1.1 动量 同步练习 （Word版含答案）

第一章动量守恒定律第一节动量同步练习A2021_2022学年高二物理上学期（人教版2019选择性必修第一册）
练习
一、单选题，共10小题
1．如图所示，质量为m、速率为的小球沿光滑水平面向左运动，与墙壁发生碰撞后，以的速率沿水平方向向右运动，则碰撞过程中小球的动量变化量大小为（　　）
A．
B．
C．
D．0
2．一物体在水平恒力的作用下沿水平面运动，在时刻撤去力，其图像如图所示，已知物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，若力做的功为，则物体运动过程中的最大动量为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．如图甲所示，质量为弹性小球从地面上方某一高度由静止开始下落，地面的风洞提供竖直向上的风力，小球与地面碰撞的时间忽略不计，弹起后上升到某一高度，规定竖直向下为正方向，此过程的图像如图乙所示，碰撞前的速度的大小大于碰撞后的速度的大小，下降、上升的时间分别为、，地面对小球的弹力远大于重力与风力，空气对小球的阻力忽略不计，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）
A．下降过程重力的功一定大于上升过程小球克服重力的功
B．整个过程，重力的冲量
C．小球的速度为时，图像斜率为，则此时的风力大小为
D．小球与地面碰撞过程，动量变化量的大小
4．如图所示，摩天轮载着轿厢在竖直平面内做匀速圆周运动（游客与轿厢保持相对静止），在摩天轮转动过程中，关于游客的表述正确的是（　　）
A．游客速度保持不变
B．游客动能保持不变
C．游客动量保持不变
D．游客一直处于失重状态
5．质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，，下列说法中正确的是（　　）
A．2s内重力的平均功率为200W
B．2s末小球的动能为40J
C．2s内重力的冲量大小为200N·s
D．2s末小球的动量大小为400kg·m/s
6．小明同学使质量为0.1kg的小球以5m/s的速度落至水平地面上，再以4m/s的速度反向弹回。取竖直向下为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于小球动量的变化量△p和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是（　　）
A．△p=-0.9kg·m/s，W=-0.45J
B．△p=-0.9kg·m/s，W=0.1J
C．△p=-2kg·m/s，W=0.1J
D．△p=0.9kg·m/s，W=0.45J
7．下列物理量属于标量的是（　　）
A．动能
B．向心加速度
C．动量
D．冲量
8．下列关于动量的一些说法，正确的是（　　）
A．质量大的物体，其动量一定大
B．质量和速率都相同的物体，它们的动量一定相同
C．一个物体的动能变化，它的动量一定改变
D．物体的运动状态不变，它的动量不一定变化
9．下列说法正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体速度、加速度时刻都在变化
B．做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心
C．作用力做正功，反作用力可以做负功
D．动能相同的两个小球，其动量大小也一定相等
10．质量为0.2kg的球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化Δp和合力对小球做W，下列说法正确的是（　　）
A．
Δp=2kg m/s
W= 2J
B．
Δp= 2kg m/s
W=0
C．
Δp=0.4kg m/s
W= 2J
D．
Δp= 0.4kg m/s
W=2J
二、多选题，共5小题
11．小球做半径为R的匀速圆周运动，动量大小为p，动能大小为，下列说法正确的是（　　）
A．小球速度大小为
B．小球圆周运动周期为
C．小球所受向心力大小为
D．小球质量为
12．一物体从静止开始沿固定斜面向下运动，经过时间滑至斜面底端。已知物体运动过程中所受的摩擦力恒定。若用和分别表示该物体的位移、速度、动量和机械能，则下列图象中可能正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
13．关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的动量越大，其惯性也一定越大
B．物体的速度方向改变，其动量一定改变
C．物体的动能不改变，其动量也一定不改变
D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
14．从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，一球竖直上抛，一球竖直下抛，一球平抛，所受阻力都不计，则（　　）
A．三球落地时动量相同
B．三球落地时动量不相同
C．从抛出到落地过程，三球受到的冲量相同
D．从抛出到落地过程，竖直下抛小球受到的冲量最小
15．如图所示，质量为m的滑块穿在光滑竖直细杆上、轻弹簧一端固定在O点，另一端与滑块连接。B、C为杆上两点，B点与O点等高，C、O两点连线与杆成45°角。现将滑块拉至B点上方的A点由静止释放，经过B点和C点时弹簧的弹性势能相等。已知AB=h，OB=l，滑块经过B点时的速度为v，重力加速为g，则下列说法中正确的是（　　）
A．滑块从A点运动到C点的过程中重力势能减少mg（h+l）
B．滑块从A滑至B的过程中弹簧的弹性势能增加-mgh
C．滑块运动到C点时的动能为mg（h+l）+
D．滑块从A点运动到C点的过程中动量变化量为
三、填空题，共3小题
16．质量为和的两小球，如果它们的动量相等，它们的动能之比是________；如果它们的动能相等，它们的动量之比是________。
17．甲、乙两个物体，它们的质量之比，当它们的动能相同时，它们的动量之比_______；当它们的速度相同时，它们的动量之比________；当它们的动量相同时，它们的动能之比_______。
18．质量为0.
