2022年人教版物理选修3-5第十六章动量守恒定律162动量和动量定理同步练习题

1、人教版物理选修 3-5 第十六章 动量守恒定律 16.2 动量和动量定理 同步练习题 （含解析）人教版物理选修 3-5 第 16 章第 2 节 动量和动量定理 同步练习题号一二三总分得分一、单项题（本大题共 13 小题,共 52.0 分）1. 以下说法正确选项（）A. 速度大的物体 ,它的动量肯定也大B. 动量大的物体 ,它的速度肯定也大C. 只要物体的运动速度大小不变,就物体的动量也保持不变D. 物体的动量变化越大就该物体的速度变化肯定越大2.下面关于冲量的说法正确选项 A. 只要力恒定 ,不管物体运动状态如何,其冲量就等于该力与时间的乘积B. 当力与位移垂直时 ,该力的冲量肯定为零C. 物

2、体静止时 ,其重力的冲量肯定为零3.4.5.D. 物体受到很大的力时,其冲量肯定很大古时有“ 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即可致死,并设兔子与树桩作用时间为0.3 s,就被撞死的兔子其奔跑的速度可能为（g 取 10 m/s 2）A. B. C. D. 假如一物体在任意相等的时间内受到的冲量相等,就此物体的运动不行能是（）A. 匀速圆周运动B. 自由落体运动C. 平抛运动D. 竖直上抛运动质量为m的物体以初速做竖直上抛运动,不计空气阻力 ,从抛出到落回抛出点这段时间内,以下说法正确选项 A. 物体动量变化大小是零B. 物体动量变化大小是6.C. 物体动量变化大小是D

3、. 重力的冲量为零对于力的冲量,以下说法正确选项（）A. 力越大 ,力的冲量就越大B. 作用在物体上的力大 ,力的冲量不肯定大C. 竖直上抛运动中 ,上升和下降过程时间相等 ,就重力在整个过程中的冲量等于零D. 竖直上抛运动中 ,上升和下降过程时间相等 ,就上升和下降过程中重力的冲量等大、反向7.如下列图,光滑水平面上有质量均为m 的物块 A 和 B,B 上固定一轻质弹簧,B 静止,A 以速度 v0 水平向右运动,从A 与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中 A. A,B 的动量变化量相同 C. A,B 系统的总动能保持不变B. A,B 的动量变化率相同 D. A,B 系统的总动量保持不变1 /

4、 12 人教版物理选修 3-5 第十六章 动量守恒定律 16.2 动量和动量定理 同步练习题 （含解析）8. 如下列图,质量为 mP 2 kg 的小球 P 从离水平面高度为 h 0.8 m 的光滑斜面上滚下,与静止在光滑水平面上质量为 mQ2 kg 的带有轻弹簧的滑块 Q 碰撞, g10 m/s 2,以下说法正确选项 A. P 球与滑块 Q 碰撞前的速度为B. P 球与滑块 Q 碰撞前的动量为C. 它们碰撞后轻弹簧压缩至最短时的速度为9.D. 当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为16 J如下列图,斜面和水平面之间通过小圆弧平滑连接,质量为m 的物体（可视为质点）从斜面上 h 高处的 A 点由静止开

5、头沿斜面下滑,最终停在水平地面上的B 点要使物体能原路返回A 点,在 B 点物体需要的最小瞬时冲量是（）A. B. C. D. 10. 如下列图, 一段不行伸长的轻质细绳长为L,一端固定在O 点,另一端系一个质量为m的小球可以视为质点,保持细绳处于伸直状态,把小球拉到跟O 点等高的位置由静止释放,在小球摆到最低点的过程中,不计空气阻力,重力加速度大小为g,就A. 合力做的功为0B. 合力做的冲量为0C. 重力做的功为mgLD. 重力的冲量为11. 质量为 m 的小球被水平抛出,经过一段时间后小球的速度大小为v,如此过程中重力的冲量大小为 ,重力加速度为（）g,不计空气阻力的大小,就小球抛出时的

