2024北京重点校高二（下）期末物理汇编：动量定理

第1页/共1页2024北京重点校高二（下）期末物理汇编动量定理一、单选题1．（2024北京东城高二下期末）水平轨道固定在地面上，右侧固定一磁铁，如图甲所示。右端粘有磁铁的小车以初速度沿轨道向右运动，两磁铁间有相互排斥的作用力。某科研兴趣小组利用该实验装置研究小车在变力作用下的运动情况。无线传感器记录作用过程中小车的图像（如图乙所示）以及小车所受斥力大小随时间的变化图像（如图丙所示）。已知小车所受摩擦阻力及空气阻力远小于磁铁间的相互作用力。那么（）A．小车速度为零时，其所受合外力也恰好为零B．小车在到向右做匀减速直线运动，到向左做匀加速直线运动C．小车与固定在轨道上的磁铁相互作用过程中，小车的机械能守恒D．小车质量约为2．（2024北京通州高二下期末）如图所示，一个物体在光滑水平地面上受到与水平方向成角的拉力F作用，向右做匀加速直线运动，拉力F作用时间为t。在这段时间内，下列说法正确的是（）A．物体所受支持力的冲量大小为0B．物体的动量变化量的大小为C．物体所受拉力的冲量大小为D．物体所受合力的冲量方向水平向右3．（2024北京大兴高二下期末）玻璃茶杯从同一高度掉下，落在石板上易碎，落在海绵垫上不易碎，这是因为茶杯与石板撞击过程中（）A．茶杯的初动量较大 B．茶杯所受冲量较大C．茶杯动量变化较大 D．茶杯动量变化率较大4．（2024北京房山高二下期末）如图所示，一静止物体在与水平方向成角的拉力F作用下，沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，物体和桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。在作用时间t内，下列说法正确的是（

）A．支持力的冲量大小为0 B．摩擦力做功大小与F方向有关C．摩擦力的冲量大小为 D．合力的冲量大小为Ft5．（2024北京朝阳高二下期末）在运用动量定理处理二维运动时，可以在相互垂直的两个方向上分别研究。某同学某次练习乒乓球削球时，乒乓球与竖直方向成落下，在与球拍接触时，球拍保持水平且向右运动，如图所示。已知球与球拍接触时间极短，接触前后球竖直方向速度大小不变，球与球拍之间的动摩擦因数为0.25，。球可视为质点，不计空气阻力及球的重力。则球离开球拍时速度与竖直方向夹角的正切值为（

）A．0.25 B．0.5 C．0.75 D．16．（2024北京西城高二下期末）甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去。若甲的质量大于乙的质量，则（）A．甲推乙的过程中，甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力B．甲推乙的过程中，甲对乙的冲量小于乙对甲的冲量C．分开后，甲的动量大于乙的动量D．分开后，甲的动能小于乙的动能7．（2024北京东城高二下期末）如图，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间后，物体仍保持静止。现有以下说法正确的有（）A．物体所受拉力的冲量方向水平向右B．物体所受拉力的冲量大小是C．物体所受摩擦力的冲量大小为0D．物体所受合力的冲量大小为08．（2024北京顺义高二下期末）如图所示，一物体在与水平方向夹角为θ的恒定拉力F作用下以速度v做匀速直线运动。已知物体质量为m，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。在物体运动时间为t的过程中，下列说法正确的是（）A．拉力F的冲量为Ftcosθ B．摩擦力做功为−μmgvtC．拉力和摩擦力的合力方向竖直向上 D．合力做功为Fvt9．（2024北京房山高二下期末）如图所示，圆盘可在水平面内绕通过点的竖直轴转动（俯视），圆盘上距轴处有一质量为的物块（可视为质点）。某时刻起，圆盘开始绕轴转动，经过一段时间，其角速度从0增大至。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数、重力加速度，该过程中物块始终相对圆盘静止，下列说法正确的是（

）

A．物块所受摩擦力的方向始终指向点B．物块所受摩擦力的大小始终为C．物块所受摩擦力的冲量大小为D．物块所受摩擦力做的功为10．（2024北京汇文中学高二下期末）体操运动员在落地时总要屈腿，如图，这是因为（

）A．屈腿可以减少人落地时的动量变化量B．屈腿可以减少地面对人的作用力的冲量C．屈腿可以减小地面对人的作用力D．屈腿可以减少人落地过程中重力的冲量11．（2024北京怀柔高二下期末）城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。