2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面，然后向上弹起。若取竖直向上为正方向，小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s，则小球与地面相碰前瞬间的动量为________kgm/s，小球向上弹起的速度大小为________m/s。
四、解答题，共2小题
19．质量为0.1
kg的弹性小球从高1.25
m处自由下落至一光滑而坚硬的水平板上，碰撞后弹回到0.8
m高处，求：
（1）小球与水平板碰撞前后的动量；
（2）小球与水平板碰撞前后的动量变化。（g=10
m/s2）
20．我国打破西方国家的技术封锁在川西山区建成了亚洲最大的风洞群，拥有8座“世界级”风洞设备。某风洞实验室可以产生水平方向的、大小可调节的风力，研究表明水平风力与风速的平方、测试物的表面积成正比。现将一套有小球的细直杆放入实验室，小球质量为2千克，孔径略大于细杆直径。当杆在水平方向上固定时，调节风速大小至某一值，使小球恰好能在杆上作匀速运动：将风速增大至2倍后，小球从A点静止释放后沿着杆滑过7.5米到达O点，测得运动时间为1.0秒。这里我们忽略小球因自身运动而形成的风力变化，请你计算：
（1）小球与细杆间的滑动摩擦因数。
（2）小球从A点运动到O点过程中的动量变化量。
（3）保持2倍风速不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从A点静止释放后沿杆滑到O点需要多少时间？（，，取）
试卷第2页，共2页
参考答案
1．A
【详解】
向右为正方形，根据
碰撞过程中小球的动量变化量大小。
故选A。
2．B
【详解】
整个过程中由动能定理
其中
解得
F=3μmg
则最大动量
故选B。
3．C
【详解】
A．由于上升和下降过程中风力大小不确定，则物体下落的高度和反弹上升的高度大小不确定，无法比较下降过程重力的功和上升过程小球克服重力的功的大小，故A错误；
B．整个过程，重力的冲量为
故B错误；
C．小球的速度为时，由牛顿第二定律得
解得
故C正确；
D．小球与地面碰撞过程，动量变化量为
大小为。故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
ABC．摩天轮载着轿厢在竖直平面内做匀速圆周运动，速度大小不变，方向不断改变，所以游客的速度、动量是变化的，动能不变，故AC错误，B正确；
D．在摩天轮的最高点，加速度方向向下，游客处于失重状态，在最低点，加速度方向向上，游客处于超重状态，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】
D．小球自塔顶由静止开始下落，由运动学公式，2s末小球的速度
那么2s末小球的动量大小为
故D错误；
A．根据平均功率表达式
则2s内重力的平均功率
故A正确；
B．2s末小球的动能为
故B错误；
C．2s内重力的冲量大小为
故C错误。
故选A。
6．A
【详解】
小球动量的变化量为
外力对小球做的功为
故选A
。
7．A
【详解】
向心加速度、动量、冲量属于矢量，动能属于标量，故A正确，BCD错误。
故选A。
8．C
【详解】
A.
根据p=mv可知，质量大的物体，其动量不一定大，选项A错误；
B.
质量和速率都相同的物体，它们的速度方向不一定相同，则动量不一定相同，选项B错误；
C.
一个物体的动能变化，一定是速度的大小发生变化，则它的动量一定改变，选项C正确；
D.
