2020-2021学年高中物理新人教版选择性必修第一册 1.1动量 同步训练9(Word版含答案)

2020-2021学年度人教版（2019）选择性必修第一册
1.1动量同步训练9（含解析）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动
B．物体受到恒力作用，不可能做曲线运动
C．物体在变力作用下，其动能一定改变
D．如果物体的动量发生变化，则其动能也一定改变
2．如图，一个质子（）贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，质子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，在同一位置水平射入一个粒子（），它将沿②轨迹落到B板中间。设粒子两次射入电场的初动能相同，则下列说法正确的是
A．质子与粒子的比荷之比为1:2
B．质子与粒子的电量之比为2:1
C．质子与粒子的初动量大小之比为
D．两次偏转电压之比为U1：U2 = 1：4
3．甲、乙是两辆额定功率相同而质量不同的卡车，它们都在平直的公路上同向行驶，若卡车所受运动阻力等于车重的k倍(k＜1)，则两车在行驶过程中(　　)
A．有相同的最大速度 B．有相同的最大动量
C．有相同的最大动能 D．速度相同时的加速度也相同
4．如图，斜面体固定在水平面上，斜面足够长，在斜面底端给质量为的小球以平行斜面向上的初速度，当小球回到出发点时速率为。小球在运动过程中除重力和弹力外，另受阻力（包含摩擦阻力），阻力大小与速率成正比即。则小球在斜面上运动总时间为（ ）
A． B．
C． D．
5．原来静止的两小车，用一条被压缩的轻质弹簧连接,如图所示，如果A车的质量为mA=2kg，B车的质量为A车的2倍，弹簧弹开的时间为0.1s，弹开后B车的速度为vB=1m/s，则B车所受的平均作用力是( )
A．0.4N B．40N C．4N D．20N
6．质量为2kg的小球从7.2m高处自由落下,与地面碰撞后,上升的最大高度为5m,若球与地面碰撞的时间为0.4s,则小球对地面的平均冲力的大小为（g取10m/s2)（ ）
A．30N B．110N C．130N D．160N
7．将一质量为0.2kg的小球以20m/s的初速度斜向上抛出，不计空气阻力，当小球落到与抛出点等高处时，小球动量大小改变了4kg·m/s,在这一过程经历的时间为
A．0.5s B．2s C．4s D．8s
8．为了安全起见，电影特技演员从高处跳下时往往会落在很厚的空气垫上。某次表演时，特技演员从5米高处自由落下，竖直落在空气垫上，经过0.4s静止下来。则在此过程中他受到的空气垫施加的平均作用力约为其自身重力的
A．1倍 B．1.5倍 C．2.5倍 D．3. 5倍
9．关下列于动量的说法中，正确的是（ ）．
A．物体的动量越大，其惯性也越大
B．做匀速圆周运动的物体，其动量不变
C．一个物体的速度改变，它的动能不一定改变
D．一个物体的运动状态发生变化，它的动能一定改变
10．在光滑水平地面上一个质量为0.2kg的小球以6m/s的水平速度撞击竖直墙，再以4m/s的水平速度反向弹回，若小球与竖直墙的作用时间为0.2s，则小球受到竖直墙的平均作用力大小为（　　）
A．6 N B．8 N C．10 N D．12N
11．如图甲,质量M=0.8 kg 的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2 kg的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F,4 s后撤去力F。若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法正确的是
A．0~4s时间内拉力的冲量为3.2 N·s B．t= 4s时滑块的速度大小为9.5 m/s
C．木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 N·s D．2~4s内因摩擦产生的热量为4J
12．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．与它的速度成正比
B．与它所经历的时间成正比
C．与它的位移成正比
D．与它的动能成正比
13．质量为0.2kg的小球以6m/s的速度竖直向下落至水平地面上，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，关于小球动量的变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是（ ）
A．Δp＝-2kg·m/s B．Δp＝2kg·m/s C．W＝-2J D．W＝2J
14．下列说法中，正确的是(　　)
A．物体做曲线运动，其动量可能始终不变
B．速度变化了动量必定变化了
C．物体在不为零的恒力作用下运动，其动量可能始终不变
D．所有做曲线运动的物体动量都在变化
15．对于一个质量不变的物体，下列说法正确的是：(　 　)
A．物体的动量发生变化，其动能一定变化
B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化
C．物体的动能发生变化，其动量一定变化
D．物体的动能发生变化，其动量不一定变化
16．如图，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下匀速前进了时间t，则（ ）
A．拉力对物体的冲量为Ft B．支持力对物体的冲量为Ftcosθ
C．摩擦力对物体的冲量为Ft D．合外力对物体的冲量为0
17．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（ ）
A．在、两个时刻，两物块达到共同的速度2m/s，且弹簧都处于伸长状态
