1.1 动量 课后练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（Word含答案）

第一章动量守恒定律第一节动量课后练习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9小题）
1．一个物体从某高处由静止下落，设其所受的空气阻力恒定，当它下落h时的动量大小为p1，下落2h时的动量大小为p2，那么p1：p2为（　　）
A．1：2
B．1：
C．1：3
D．1：4
2．一弹簧振子在水平面内做简谐运动的x－t图像如图所示，则下列说法正确的是（
）
A．t1时刻和t2时刻具有相同的动能和动量
B．从t2到1.0s时间内加速度变小，速度减小
C．弹簧振子的振动方程是x=0.10sinπt(m)
D．t2=3t1
3．如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆弧轨道，圆心O在S的正上方。在O和P两点各有一个质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是（　　）
A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等
B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等
C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等
D．b比a先到达S，它们在S点的动量相等
4．高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段列车的动量（　　）
A．与它所经历的时间成反比
B．与它的位移成反比
C．与它的速度成正比
D．与它的动能成正比
5．如图所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L，某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是（　　）
A．击球点的高度与网高度之比为4∶1
B．乒乓球在网左、右两侧运动时间之比为1∶2
C．乒乓球过网时与落到右侧桌边缘时速率之比为1∶3
D．乒乓球在网左、右两侧运动动量变化量之比为1∶3
6．两辆汽车的质量分别为和，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，已知，则此时两辆汽车的动量和的大小关系是（　　）
A．等于
B．小于
C．大于
D．无法比较
7．如图所示，网球发球机水平放置在水平地面上方某处，正对着竖直墙面发射网球，两次发射的两球分别在墙上留下A、B两点印迹，测得OA＝AB＝h，OP为水平线，若忽略网球在空中受到的阻力，则（　　）
A．两球发射的初速度之比vOA：vOB＝2：1
B．两球碰到墙面瞬间运动的时间之比tA：tB＝1：2
C．两球碰到墙面时的动量可能相同
D．两球碰到墙面时的动能可能相等
8．比赛用标准篮球充气后从处自由下落后弹起的高度范围应在之间。在某次检测时，篮球自离地面高处无初速度释放后反弹最大高度为，该篮球的质量为，忽略空气阻力的影响，，则下列说法正确的是（　　）
A．篮球与地面碰撞前后瞬间的动量变化量方向向下
B．篮球与地面碰撞前后瞬间的动量变化量大小为
C．从开始下落至反弹到最高点，整个过程篮球的机械能守恒
D．从开始下落至反弹到最高点，整个过程合力对篮球所做的功为
9．如图所示，两个质量相等的小物体分别从同一高度沿倾角不同的两光滑固定斜面上无初速度滑下，在两物体分别下滑到斜面底端时，下列说法中正确的是（　　）
A．两物体的动量相同
B．两物体的速度相同
C．两物体的动能相同
D．两物体动量的变化量相同
二、多选题(共5小题)
10．如图，从竖直面上大圆的最高点引出两条不同的光滑轨道，端点都在大圆上。一物体由静止开始，从点分别沿两条轨道滑到端点、，则下列说法正确的是（　　）
A．到达端点、时的速度大小不相等
B．重力的冲量相等
C．物体动量的变化率大小相等
D．沿运动所用的时间小于沿运动所用的时间
11．如图所示，从倾角、足够长的斜面上的M点以速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上的N点，运动过程中小球速度与初速度方向夹角为，运动时间为t，且满足，小球质量为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．小球的轨迹为抛物线且初速度
B．小球经过5s落到斜面上的N点
C．小球落到N点时速度与斜面夹角小于
D．小球从抛出到距斜面最远时，小球的动量变化量大小为20kg m/s。
12．如图所示，在竖直面内固定两个光滑圆环轨道，小球A所在的圆环轨道半径小于小球B所在的圆环轨道半径，小球A的质量大于小球B的质量，两小球均由水平直径的端点沿圆环轨道静止释放，当两球分别到达轨道的最低点时，则（　　）
A．小球A的动量一定大于小球B的动量
B．小球A的动能一定大于小球B的动能
C．圆环对小球A的支持力大于圆环对小球B的支持力
D．小球A的向心加速度一定等于小球B的向心加速度
13．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用x、F、E和p分别表示该物体的位移、物体所受的合力、物体的机械能和动量，则下列图象中可能正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