物体的运动状态不变，速度一定不变，则它的动量一定不变化，选项D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．做曲线运动的物体速度时刻都在变化，但是加速度不一定变化，例如平抛运动，选项A错误；
B．只有做匀速圆周运动的物体所受合力才一定指向圆心，选项B错误；
C．作用力做正功，反作用力可以做负功，如一个带正电的小球向另一个静止的带同种电荷的小球靠近的过程，选项C正确；
D．根据
可知，动能相同的两个小球，其动量大小不一定相等，选项D错误。
故选C。
10．A
【详解】
取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞的过程中动量变化量为
由动能定理可得，合外力做功为
故A正确，BCD错误。
故选A。
11．CD
【详解】
AD．根据动量，动能，联立解得小球的质量为
则小球的速度大小为
故A错误，D正确；
B．小球做匀速圆周运动，由周期与线速度关系有
联立解得小球圆周运动周期为
故B错误；
C．小球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有
可得小球所受向心力大小为
故C正确；
故选CD。
12．CD
【详解】
A．物体下滑位移为
根据数学知识可知，其位移与时间图象为抛物线，故A错误；
B．在v﹣t图象中，斜率表示加速度大小，由于物体做匀加速运动，因此其v﹣t图象斜率不变，故B错误；
C．物体在斜面上运动时做匀加速运动，则物体的动量大小为
故图像为正比例函数，故C正确；
D．设开始时机械能为E总，根据功能关系可知，开始的机械能减去因摩擦消耗的机械能，便是剩余机械能，即有
因此根据数学知识可知，机械能与时间的图象为开口向下的抛物线，故D正确；
故选CD。
13．BD
【详解】
A．动量为
动量越大，质量不一定越大，故惯性不一定越大，A错误；
BD．动量是矢量，运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向，故物体的速度方向改变，其动量一定改变，BD正确；
C．如果物体仅速度方向改变，动能不变，但动量改变，C错误。
故选BD。
14．BD
【详解】
AB．小球落地时的速度v大小相等，小球质量m相等，小球落地时的动量大小相等，但动量的方向不同，小球落地时的动量不同，故A错误，B正确；
CD．从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，从抛出到落地过程，竖直上抛的小球运动时间最长，竖直下抛的小球运动时间最短，即
小球所受冲量，小球质量m相等，则
故C错误，D正确。
故选BD。
15．ABD
【详解】
A．滑块从A点运动到C点的过程中重力做正功为
则滑块从A点运动到C点的过程中重力势能减少，A正确；
B．滑块从A滑至B的过程中重力势能的减小量
，动能的增加量
，根据能量守恒，则滑块从A滑至B的过程中弹簧的弹性势能增加，B正确；
C．滑块从B点运动到C点的过程中，根据动能定理
解得滑块运动到C点时的动能为
C错误；
D．滑块运动到C点时的动能
则到C点时的速度为
则滑块从A点运动到C点的过程中动量变化量为
D正确。
故选ABD。
16．2：1
【详解】
[1]
由动量和动能的关系
可得质量为和的两小球，如果它们的动量相等，它们的动能之比是为2：1；
[2]
由动量和动能的关系
可得质量为5g和10g的两小球，如果它们的动能相等，它们的动量之比是。
17．
【详解】
动量
动能
则有
[1]当它们的动能相同时，它们的动量之比
[2]当它们的速度相同时，它们的动量之比
[3]由动量和动能的表达式可知
则它们的动能之比为
18．-2
8
【详解】
[1]．取竖直向上方向为正方向，则小球与地面相碰前的动量
P0=mv0=-0.2×10=-2kg m/s；
[2]．在碰撞过程中动量的变化为：
△p=mv2-P0=3.6kg m/s．
解得：
v2=8m/s；
19．（1），竖直向下，，竖直向上；（2）0.9
kg·m/s，竖直向上
【详解】
(1)设小球与水平板碰前的速度为，可得
方向竖直向下，小球与水平板碰撞前的动量
方向竖直向下，同理小球与水平板碰后的速度大小为
小球与水平板碰撞后的动量
方向竖直向上。
(2)规定竖直向下为正方向，则动量变化为
即动量变化的大小为0.9
kg·m/s，方向竖直向上。
20．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）匀速运动时，风力与摩擦阻力平衡
摩擦力
匀加速运动时，风速增大2倍后，风力增大为，阻力不变，由牛顿第二律得
由
得
由上述可得
（2）A点速度
动量变化
（3）由（1）得
得
上述得
由
得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页