6、初速度大小为A. B. C. D. 12. 质量为 1 kg 的小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度时间图像如下列图,以竖直向上为正,重力加速度g 取 10 m/s 2；以下说法正确选项（）A. 小球下落的最大速度为 B. 小球能弹起的最大高度为 C. 小球第一次反弹后的瞬时速度大小为 D. 小球与地面第一次碰撞过程中地面对小球的冲量大于2 / 12 人教版物理选修3-5第十六章动量守恒定律16.2 动量和动量定理同步练习题 （含解析）13. 如下列图,质量为M 的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接, 开头时木块静止在A 位置 .现有一质量为m 的子弹以水

7、平速度 v0 射向木块并嵌入其中,就当木块回到 A 位置时的速度 v 以及此过程中墙对弹簧的冲量 I 的大小分别为 A. , B. ,C. , D. ,二、填空题（本大题共 5 小题,共 20.0 分）14. 质子（）和 粒子（）被加速到相同动能时,质子的动量 _（选填“ 大于” 、“ 小于” 或“ 等于” ） 粒子的动量,质子和 粒子的德布罗意波波长之比为 _；15. 1质量为 2kg 的物体静止在光滑水平面上,当给物体一个 5N 的水平作用力并连续了 4s时间,就此力在这 4s内对这个物体的冲量是 _ 末物体的速度为 _2一正弦式沟通电的电流随时间变化关系为 _A,频率为 _Hz.,就其电

8、流的有效值为16. 如下列图,一倾角为 、高为 h 的光滑斜面,固定在水平面上,一质量为 m 的小物块从斜面的顶端由静止开头滑下,就物块滑至斜面的底端时,小物块的动量大小为_,重力的冲量为_大小（重力加速度为 g）17. 质量为 110 3kg的打桩机的气锤, 从 5m高处自由落下与地面作用 0.2s 后完全静止下来,空气阻力不计,g 取 10m/s 2,就在此过程中地面受到气锤的平均打击力为 _N；18. 质量为 2 吨的打桩机的气锤,从 5m 高处自由落下与地面接触 0.2s后完全静止下来,空气阻力不计、 g 取 10m/s 2,就在此过程中地面受到气锤的平均打击力为 _N三、运算题（本大

9、题共 2 小题,共 20.0 分）19. 两位同学在广丰一中的运动场上踢足球,张三同学一脚把一个质量为 0.5kg 的足球从静止踢出去,已知足球刚飞出时的速度为 40m/s,脚与球的接触时间为 0.2s,（忽视脚踢球时的重力和空气阻力的影响）；求：（1）足球动量变化量的大小；（2）脚对足球的平均作用力的大小；20. 如下列图,粗糙水平轨道AB 与光滑竖直半圆弧轨道BCD 在 B 点平滑连接,两滑块P、Q（均可视为质点）中间夹有一小块炸药（质量大小均不计）,静止放置在 B 点现引爆炸药,滑块 P、Q 在极短时间内左右分开,并分别沿水平和竖直轨道运动最终 Q 恰好能到达圆弧轨道最高点D 点已知滑块

10、 P 质量为 2m,滑块 Q 质量为 m,滑块 P 与水平轨道间的动摩擦因数,圆弧轨道半径R,重力加速度g,求3 / 12 人教版物理选修 3-5 第十六章 动量守恒定律 16.2 动量和动量定理 同步练习题 （含解析）（1）爆炸后瞬时滑块 Q 对圆轨道最低点的压力（2）爆炸后滑块 P 在水平地面运动的时间4 / 12 人教版物理选修3-5第十六章动量守恒定律16.2 动量和动量定理同步练习题 （含解析）答案和解析1.【答案】 D 【解析】 【分析】物体的质量与速度的乘积是物体的动量,依据动量的定义分析答题；解决此题的关键是要明确动量的定义,同时要明确动量是矢量,方向与速度相同,留意动量 的矢

11、量性, 矢量发生变化时可以是矢量的大小发生变化也可以是量的方向发生变化,要学会 全面分析问题的才能；【解答】A.动量 P=mv,速度大的物体,它的动量不肯定大,故 A 错误；B.物体的动量 P=mv,动量大的物体,它的速度不肯定大,故 B 错误；物体运动的速度大小不变,物体的动量大小保持不变,但速 C.动量等于质量与速度的乘积,度方向可能转变,动量方向可能转变,动量大小不变而方向转变,动量变了,故 C 错误；D.依据,对同一物体 p v,可知动量变化越大就该物体的速度变 化越大,故 D 正确；应选D；2.【答案】 A 【解析】 【分析】依据冲量的运算公式 I=Ft,依据与冲量有关的因素分析答题