14．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，，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
B．滑块从A滑至B的过程中弹簧的弹性势能增加
C．滑块运动到C点时的动能为
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)
15．世界杯足球比赛中，一足球运动员踢一个质量为0.4
kg的足球。
（1）若开始时足球的速度是4
m/s，方向向右，踢球后，球的速度变为10
m/s，方向仍向右（如图甲所示），则足球的初动量p=___________，方向___________，足球的末动量p'=___________，方向___________；在这一过程中足球动量的改变量Δp=___________，方向___________。
（2）若足球以10
m/s的速度撞向球门门柱，然后以3
m/s的速度反向弹回（如图乙所示），则这一过程中足球的动量改变量是___________，方向___________。
16．判断下列说法的正误：
（1）物体质量不变时，运动的速度变化，其动量一定变化。（______）
（2）做匀速圆周运动的物体动量不变。（______）
（3）动量越大的物体，其速度越大。（______）
（4）物体的动量越大，其惯性也越大。（______）
17．动量的变化
（1）动量的变化量Δp是___________，其方向与速度的改变量Δv的方向___________
。
（2）动量的变化量Δp，也称为动量的增量。即Δp=___________
。
四、解答题(共2小题)
18．如图所示，一个质量为的金属块沿直线垂直右侧墙面向右运动，到达A点时速度大小为，到达点时速度大小为，与墙壁碰撞前瞬间的速度大小为，与墙壁碰撞后瞬间的速度大小为，返回点时速度大小为，分别求金属块由A到、与墙壁碰撞前后、由A到返回的动量变化量。
19．羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到100
m/s，假设球飞来的速度为50
m/s，运动员将球以100
m/s的速度反向击回。设羽毛球的质量为10
g，试求：
（1）运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；
（2）运动员击球过程中羽毛球的动能变化量。
试卷第2页，共2页
参考答案
1．B
【详解】
物体受到重力和空气阻力，物体做匀加速直线运动，根据运动学公式得物体下落h和2h时速度分别为
、
则得
v1：v2=1：
而动量p=mv，则得动量之比
p1：p2=1：
故选B。
2．C
【详解】
A．由x－t图像知，t1时刻和t2时刻振子的位移相同，速度大小相等、方向相反，故弹簧振子具有相同的动能，动量大小相等、方向相反，A错误；
B．由图中t2到1.0s时间内振子衡位置，故位移变小，则加速度变小，速度增大，B错误；
C．由图知弹簧振子振动周期为2.0s，则
故振动方程为
x=Asinωt=0.10sinπt(m)
C正确；
D．x=0.05m代入C解析中的函数关系，可得
可知t2＝5t1，D错误。
故选C。
3．A
【详解】
物体a做自由落体运动，其加速度为g；而物块b沿圆弧轨道下滑，在竖直方向的加速度始终小于g，由运动学规律得tA＜tB；因为动量是矢量，方向与速度的方向相同，故a、b到达S时，它们在S点的动量方向不同，即动量不同。
故选A。
4．C
【详解】
A.
根据
即与它所经历的时间成正比，选项A错误；
B.
根据
则动量与它的位移平方根成正比，选项B错误；
C.
根据
p=mv
可知，与它的速度成正比，选项C正确；
D.
根据
则动量与它的动能平方根成正比，选项D错误。
故选C。
5．B
【详解】
AB．因为水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左侧水平位移的两倍，所以网右侧运动时间是左侧的两倍，竖直方向做自由落体运动，根据
h=gt2
可知，击球点的高度与网高之比为
故A错误，B正确；
C．球恰好通过网的上沿的时间为落到右侧桌边缘的时间的
，竖直方向做自由落体运动，根据
v=gt
可知，球恰好通过网的上沿的竖直分速度与落到右侧桌边缘的竖直分速度之比为1∶3，则乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比不是1∶3，故C错误；
D．网右侧运动时间是左侧的两倍
Δv=gt
所以乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1∶2，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
根据
可得
因为
所以
故选C。
7．D
【详解】
AB．忽略空气阻力，网球做的运动可视为平抛运动，在竖直方向上有
解得
在水平方向上有
则
AB错误；
C．动量为矢量，由图可知，二者与墙碰撞时其速度方向不相同，故二者碰到墙面时的动量不可能相同，C错误；
D．从抛出到与墙碰撞的过程中，根据机械能守恒定律有
可得
由数学知识可知，当
时，有
D正确。
故选D。
8．B
【详解】
AB．取向下为正方向，由，可得落地前的速度
反弹离开地面前的速度大小是
方向向上，即，则有
负号代表方向向上，大小为，A错误，B正确；
