高二物理（人教版）选择性必修一 课时跟踪检测（三） 动量定理的应用

课时跟踪检测（三）动量定理的应用

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1.抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己,其中某轻机枪子弹弹头质量约为8g,出膛速度大小约

为750m/se某战士在使用该机枪连续射击1分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约为12N,

则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约为)

A.100B.120

C.140D.160

2.质量为60kg的建筑工人不慎从高空跌下，幸好有弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带

的缓冲时间是1.2s,安全带长5m、g取10m&,则安全带所受的平均冲力的大小约为（）

A.500NB.l100N

C.600ND.I00N

3.水平面上一质量为m的物体，在水平推力F的作用下由静止开始运动。经时间2加撤去F,又经过3Z

物体停止运动，重力加速度为g,则该物体与水平面之间的动摩擦因数为)

A二B.2c.三D.上

mgmg5mg5mg

4.（2025•四川遂宇开学考试）甲、乙两个物体在光滑水平面上沿同一直线运动.两物体受力的F-/图像如图

所示。关于这两个物体的动量及动量变化量,下列说法中正确的是)

A.0〜5s内，甲物体的动量变化量为10kg-m/s

B.0-5s内.乙物体的动量变化量为7.5kg-m/s

C.0~5s内.甲物体的动量一定变小

D.0~5S内，乙物体的动量一定变小

5.2024年11月4日01时24分.神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在距离地

面的高度约1m时，底部配备的4台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气，使返回舱在竖直方向上的

速度在0.2s内由8m/s降至IJ2已知反推发动机喷气过程中返回舱受到的平均推力大小为F,喷出

气体的密度为pA台发动机喷气口的直径均为D喷出气体的重力忽略不计,喷出气体的速度远大于返回

舱的速度。则喷出气体的速度大小为（）

A店B•忌J

CqD上

6.某沿海地区冬季风势较大，已知通常情况风速范围为6m/s〜12m/s,若风迎面垂直吹向一固定的交通标

志牌则当风速分别为12m/s和6m/s时,该交通标志牌受到风的平均作用力之比为（）

A.2：1B.4：1

C.8：1D.16：1

7.假如有一宇宙飞船，它的正面面积为5=1n?以v=7xl03m/s的速度进入宇宙微粒尘区,尘区每1n?空

间有一微粒,每一微粒平均质量为m=2x10-5g,飞船经过区域的微粒都附着在飞船上.若要使飞船速度保

持不变，飞船的推力应增加（）

A.0.49NB.0.98N

C.490ND.980N

8.（2025.山西阳泉期末）如图甲所示质量为m=1kg的物体静止在水平地面上尸0时刻，对物体施加一个水

平向右的作用力凡作用力尸随时间的变化关系如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为〃=0.1.最大静

2

摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/so下列说法正确的是()

A.r=8s时物体的速度最大

B./=7s时物体的动能为40.5J

C.0~4s内物体的平均速度大小为2.25m/s

D.0〜4s内物体所受摩擦力的冲量大小为4N-s

9.（多选）水刀就是将普通的水加压，使其从细小的喷嘴中以400m/s〜I000m/s的速度射出形成的水流。

我们知道,任何材料承受的压强都有一定的最大限度,下表列出了几种材料所能承受的最大压强限度。

橡胶-花H-u冈J-i石LJ_|工具钢铸铁

1.2x10sPa〜6.7x8.8x

5xl07Pa

2.6x108Pa108PaIO8Pa

设想有一水刀的水流射出的速度为600m/s,水流与材料接触后以原速率反弹，水的密度〃=1x10,kg/m\

则此水刀能切割的上述材料有（）

A.橡校B.花岗岩

C.工具钢D.铸铁

★10.（2025.安徽合肥期中广娱乐风洞”是一项新型娱乐项目在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人