12、；此题考查对冲量的懂得,知道冲量的定义式、以及与冲量有关的因素即可正确解题；【解答】A.依据冲量的定义式：I=Ft 可知,只要力恒定,不管物体运动状态如何,其冲量就等于该力 A 正确；与时间的乘积,故 B.力的冲量： I=Ft,当力与物体的位移垂直时,该力的冲量不为零,故 B 错误；C.依据冲量的定义式：I=Ft 可知重力的冲量与物体是否静止无关,故 C 错误；D.依据冲量的定义式： I=Ft 可知,力的冲量与力、 作用的时间都有关, 物体受到很大的力时,D 错误；其冲量不肯定很大,故 应选 A；3.【答案】 D 【解析】 【分析】以兔子为讨论对象,它与树桩碰撞过程中,水平方向受到树对它的打击

13、力,速度减小至零,依据动量定理讨论其速度；此题应用动量讨论碰撞过程物体的速度对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程,往往用动量定理讨论作用力；【解答】解：取兔子奔跑的速度方向为正方向；依据动量定理得：-Ft=0-mv v=由： F=mg 5 / 12 人教版物理选修3-5第十六章动量守恒定律16.2 动量和动量定理同步练习题 （含解析）得到速度为： v=gt=3m/s 应选 D；4.【答案】 A 【解析】 解：假如物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,由 力是恒力就可知,物体可以做自由落体运动、平抛运动或竖直上抛运动；I=Ft 可知,物体受到的物体做匀速圆周运动,所受合外力方向不断变化,合力为变

14、力,在任何相等时间内,合外力的冲量不相等,故不行能为匀速圆周运动,此题选运动不行能的,应选：ABCD 均可能, A 不行能；分析物体的受力情形,再依据动量定理可明确物体的动量变化是否相等,明确冲量不变就说明物体受到的肯定是恒力该题考查物体的冲量与受力、运动之间的关系,要留意明确受力与运动的关系,留意明确匀速圆周运动受到的是变力5.【答案】 B 【解析】 【分析】此题主要考查了动量定理的直接应用,量；解题的关键是知道合外力的冲量等于物体动量的变化竖直上抛运动只受重力,运动具有对称性, 所以落回抛出点时速度也为,依据动量的表达式及动量定理求解；【解答】ABC.竖直上抛运动只受重力,运动具有对称性,

15、所以落回抛出点时速度的大小也为,设 向上为正,就,故 AC 错误, B 正确；D.依据动量定理得：,故 D 错误；应选 B；6.【答案】 B 【解析】 解： AB、由冲量公式 定大,故 A 错误, B 正确；I =Ft,作用在物体上的力大,时间不肯定相等,故冲量不一CD、冲量是矢量,竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,受力相同,所以上升和下 降过程中重力的冲量相同,故 CD 错误；应选： B；冲量的公式 I =Ft,冲量是矢量,冲量的方向由力的方向打算此题考查对冲量概念、公式的懂得,抓住矢量性,解答负关键是能从定义懂得记忆7.【答案】 D 【解析】 【分析】两物块组成的系统合外力为零,系统

16、的总动量守恒,两个物体所受的合外力大小相等、方向相反,应用动量定理、动量守恒定律分析答题；此题的关键要分析清晰物体运动过程,应用动量定理与动量守恒定律进行分析；要留意动量变化量、动量变化率都是矢量,只有大小和方向都相同时它们才相同；【解答】6 / 12 人教版物理选修 3-5 第十六章 动量守恒定律 16.2 动量和动量定理 同步练习题 （含解析）AD.两物体相互作用过程中系统的合外力为零,系统的总动量守恒,就 A、 B 动量变化量大小相等、方向相反,所以动量变化量不同,故 A错误, D 正确；B.由动量定理 Ft= P 可知,动量的变化率等于物体所受的合外力,A、B 两物体所受的合外力大小相

