2v1)，方向与v1方向相同C大小为m(v2v1)，方向与v2方向相同D大小为m(v2v1)，方向与v2方向相同解析：选D取拍子击打网球前网球的速度方向为正方向，根据动量定理得拍子对网球作用力的冲量为Imv2mv1m(v1v2)，即冲量大小为m(v1v2)，方向与v1方向相反，与v2方向相同，故A、B、C错误，D正确。2最近，我国为“长征九号”研制
2、的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()A1.6102 kgB1.6103 kgC1.6105 kgD1.6106 kg解析：选B设1 s内喷出气体的质量为m，喷出的气体与该发动机的相互作用力为F，由动量定理得Ftmv，m kg1.6103 kg，选项B正确。3.汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题(安全、节能、环保)之一。实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性
3、能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3 km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80 t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以约100 km/h的速度撞向非固定物体。对该试验的下列分析，错误的是()A汽车前面的发动机舱用料越坚硬、发动机舱越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小B汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的冲击力C相对汽车撞击固定的物体(如墙体)而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些D如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害解析：选A汽车前面
4、的发动机舱用料越坚硬、发动机舱越坚固，进行碰撞试验时汽车与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理Ftmv，可知F越大，模拟乘员受到的伤害就越大，A错误；汽车发生碰撞时，在模拟乘员动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的冲击力， B正确；相对汽车撞击固定的物体(如墙体)而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则冲击力较小，驾驶员就较安全一些，C正确；如果不系安全带，快速膨开的气囊会对模拟乘员产生很大的冲击力，可能会对模拟乘员造成巨大伤害，D正确。4高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。2018年某地一名3个月大的女婴被高空掉下的一
5、个苹果砸中头部造成十级伤残，如图所示的关于高空抛物的一幅漫画就来源于这个不幸事件。若苹果质量为200 g，从离地面20 m高的楼层上静止释放，落在坚硬的水泥地面上，不计空气阻力，苹果落地与地面的作用时间为0.01 s，g取10 m/s2，则()A苹果落地时速度大小为1 m/sB苹果落地对地面的平均作用力为202 NC苹果下落的过程中重力做功的平均功率为20 WD苹果落地对地面的作用力大于地面对苹果的作用力解析：选C苹果落地时速度大小为v m/s20 m/s，选项A错误；取向上为正方向，根据动量定理得(Fmg)t0(mv)，解得苹果落地时地面对苹果平均作用力为Fmg402 N，由牛顿第三定律知，
6、苹果对地面的平均作用力为402 N，选项B错误；苹果下落的时间t 2 s，重力做功的平均功率为 W20 W，选项C正确；苹果落地时地面对苹果的作用力与苹果对地面的作用力是一对作用与反作用力，则苹果对地面的作用力等于地面对苹果的作用力，选项D错误。5.课上老师做了这样一个实验：如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处。第一次，慢拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的P点；第二次，将棋子、纸条放回原来的位置，快拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的N点。从第一次到第二次结果的变化，下列解释正确的是()A棋子的惯性变大了B棋子受到纸条的摩擦力变小了C棋子受到纸条的摩擦力的冲量变小了D棋子
7、离开桌面时的动量变大了解析：选C两次拉动中棋子的质量没变，其惯性不变，故A错误；由于棋子对纸条的正压力不变，所以纸条对棋子的摩擦力没变，故B错误；由于快拉时作用时间变短，所以摩擦力对棋子的冲量变小了，故C正确；由动量定理可知，棋子所受合力的冲量减小，则棋子离开桌面时的动量变小，故D错误。62020年12月17日，嫦娥五号探测器从月球表面带回1 731 克土壤后顺利返回地球，至此我国成为第三个带回月壤的国家。12月16日9时15分，嫦娥五号返回器组合体上两台发动机同时工作8秒，完成第二次月地转移轨道修正。已知每台发动机提供的作用力大小和方向相同且都为25 N，则这8秒内两个发动机对组合体的冲量大
8、小为()A800 NsB400 NsC200 NsD0解析：选B两个发动机对组合体的冲量大小为I2Ft2258 Ns400 Ns，故选B。7水上飞行器是来自法国的水上游乐设施，国内盛行，它利用喷水装置产生的反冲动力，让人在水上腾空而起。如图所示，人和飞行器静止于空中，已知人和飞行器的总质量为M，设飞行器以速度v竖直向下喷水。下列说法正确的是(不考虑喷出的水对总质量的影响，取g10 m/s2)()A喷出的水对飞行器的作用力与飞行器的重力为相互作用力B每秒喷水量越多则水对飞行器的作用力越大C每个喷口每秒喷出水的质量为D人、飞行器，水组成的系统机械能守恒解析：选B喷出的水对飞行器的作用力与飞行器的重