图为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性：设一个50g鸡蛋从25楼的窗户自由落下，与地面的碰撞时间约为，已知相邻楼层的高度差约为3m，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）A．10N B．102N C．103N D．104N12．（2024北京顺义牛栏山一中高二下期末）某同学想研究物体间的摩擦力大小的特性。如图甲所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平，实验时，力传感器测定细绳的拉力大小，另有速度传感器实时记录木板的速度大小。时，木板受到一个随时间均匀增大的水平外力（是常数）的作用在时撤去外力。细绳对物块的拉力随时间变化的关系如图乙所示，木板的速度与时间的关系如图丙所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略，物块的质量，重力加速度取。由题中数据可以得出（）A．物块与木板间的动摩擦因数为B．~内，细绳对物块拉力的冲量大小为C．~内，力的冲量大小为D．~内摩擦力对木板做功为二、多选题13．（2024北京朝阳高二下期末）蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动，某游客身系弹性绳从高空P点自由下落，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，如图所示。从弹性绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若忽略空气阻力影响，下列说法正确的是（

）A．弹性绳对人的冲量始终竖直向上B．弹性绳恰好伸直时，人的动量最大C．弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量D．在最低点时，弹性绳对人的拉力等于人的重力三、解答题14．（2024北京通州高二下期末）蹦极是一项刺激的户外休闲活动。如图所示，原长的弹性绳一端固定在塔台上，另一端绑在蹦极者踝关节处，蹦极者从塔台上由静止自由下落。该蹦极者质量m＝50kg，可看成质点，且从塔台静止下落到最低点所用时间。不计空气阻力，重力加速度g取。求（1）弹性绳刚伸直时，蹦极者的速度v的大小；（2）蹦极者从塔台上由静止自由下落至弹性绳刚伸直的过程中，其所受重力的冲量的大小；（3）从弹性绳刚开始伸直到蹦极者下落到最低点的过程中，弹性绳对蹦极者的平均作用力F的大小。15．（2024北京西城高二下期末）（1）质量为的小球竖直落下与水平地面发生碰撞，若碰撞前后的速度大小都是，方向都沿竖直方向，与地面的作用时间为，碰撞过程中忽略小球所受重力，求地面对小球的平均作用力的大小。（2）如图所示，从距秤盘高处把一筒豆粒由静止持续均匀地倒在秤盘上，从第一粒豆落入秤盘至最后一粒豆落入秤盘用时为，豆粒的总质量为。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半，忽略豆粒与秤盘碰撞过程中豆粒的重力，已知重力加速度为，估算碰撞过程中秤盘受到的平均压力的大小。（3）从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。正方体密闭容器中有一定质量的理想气体，每个分子质量为，单位体积内分子数为。设气体分子速率均为，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。请推导气体对器壁的压强与、和的关系。16．（2024北京顺义牛栏山一中高二下期末）动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值。(1)质量为1.0kg的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s的时间内运动了2.5m的位移，速度达到了2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值。(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x。分析说明物体的平均速度与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的。(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为，求此过程中物块所受合力对时间t的平均值。