B．在到时刻之间，弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为:=2:1
D．运动过程中，弹簧的最大弹性势能与B的初始动能之比为2：3
18．一小球在空中某一位置以某一初速度抛出，不计空气阻力。则从小球抛出到落地的过程中，下列说法正确的是
A．若小球的初速度大小相同，沿不同方向抛出，则小球的动量变化量相同
B．若小球的初速度大小不相同，但沿相同的方向抛出，则小球的动量变化量不可能相同
C．若小球的初速度大小相同，则竖直向上抛出比其余任何方向抛出的动量变化量都大
D．无论小球的初速度为多大，向什么方向抛出，小球的动能变化量总是相同
19．质量,初速度的物体沿着光滑的水平面向右运动，同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，水平向右为拉力的正方向则以下结论正确的是(取)( )
A．0~1s内，物体的加速度大小为
B．2s时，物体的速度仍为5m/s
C．第1s内，物体的位移为3.5 m
D．第1s和第2s内，速度的变化量相同
20．关于动量的变化，下列说法正确的是（　　）
A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量△p与运动方向相同
B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量△p的方向与运动方向相反
C．物体的速度大小不变时，动量的增量△p为零
D．物体做曲线运动时，动量的增量一定不为零
21．如图，将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。碰撞时难免有能量损失，只有当某个物理量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变，它才有可能是我们寻找的不变量。
如图甲所示，用细线将两个滑块拉近，把弹簧压缩，然后烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动。如图乙所示，在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架，可以得到能量损失很小的碰撞。在滑块的碰撞端粘橡皮泥，可以增大碰撞时的能量损失。如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动，这样的碰撞中能量损失很大。
若甲、乙、丙图中左侧滑块和右侧滑块的质量都为m，两遮光片的宽度都为d，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。
状态 左侧光电门 右侧光电门
甲图装置 碰前 无 无
碰后 T1 T2
乙图装置 碰前 T3 无
碰后 无 T4
丙图装置 碰前 T3 无
碰后 无 T6
a．根据实验数据，若采用乙图装置，碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T4。若采用丙图装置，碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T6。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律，请你判断T4和T6的关系应为T4________T6（选填“>”、“<”或“=”）。
b．利用图甲所示的实验装置能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小__________？如果可以，请根据实验中能够测出的物理量写出表达式__________。
22．避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控（刹车失灵）车辆驶离正线安全减速的专用车道，避险车道主要有上坡道型、水平坡道型、下坡道型和砂堆型四种．为研究汽车在下坡道上的运动，将其简化为在一倾角为θ=37°（sin37°=0.6）的倾斜直坡道上放一质量为m=10kg的木板B，其上下表面与斜坡平行，其中上表面两段粗糙程度不同，下表面粗糙程度处处相同，B上有装满货物的木箱A（可看做质点），其质量也为10kg，起初用手推住A，使A和B均处于静止状态，如图所示．A、B间的动摩擦因数μ1为1/4，B、C间的动摩擦因数μ2始终为0.5，松手释放A，以此时刻为计时起点；在第1s末，A滑到B的上表面更粗糙部分，A、B间的动摩擦因数μ3增加为μ3=0.375．已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=16m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小g=10m/s2．求：
（1）在0~1s时间内A和B加速度的大小；
（2）1s末A的动量大小；
（3）A在B上总的运动时间．
23．如果某物体作匀速圆周运动的动量大小为p，经过一段时间后其速度方向改变了角，它的动量变化的大小为_____________.
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
A．物体做曲线运动则速度方向一定会发生改变，故一定是变速运动，故A正确.
B．曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，与是否是恒力无关，平抛运动合力就是恒定的，但与速度不共线，故B错误;
C．变力可能是方向变化，大小不变，例如匀速圆周运动的合力就是变力，一直和速度方向垂直，速度大小不变方向改变，动能不变，故C错误.
D．物体动量发生变化有可能是速度方向发生了变化，但大小不变，此时动能不变，故D错误.