9、力都作用在飞行器上，则此二力不是相互作用力，故A错误；由动量定理得Ftmv，则Fv，故B正确；由平衡可得F，则mt，则每个喷口每秒喷出水的质量为，故C错误；人、飞行器的机械能不变，水的动能不变，重力势能减小，则系统机械能会变化，故D错误。8一架中国国际航空CA103客机，从天津飞往香港途中遭遇鸟击，飞机头部被撞穿约一平方米的大洞，雷达罩被砸穿，所幸客机及时安全着陆，无人受伤。若飞机的速度为700 m/s，小鸟在空中的飞行速度非常小，小鸟的质量为0.4 kg。小鸟与飞机的碰撞时间为2.5104 s。则飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为()A104 NB105 NC106 ND107 N解析：
10、选C本题为估算题，可以认为撞击前小鸟的速度为零，撞击后小鸟与飞机的速度相等，飞机速度为v700 m/s，撞击过程可以认为小鸟做匀加速直线运动，对小鸟，由动量定理得Ftmv0，则F N1.12106 N，C正确，A、B、D错误。9.一质量为2 kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，合力F随时间t变化的关系图像如图所示，则()At2 s时，物块的动量大小为0Bt3 s时，物块的速率为1 m/sCt0到t1 s时间内，合力F对物块冲量的大小为1 NsDt2 s到t3 s时间内，物块动量变化量的大小为2 kgm/s解析：选BFt图像和时间轴所围成的面积表示物体受到的冲量，根据动量定理I合p，
11、则有2 kgm/sp0，解得p3 kgm/s，A错误；Ft图像和时间轴所围成的面积表示物体受到的冲量，根据动量定理2 kgm/s11 kgm/smv0，解得v1 m/s，B正确；t0到t1 s时间内，合力F对物块冲量的大小I12 Ns2 Ns，C错误；t2 s到t3 s时间内，物块动量变化量大小pI11 kgm/s1 kgm/s，D错误。10如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球从释放到速度变为零的过程，下列说法中正确的有()A小球的机械能减少了mghB小球克
12、服阻力做的功为mg(Hh)C小球所受阻力的冲量等于mD在小球刚落到地面到速度变为零的过程中，小球动量的改变量大小等于m解析：选B小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小mg(Hh)，则小球的机械能减少了mg(Hh)，故A错误。对全过程运用动能定理得mg(Hh)Wf0，则小球克服阻力做功Wfmg(Hh)，故B正确。小球落到地面时的速度v，对进入泥潭的过程运用动量定理得IGIf0m，可知阻力的冲量大小不等于m，故C错误。小球落到地面时的速度v，进入泥潭后的速度为零，所以小球动量的改变量大小等于m，故D错误。11如图1所示，一个物体放在粗糙的水平地面上。在t0时刻，物体在水平力F作用下由静止开
13、始做直线运动。在0到t0时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图2所示。已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等。则()A在0到t0时间内，合力的冲量大小为a0t0Bt0时刻，力F等于0C在0到t0时间内力F大小恒定D在0到t0时间内物体的动量逐渐变大解析：选D合力F合ma是变力，其平均作用力为，则合力的冲量大小为ma0t0，则A错误；t0时刻，力F合等于0，F等于摩擦力，则B错误；在0到t0时间内力F大小变小，则C错误；在0到t0时间内物体做加速运动，物体的动量逐渐变大，则D正确。12如图甲所示，一固定的光滑斜面足够长，倾角为30。质量为0.2 kg的物块静止在斜面底端，t0时刻，受到沿斜面方
14、向拉力F的作用，取沿斜面向上为正方向，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，g10 m/s2，则下列说法正确的是()A6 s末物块的速度为零B物块一直沿斜面向上运动C04 s内拉力对物块做的功为15 JD06 s内拉力对物块的冲量为零解析：选A在02 s内，由牛顿第二定律可得F1mgsin 30ma1，解得a15 m/s2，在24 s内，由牛顿第二定律可得F2mgsin 30ma2，解得a210 m/s2，则物块在02 s内向上做匀加速直线运动，23 s内向上做匀减速直线运动，3 s时速度减少为零，34 s内向下做匀加速直线运动，46 s内向下做匀减速直线运动，6 s时速度减为零，故A正确，B错
15、误；在t4 s 时和t2 s时物块在同一位置，速度等大反向，所以04 s内拉力对物块做的功等于02 s内拉力对物块做的功，sa1t210 m，WF1s20 J，故C错误；06 s内拉力对物块的冲量IF1t1F2t2(2412)Ns6 Ns，故D错误。13如图所示，光滑水平桌面上放置质量为M2 kg的长方体形木板B，质量为m 1 kg的小物块A停在B右端。t0时刻，木板B在水平恒力F作用下由静止开始运动，此后A、B运动的速度时间图像如图乙所示，在t1 s时，A物块刚好从B的左端滑落。规定水平向右为正方向，则以下判断正确的是()AA对B的压力与地面对B的支持力冲量和为零B水平恒力F与A对B的摩擦力
16、的冲量和为零C在01 s内，水平恒力F的冲量大小为10 NsD在01 s内，A对B的冲量为8 Ns解析：选C因为A对B的压力小于地面对B的支持力，所以这两个力的冲量和不等于零，A错误；因为水平恒力F大于A对B的摩擦力，所以这两个力的冲量和不为零， B错误；在01 s内，对A根据动量定理得ftm2 m/s02 Ns，对B根据动量定理得FtftM4 m/s0，解得Ft10 Ns，水平恒力F的冲量大小为10 Ns，C正确；在0 1 s内，A对B的冲量大小为ft2 Ns，D错误。14北海公园荷花池中的喷泉如图甲所示，其水泵以一定的角度将水喷向空中，水的运动轨迹示意图如图乙所示，水上升的最大高度为h，落在水面的位置距喷水口的距离为d。已知喷水口的水流量为Q，水的密度为，重力加速度为g，忽略空气阻力。(1)求上述喷泉中水上升至最大高度时水平速度的大小vx；(2)假设水击打在水面上时速度立即变为零，且在极短时间内击打水面的水受到的重力可忽略不计，求水击打水面竖直向下的平均作用力的大小Fy。解析：(1)由平抛规律可知，竖直方向hgt2水平方向vxt解得vx 。(2)极短时间t内击打在水面上的水的质量mQt水击打在水面上竖直方向的速度vy设水受到的竖直方向的平均作用力为F，向下为正，由动量定理有Ft0mvy依据牛顿第三定律，可得竖直方向平均作用力的大小FyQ。答案：(1) (2)Q