17、等、方向相反,所受的合外力不同,就动量的变化率不同,故 B 错误；C.A、B 系统的总机械能不变,弹性势能在变化,就总动能在变化,故 C 错误；应选 D；8.【答案】 C 【解析】 【分析】讨论 P 球下滑的过程, 由机械能守恒定律求出P 球与滑块 Q 碰撞前的速度, 由 p=mv求得动量；轻弹簧压缩至最短时两球的速度相同,由动量守恒定律求出共同速度,再由系统的机械能守恒求轻弹簧压缩至最短时其弹性势能；解决此题时, 要理清两球的运动过程,把握弹性碰撞的基本规律：动量守恒定律和机械能守恒定律,要知道弹簧弹性势能最大的条件是两球速度相同；【解答】A.P 球下滑的过程,由机械能守恒定律得：,得,故

18、A 错误；B.P 球与滑块 Q 碰撞前的动量为p=mPv0=24 kg.m/s=8 kg.m/s,故 B 错误；C.设它们碰撞后轻弹簧压缩至最短时的速度为 v,取水平向右为正方向,由动量守恒定律得mPv0=（mP+mQ）v,解得 v =2m/s,故 C 正确；D.当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为（）,解得 Ep=8J,故D 错误；应选 C；9.【答案】 C 【解析】 解：从 A 到 B 过程,依据动能定理,有：mgh-Wf=0,从 B 到 A 过程,依据动能定理,有：-mgh-Wf=0-,联立解得： vB=2；故依据动量定理可以,瞬时冲量：I=mvB=2m；故 C 正确, ABD 错误应选：

19、C 第一对从 A 到 B 过程依据动能定理列式,再对从 动量定理求解在 B 点需给物体的瞬时冲量B 到 A 过程依据动能定理列式；最终依据此题考查综合动能定理与动量定理,关键是先对运动全程依据动能定理列式求解B 点速度,留意动能定理可以对多过程列式10.【答案】 C 【解析】 解： A、C、小球在向下运动的过程中,受到重力和绳子的拉力,绳子的拉力始终与运动的方向垂直,所以只有重力做功,合外力做的功等于重力做的功,大小为 mgL故 A 错误, C 正确；B、由机械能守恒可得,小球在最低点的动能：7 / 12 人教版物理选修3-5第十六章动量守恒定律16.2 动量和动量定理同步练习题 （含解析）所

20、以速度： v=由动量定理可得合力的冲量：合,而不是重力的冲量,故故 B 错误；D、小球所受合力的冲量为D 错误应选： C 依据机械能守恒即可求出小球在最低点的速度,依据动量定理即可求出合力的冲量；由动能定理求出重力做的功；由冲量的定义求出重力的冲量该题结合单摆的周期公式考查动量定理以及动能定理等,考查的学问点比较多,在解答的过程中肯定要留意学问的迁移才能11.【答案】 C 【解析】 【分析】依据平抛运动的规律将受到的力分解为水平方向和竖直方向,竖直分速度 vy,再由勾股定理可求得初速度；在竖直方向由动量定理可求得解决此题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合动量定理敏捷求解,

21、难度不大；【解答】在竖直方向取向下为正方向由动量定理得：I=mvy-0,解得： vy=,设小球抛出时的初速度大小为 v0,就 v 2=v0 2+vy 2,解得：v0=,故 ABD 错误,C 正确；应选： C；12.【答案】 D 【解析】 【分析】速度图象的斜率代表物体的加速度,速度图象与时间轴围成的面积代表物体的位移,平均速度等于位移除以时间；解决此题要明确 v-t 图象的含义： 在 v-t 图象中每时刻对应于速度的大小,速度的正负表示其 运动方向, 图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时 间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负；【解答】解： A、球下落的最大速

22、度为10m/s,故 A 错误得高度为：h=m=1.25m,B、由 1s-1.5s内的速度图象与时间轴围成的面积代表物体的位移,故 B 错误 C、小球第一次反弹后的瞬时速度大小为 5m/s,故 C 错误D、小球与地面第一次碰撞过程中地面对小球的冲量为 就 I=mgt+15kg.m/s15kg.m/s,故 D 正确 应选： D；13.【答案】 D 【解析】 【分析】I：I-mgt=5 1-（-10 1）=15kg.m/s,子弹射木块是一种常见的物理模型,由于时间极短,内力远大于外力,故动量守恒,难度适中；8 / 12 人教版物理选修 3-5 第十六章 动量守恒定律 16.2 动量和动量定理 同步练