C．篮球反弹的最大高度小于初始高度，所以机械能有损失，机械能不守恒，C项错误；
D．由动能定理可知，整个过程动能变化量为零，合力做功也为零，D项错误。
故选B。
9．C
【详解】
ABC．设高度为h，根据机械能守恒
解得
到达底端的动能相同，速度大小相等，方向不同，则动量不同，AC错误C正确。
D．两物体动量变化量大小相等，方向不同，D错误。
故选C。
10．AB
【详解】
A．物体下滑过程中只有重力做功，机械能守恒，物体初速度为零，物体到达端点、时下落的高度不同，故到达端点、时速度大小不相等，A正确；
BD．对物体在轨道上受力分析，由牛顿第二定律有
为轨道与竖直方向的夹角，根据运动学公式
有
解得
因此下滑时间与轨道的倾角无关，只与圆的半径及重力加速度有关，故下落时间相同，由
可知，重力的冲量相等，
D错误B正确；
C．因末速度大小不相等，故动量的变化量大小不相等，所以动量的变化率大小不相等，C错误。
故选AB。
11．AD
【详解】
AB．由平抛运动的规律可知，速度与水平方向的夹角的正切值与位移与水平方向的夹角的正切值有
即有
解得时间为
故可得水平方向的初速度为
B错误，A正确。
C．因为小球落到N点时速度与水平方向的夹角的正切值为
假设小球落到N点时速度与斜面夹角等于，
则有
根据正切函数的规律可知，小球落到N点时速度与斜面夹角大于，C错误；
D．分析可知，当小球的速度方向与斜面平行时，此时小球距斜面最远，这时小球运动的时间为
解得时间为
所以小球的动量变化量大小为
D正确。
故选AD。
12．CD
【详解】
A．小球从释放到最低点的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得
小球到达最低点时
A球所在轨道半径小，但A球质量大，所以无法比较两球的动量大小，故A错误；
B．由于A球的质量大于B球的质量，由
可知：不能确定两球动能的大小关系，故B错误；
C．在最低点，根据牛顿第二定律可知
解得
因A球的质量大于B球的质量，故
故C正确；
D．由
可知，两球在最低点的向心加速度相等，故D正确。
故选CD。
13．BC
【详解】
B．物体在斜面上运动时做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，其合外力恒定，加速度恒定，故B正确；
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；
C．设开始时机械能为E总，根据功能关系可知，开始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C正确；
D．物块在某时刻的动量
则图像是过原点的直线，选项D错误。
故选BC。
14．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。
15．1.6
kg·m/s
向右
4
kg·m/s
向右
2.4
kg·m/s
向右
5.2
kg·m/s
向左
【详解】
（1）[1][2]足球的初动量为
速度方向水平向右，则初动量方向向右；
[3][4]足球的末动量为
方向仍为向右；
[5][6]这一过程中足球动量的改变量
方向向右；
（2）[7][8]
若足球以10
m/s的速度撞向球门门柱，设向右为正方向，则初动量为
然后以3
m/s的速度反向弹回，末动量为
则动量的改变量为
则动量改变量的大小为5.2
，方向向左。
16．对
错
错
错
【详解】
（1）动量是矢量，速度大小和方向任意一个发生变化，动量发生变化，故（1）正确；
（2）做匀速圆周运动的物体速度的大小不变，速度方向在不断改变，则动量也不断改变，故（2）错误；
（3）由动量的表达式
知动量越大的物体，其速度越不一定大，也可能是质量大，故（3）错误；
（4）
由动量的表达式
知动量越大的物体，其质量不一定大，故惯性不一定大，故（4）错误。
17．矢量
相同
p′-p
【详解】
（1）[1][2]
动量的变化量Δp是矢量，其方向与速度的改变量Δv的方向相同；
（2）[3]
动量的变化量Δp，也称为动量的增量，即
19．，方向向左；
，方向向左；
，方向向左。
【详解】
设方向向右为正方向，则金属块
在A点的动量为
第一次到达点的动量为
与墙壁碰撞前瞬间的动量
与墙壁碰撞前瞬间的动量
返回点的动量为
金属块由A到的动量变化量
负号表示动量变化量方向向左；
金属块与墙壁碰撞前后的动量变化量
负号表示动量变化量方向向左；
金属块由A到返回的动量变化量
负号表示动量变化量方向向左。
18．（1）1.5
kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反；（2）37.5
J
【详解】
（1）以羽毛球飞来的方向为正方向，则
p1＝mv1＝10×10－3×50
kg·m/s＝0.5
kg·m/s
p2＝mv2＝－10×10－3×100
kg·m/s＝－1
kg·m/s
所以动量的变化量
Δp＝p2－p1＝－1
kg·m/s－0.5
kg·m/s＝－1.5
kg·m/s
即羽毛球的动量变化量大小为1.5
kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反。
（2）羽毛球的初动能
Ek＝m＝12.5
J
末动能
Ek′＝m＝50
J
所以
ΔEk＝Ek′－Ek＝37.5
J
答案第1页，共2页
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