参考答案1．D【详解】A．依题意，小车向右运动过程中受斥力作用，由乙、丙图可知在到时间内斥力逐渐增大，小车做加速度增大的减速直线运动，到时间内斥力逐渐减小，小车向左做加速度减小的加速直线运动。则t2时刻小车速度为零，所受合外力最大。故AB错误；C．根据AB选项分析可知小车与固定在轨道上的磁铁相互作用过程中，小车的动能先减小后增大，重力势能保持不变，所以小车的机械能不守恒。故C错误；D．根据动量定理可知丙图中图线与时间轴所围面积表示小车所受斥力的冲量，取水平向右为正方向，则有解得故D正确。故选D。2．D【详解】A．竖直方向上有所以物体所受支持力的冲量为故A错误；B．物体所受合力方向水平向右，大小为故根据动量定理可得到物体的动量变化量的大小为故B错误；C．拉力对物体冲量为故C错误；D．对物体进行受力分析，因为物体做匀加速直线运动，则合力方向水平向右，故合力的冲量方向水平向右，故D正确。故选D。3．D【详解】根据动量定理，可得解得茶杯与石板作用的时间短，与海绵作用的时间长，可知茶杯与石板撞击过程中茶杯动量变化率较大，所受冲击力较大，易碎。故选D。4．B【详解】A．竖直方向根据受力平衡可得则支持力的冲量大小为故A错误；C．由于物体沿水平桌面做匀加速直线运动，则有可知摩擦力的冲量大小满足故C错误；D．合力的冲量大小满足故D错误；B．摩擦力大小为根据牛顿第二定律可得解得加速度大小为在作用时间t内，物体通过的位移大小为则摩擦力做功大小为可知摩擦力做功大小与F方向有关，故B正确。故选B。5．A【详解】设反弹速度为，根据动量定理，竖直方向，设向上为正方向，则水平方向设向右为正方向，则其中解得故选A。6．D【详解】A．根据牛顿第三定律可知，甲推乙的过程中，甲对乙的作用力等于乙对甲的作用力，故A错误；BC．甲推乙的过程中，甲乙二人组成的系统在二者相互作用过程中不受外力，满足系统动量守恒条件，故甲对乙的冲量与乙对甲的冲量等大反向，故分开后，甲的动量等于乙的动量，故BC错误；D．根据可知动量大小相等，而甲的质量大于乙的质量，故甲的动能小于乙的动能，故D正确。故选D。7．D【详解】A．根据冲量的定义式有可知，物体所受拉力的冲量方向与相同，故A错误；B．物体所受拉力的冲量大小是，故B错误；C．物体处于平衡状态，则有则物体所受摩擦力的冲量大小为故C错误；D．物体所受合力为零，所以物体所受合力的冲量大小为0，故D正确。故选D。8．C【详解】A．物体所受拉力F的冲量大小是拉力的冲量方向与拉力的方向相同，即方向与水平方向成角斜向右上方，故A错误；B．物体匀速运动，对物体受力分析，竖直方向摩擦力做功为故B错误；C．对物体受力分析，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，由平衡条件可知此时拉力和摩擦力的合力方向必定竖直向上此时与支持力的合力才能和重力平衡，故C正确；D．物体做匀速直线运动，受到的合外力为0，故合力做功为0，故D错误。故选C。9．D【详解】A．在角速度从0增大至过程中，物块有切线方向的加速度，则摩擦力有切向分力，不是指向O点，故A错误；B．该过程中物块始终相对圆盘静止，则摩擦力始终小于最大静摩擦力，故B错误；C．物块受到的支持力与重力的冲量大小相等方向相反，则根据动量定理物块的动量改变量等于摩擦力的冲量，故C错误；D．支持力和重力不做功，根据动能定理摩擦力做功等于动能改变量为，故D正确。故选D。10．C【详解】运动员落地后动量变化量一定，根据动量定理可知地面对运动员的冲量一定，屈腿的作用是延长运动员落地过程的时间，从而减小地面对人的作用力，此时人落地过程中重力的冲量会增大。故选C。11．C【详解】下落的高度则下落的时间取向下为正方向，根据动量定理得解得故C正确，ABD错误。故选C。12．B【详解】A．由图乙可知，2s后物块和木板发生相对滑动，物块受到滑动摩擦力及绳的拉力而平衡，可得其中解得物块与木板间的动摩擦因数为A错误；B．~内，细绳对物块拉力的冲量大小等于图乙中图线下方的面积，即B正确；C．~内，系统处于静止状态，外力F与细绳上拉力相等，结合图乙可得外力满足的关系式为~内，力的冲量大小为C错误；D．由图丙可得，~木板的位移为摩擦力对木板做功为D错误。故选B。13．AC【详解】A．弹性绳对人的拉力始终是向上的，所以弹性绳对人的冲量始终向上，故A正确；B．弹性绳恰好伸直，绳对人的拉力为零，由于重力大于绳对人的拉力，所以人还在加速，此时速度不是最大值，动量也不是最大值，故B错误；C．从弹性绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，动量的变化量方向向上，根据动量定理，可知弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量，故C正确；D．当弹性绳的弹力等于人的重力时，人的速度最大，接着人向下运动，向上的弹力大于人的重力，开始向下做加速度增大的减速运动，到最低点时速度为零，弹性绳对人的拉力大于人的重力，故D错误。故选AC。14．（1）30m/s；（2）；（3）