2．D
【详解】
A. 质子的比荷为1:1，粒子的比荷为2:4=1:2，则质子与粒子的比荷之比为2:1，选项A错误；
B. 质子与粒子的电量之比为1:2，选项B错误；
C. 质子与粒子的初动能相同，则由，则其动量大小之比为1:2，选项C错误；
D. 带电粒子在电场中做类似平抛运动，将合运动沿着平行平板和垂直平板方向正交分解，有
x=v0t
y=at2
解得：
由题意知粒子偏转时有
；；
所以：
，
选项D正确。
3．B
【详解】
A. 以最大速度行驶时，牵引力与阻力平衡，故根据功率公式可知：
所以最大速度不同，故A错误。
B. 由于
所以
故动量相同，故B正确。
C. 最大动能：
故最大动能不同，故C错误。
D. 根据牛顿第二定律，有：
F-kmg=ma且P=Fv
故
由于功率P、速度v和比例系数k相同而质量不同，故加速度不同，故D错误。
4．A
【详解】
设沿斜面方向，最大位移为x，阻力f冲量：
则合冲量为
由动量定理，
则
A. 与计算相符，A正确
B. 与计算不符，B错误
C. 与计算不符，C错误
D. 与计算不符，D错误
5．B
【解析】
【详解】
B的初动量为0，弹开后B车的动量为：
，
故根据动量定理可得：
，
解得：
；
A．所给答案为0.4N，根据分析可知F=40N，A错误；
B．所给答案为40N，根据分析可知F=40N，B正确；
C．所给答案为4N，根据分析可知F=40N，C错误；
D．所给答案为20N，根据分析可知F=40N，D错误；
6．C
【详解】
由动能定理得小球下落过程：
代入数据得：v1=12m/s，方向：竖直向下；
小球上升过程：
代入数据解得：v2=10m/s，方向竖直向上；
以向上正方向，由动量定理得：
（F-mg）t=mv2-（-mv1）
得：F=130N，方向竖直向上；
由牛顿三定律可知，小球对地面的平均冲力F′=F=130N，方向竖直向下；
A. 30N，与结论不相符，选项A错误；
B. 110N，与结论不相符，选项B错误；
C. 130N，与结论相符，选项C正确；
D. 160N，与结论不相符，选项D错误。
7．B
【详解】
小球的度斜向上抛出，当小球落到与抛出点等高处时，由于小球在运动过程中只受到到一个重力，所以动量只在竖直方向变化，那么，速度在竖直方向上竖直方向的变化量为：
，
所以，经历的时间为：
，
所以，这个题ACD错误， B正确。
8．D
【详解】
设运动员从h处下落，刚触空气垫的速度为v，则：
v2=2gh
所以：
与空气垫接触后运动员受到两个力的作用，以向下为正，由动量定理：
mgt-Ft=0-mv
解得：
F=3.5mg。
A. 1倍，与结论不相符，选项A错误；
B. 1.5倍，与结论不相符，选项B错误；
C. 2.5倍，与结论不相符，选项C错误；
D. 3. 5倍，与结论相符，选项D正确。
9．C
【详解】
A.根据p=mv可知，物体的动量越大，其质量不一定越大，惯性不一定越大，故A错误；
B. 做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，方向一直在改变，所以其动量大小不变，方向一直改变，故B错误；
CD. 一个物体的速度如果大小不变，方向改变，它的运动状态发生变化，但它的动能不变，故C正确，D错误；
10．C
【详解】
规定末速度的方向为正方向，根据动量定理知，
Ft=mv2-mv1
解得：
A. 6N与分析不相符，故A项错误；
B. 8N与分析不相符，故B项错误；
C. 10N与分析相符，故C项正确；
D. 12N与分析不相符，故D项错误。
11．BCD
【详解】
A.冲量的定义式：，所以F-t图像面积代表冲量，所以0-4 s时间内拉力的冲量为
故A错误；
B.木块相对木板滑动时：对木板：
对木块：
联立解得：
，
所以0时刻，即相对滑动，对滑块：
解得4s时滑块速度大小：
故B正确；
C.4s时，木板的速度
撤去外力后，木板加速，滑块减速，直到共速，根据动量守恒：
解得：，
对木板根据动量定理可得：
故C正确；
D.0-2s内，对m：
解得：
对M
解得v2=1m/s
2-4s内：对m
；
对M
所以
故D正确。
12．AB
【分析】
由题中“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”可知，本题主要考察匀变速直线运动规律、动能、动量等相关知识，根据匀变速直线运动规律和动能动量相关公式可以分析本题．
【详解】
由动量公式
可知，动量与速度成正比，故A正确；
由公式
可得
动量与它所经历的时间成正比，故B正确；
由公式
，
可得
故C错误；
由公式
，
得
故D错误．
【点睛】
根据公式，将公式联立整理成只含有两个相关变量的式子，其他为不变量， 从而判断两者关系．
13．BC
【详解】
AB.取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，小球动量的变化量
Δp=mv2-mv1=0.24kg·m/s-0.2(-6)kg·m/s=2kg·m/s
故A错误，B正确；
CD.根据动能定理，合外力对小球做的功
W=mv22-mv12=0.2(42-62)J=-2J
故C正确，D错误。
14．BD
【详解】
AD.曲线运动的速度方向一直改变，所以动量方向一直改变，故A错误D正确。
B.因为动量p=mv，所以速度变化了动量必定变化了，故B正确。
C.物体合力不为零，则加速度不为零，速度会发生变化，动量会发生变化，故C错误。
15．BC
【详解】
AB.物体的动量发生变化，知速度可能方向改变、可能是大小改变，所以动能不一定变化；故A项错误，B项正确.