23、习题 （含解析）子弹射入木块过程,由于时间极短, 子弹与木块间的内力远大于系统外力,故可由动量守恒定律列式求解, 子弹和木块的共同速度；然后系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动,后做加速运动,回到 A 位置时速度大小不变,依据动量定理可求得此过程中墙对弹簧的冲量 I的大小；【解答】解：子弹射入木块过程,由于时间极短, 子弹与木块间的内力远大于系统外力,由动量守恒定律得：mv0=（M+m）v 解得： v=子弹和木块系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动,后做加速运动,回到 A 位置时速度大小不变,即当木块回到 A 位置时的速度大小 v=；子弹和木块弹簧组成的系统受到的合力即可墙对弹簧的作用力,依据动量

24、定理得：I=-（M+m）v-mv0=-2mv0 所以墙对弹簧的冲量 I 的大小为 2mv0 应选： D；14.【答案】 小于； 2：1 【解析】 【分析】该题考查德布罗意波波长,关键是记住公式 = ,同时要能够推导出动量与动能的关系分析,基础题目；依据 Ek=、P=mv得到动能与动量的关系,然后依据公式 比较物质波的波长；【解答】动能与动量的关系为：P=,1：4,故物质波的波长之比为2：1；物质波的波长： =,He）质量之比为联立得到：质子（H）和 粒子（故答案为：小于,2：1；15.【答案】 1 20；10 210；50【解析】 （1）【分析】由冲量的定义得到此力在这4s 内对这个物体的冲量

25、,由动量定理得到4s 末物体的速度；此题考查动量定理的应用,比较简洁；9 / 12 人教版物理选修3-5第十六章动量守恒定律16.2 动量和动量定理同步练习题 （含解析）【解答】由冲量的定义,此力在这 4s内对这个物体的冲量是：I=F t=5 4Ns=20Ns；由动量定理： I=mv-0,4s 末物体的速度：；故填： 20；10 （2）【分析】由沟通电的瞬时值表达式读出电流的最大值和角速度,然后由得到沟通电的频率；得到电流的有效值；由此题考查正弦沟通电的最大值与有效值的关系和频率与角速度的关系,比较简洁；【解答】由沟通电的瞬时值表达式读出电流的最大值,角速度 =314rad/s,就其电流的有效

26、值为,频率为故填： 10；5016.【答案】【解析】 解：设物块到达底端的速度大小为v,依据机械能守恒可得：mgh=所以： v=所以小物块的动量大小为 P=mv=；物块在斜面上只受到重力和支持力,沿斜面方向的合外力供应加速度,就：ma=mgsin 所以： a=gsin 物块到达斜面底端的时间：t=所以重力的冲量为：I=mgt=故答案为：,已知下降的高度,依据机械能守恒即可求出末速度的大小；依据牛顿其次定律求出加速度,由运动学的公式即可求出物块运动的时间；已知力的作用时间,由 I=Ft 可求得冲量此题考查动量和冲量的运算,要留意明确动量为质量与速度的乘积,而冲量只与力和时间有10 / 12 人教

27、版物理选修3-5第十六章动量守恒定律16.2 动量和动量定理同步练习题 （含解析）关17.【答案】 610 4 【解析】 解：在整个过程中,规定竖直向下为正方向；气锤与地面碰撞前做自由落体运动,依据机械能守恒有：mgh= mv2 F 合 t=mv2-mv,所以气锤落地时的速度为：v=由于与地面接触0.2s 后完全静止下来,依据动量定理F 合=mg-F由联立代入数据解得：F=6 104 N 故答案为： 6104 先依据动能定理或机械能守恒定律求出气锤碰撞地面前的速度v1 和气锤与地面作用过程中受哪些力,依据动量定理 F 合 t=mv2-mv1,可求出气锤受到地面给它的平均作用力的大小；在用动量定懂得题的时候要留意动量定理是矢量式,18.【答案】 .5 1.2 10【解析】 【分析】肯定要规定正方向； 此题有肯定的难度；先依据动能定理或