"吹'’起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示.一质量为m的游客恰好静止在直径为d

的圆柱形竖直风洞内.已知气流密度为〃，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S,风洞内气

流竖直向上“吹”出且速度恒定,重力加速度为g。假设气流吹到人身上后竖直方向的速度变为零,则下列

说法正确的是（）

mi

风

A.气流速度大小为中

ps

B.单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为理

C.I时间内吹到人身上气流的动量变化量大小为mgi

D.若风速变为原来的*游客开始运动时的加速度大小为I

11.（10分）“鸡蛋撞地球'挑战活动要求学生制作鸡蛋“保J户器噗置.使鸡蛋在“保护器噗置中从10m高

处静止下落撞到地面而不破裂。某同学制作了如图所示的鸡蛋“保护器”装置从10m高处静止下落到

地面后瞬间速度减小为零鸡蛋在•保护器”装置中继续向下运动0.3m,0.1s后静止且完好无损。已知鸡

蛋在装置中运动时受到恒定的作用力,且该装置和鸡蛋的总质量为0.12kg,其中鸡蛋的质量为/〃o=O.O5

2

kg,不计下落过程中装置重力的变化,重力加速度为g=10m/s0求：

10m

77777777777

⑴装置落地前瞬间的速度大小;（3分）

（2）在下落10m过程中,装置和鸡蛋克服阻力做的功;（3分）

⑶鸡畜在装置中继续向下运动0.3m过程中.装置对鸡霍的冲量大小。（4分）

12.（10分）如图为蹦床运动员比赛时的情境，某次运动中，运动员从离水平网面1.8m高处自由下落，着网

后沿竖直方向蹦回到离水平网面3.2m高处。已知运动员的质量为50kg,该次运动中运动员与网接触

的时间为0.7s,重力加速度g=10m/s?不计空气阻力。求：

（1）从开始自由下落到刚离开蹦床这一过程中运动员所受重力的冲量大小;（4分）

（2）网对运动员的平均作用力大小，（6分）

课口寸跟踪检测（三）

1.选B根据牛顿第三定律可知，子弹所受机枪的平均作用力大小为b=12N,设1分钟内射出

的子弹数量为〃，根据动量定理解得〃八八=120,故选B。

"7。U.UUoAZJU

2.选B根据自由落体运动规律，该工人自由下落5m的时间为，=y^=ls,见根据动量定

理得机g（E+〃）~Ft'=0,代入数据解得尸=叫山=1I00N,根据牛顿第三定律，安全带所受

的平均冲力大小为1100N,故选项B正确。

3.选C对整个过程研究，根据动量定理可得户2加一川监・（24+3加）=0,解得〃=羔，故C

正确。

4.选A根据尸〃图像与横铀围成的面积表示冲量，可知。〜5s内，甲、乙物体受到的力的冲量

分别为/®=^X4X5N-s=10N-s,/乙=；X（—3）X5N-s=-7.5N-s,根据动量定理可得A〃甲=/甲=10

kg-m/s,△〃乙=/乙=-7.5kg-m/s,故A正确，B错误；由于不清楚甲、乙物体的初动量大小和方向，

所以不能确定。〜5s内甲、乙两物体的动量大小如何变化，故C、D错误。

5.选B以。时间内喷出的气体为研究对象，设喷出气体的速度为。，则每台发动机喷出气体

的质量为，〃=〃•亨w",根据牛顿第三定律可得返回舱对气体的作用力尸=F,对4台发动机喷出的

气体，由动量定理可得/Ar=4w?u—0,解得。

6.选B设标志牌的迎风面积为S,空气密度为p,贝心时间内吹向标志牌的空气质量为"?=pSo/,

风吹到标志牌后，风速变为零，艰据动量定理得一布二0—，〃。，解得尸=pS*根据牛顿第三定律可知,

风对标志牌的平均作用力大小为PS。?，风对标志牌的平均作用力与风速的平方成正比，则当风速分别

为12m/s和6m/s时，该交通标无牌受到风的平均作用力之匕为4：1。故选B。

7.选B选在时间加内附着在飞船上的微粒为研究对象，其质量应等于体积为W4空间内微粒

的总质量，即〃=半篙，研究对象初动量为零，末动量大小为M。，设飞船对微粒的作用力大小为F,

由动量定理得以0,则/=肃=言r,根据牛顿第三定律可知，微粒对飞船的作用力大小也

为F,则飞船要保持匀速飞行，推力应增加F,代入数据解得尸=0.98N,故选B。

8.选B物体所受的滑动摩擦力Ff=w〃g=lN,结合题图乙可知，0〜1s内物体静止，

I〜7s内QFf,由牛顿第二定律得产一片="以i,物体向右加速，7〜8s内尸＜Ff,由牛顿第二定律得

Ff-F=ma2,物体向右减速，由上述分析可知，Z=7s时物体的速度最大，故A错误；根据?/图像

1+4

与时间轴围成的面积表示冲量可知，1〜7s内力厂的冲量为/=2X方一X3Ns=15N$根据动量定

理有/一〃="?o—0,其中=6s,动能为Ek=:〃疗,解得Ek=40.5J,故B正确；1〜4s内力

产的冲量为/'=一X3N-s=7.5N$根据动量定理有/'一〃〃?g/=/如，其中/=3s,解得优

——V45

=4.5m/s,0〜4s内物体并非做匀变速直线运动，则平均速度大小。£亍=十m/s=2.25m/s,故C

错误；1〜4s内物体所受滑动摩擦力的冲量/〃=Ftl〃=1X3N-s,0〜Is内摩擦力为静摩擦力，所以

物体所受摩擦力的冲量/<Fft=1X1N-s=lNsO〜4s内物体所受摩擦力的冲量大小/"+/<Fft，>

+RI=4N$故D错误。

9.选ABC设喷嘴的横截面积为S,以水流冲击材料的方向为正方向，在4时间内射出的水流

的质量为〃?=〃5吐加，水流与材料接触后以原速率反弹，由动量定理有一尸加=一〃7。一/加，由牛顿第

三定律可知水流受到的冲击力与材料受到的冲击力大小相等，即尸=F,则材料承受的压强为〃=

・=7.2Xl()8pa,所以此水刀能切割的材料有橡胶、花岗岩和工具钢。故选A、B、C。

10.选C设△/时间内吹向游客的气体质量为△〃?，由动量定理可得一由于游客处

于静土状态，则风力Fi=〃?g,根据牛顿第三定律，有F=Fi,又△m=poblS,联立可得

故A错误；单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为丫=。42=哈展，故B错误；根据动

量定理可知，/时间内吹到人身上气流的动量变化量大小为故C正确；若风速变为原来

的/由动量定理可得一尸加=一人"*又△〃/=/翔5=”笑，联立可得尸=管，设风力大