CD.物体的动能变化，知速度大小一定变化，则动量一定变化；故C正确，D错误.
16．AD
【详解】
AB.运动时间为t，则拉力的冲量为I1=Ft；故A正确，B错误；
C.由于做匀速运动，阻力大小与F的水平分力相等，摩擦力大小为
f=Fcosθ
摩擦力对物体的冲量的大小为
I2=ft=Ftcosθ
故C错误；
D.物体匀速运动，由动量定理知合外力对物体的冲量为零，故D正确。
17．BCD
【分析】
两个滑块与弹簧系统机械能守恒、动量守恒，结合图象可以判断它们的能量转化情况和运动情况。
【详解】
A.从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，从t2到t3的过程中弹簧被压缩，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；
B.由图示图象可知，从t3到t4时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，故B正确；
C.由图示图象可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
，
即
，
解得：
，
故C正确；
D.由图示图象可知，
在初始时刻，B的初动能为：
在t1时刻，A、B两物块的速度是2m/s，A、B两物块动能之和为：
所以，这时候，最大的弹性势能为
，
所以：
故D正确。
18．CD
【详解】
A.小球的初速度大小相同，抛出方向不同，只要不是对称方向，小球在空中运动的时间就不同，重力的冲量不同，根据动量定理可知小球的动量变化量不相同，A错误；
B.小球的初速度大小不相同，沿水平方向抛出，小球在空中运动的时间相同，重力的冲量相同，根据动量定理可知小球的动量变化量相同，B错误；
C.小球的初速度大小相同，根据竖直方向分运动可知，竖直向上抛出比其余任何方向抛出的运动时间都长、重力的冲量都大，根据动量定理可知此时动量变化量最大，C正确；
D.从小球抛出到落地，下降高度总相同，重力做的功总相等，根据动能定理可知小球的动能变化量总相同，D正确。
19．BC
【详解】
A.由题图可知，在0~1 s内力F为6N;方向向左，由牛顿运动定律可得,解得加速度，故A错误。
B. 根据动量定理可知，0~2 s内力F的冲量为0,物体的动量不变，故B正确。
C.由运动学公式可知第1 s内物体的位移为
故C正确。
D.第ls速度减小，速度的变化量为负，第2s速度增大，速度的变化量为正，二者大小相同，但方向不同，故D错误。
20．AB
【详解】
A. 动量的变化等于初末两状态动量的差值；对于加速直线运动，动量的增量△p与运动方向相同；故A项与题意相符；
B. 对于减速直线运动，动量的增量△p与运动方向相反，即动量是在减小的；故B项与题意相符；
C. 物体的速度大小不变时，动量的增量不一定为零；如圆周运动；故C项与题意不相符；
D. 物体做如果做匀速圆周运动运动到同一个位置的状态，动量增量为0，故D项与题意不相符．
21． 能
【详解】
a.[1] 乙图装置和丙图装置中，因为碰前左侧光电门的挡光时间都是T3，说明两次实验左侧滑块的初速度都相同。乙图中两滑块发生的是非完全弹性碰撞，动能损失一部分，丙图中两滑块发生的是完全非弹性碰撞，动能损失最多。因此，两种情况下碰后右侧滑块的速度，乙图的要大于丙图的，在遮光片的宽度相同时，通过光电门的时间T4＜T6。
b.利用图甲所示的实验装置能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小。烧断细线前，系统的动能为零，只有弹性势能；烧断细线后，弹性势能完全转化为两滑块的动能；该过程中机械能守恒，所以只要计算烧断细线后两滑块的动能之和即可，即：
22．（1）4m/s2；0（2）40kg·m/s（3）3s
【详解】
（1）0-1s，规定沿斜面向下为正方向，由分析可得A加速下滑，根据牛顿第二定律得：
代入数据得：
m/s2
对B分析，根据牛顿第二定律得：
代入数据得：
（2）s末，A的速度
m/s
A的动量
kg m/s
（3）0-1s内的位移
m
A的加速度，根据牛顿第二定律得：
B的加速度，根据牛顿第二定律得：
解得：
m/s2，m/s2
A经过离开B，A相对B的位移为：
又
m
解得：
s
A在B上总运动时间为：
s
23．
【详解】
根据矢量三角形法则，动量变化量如图所示
故动量变化量大小为：
．