1.1动量
自主提升过关练(含解析)
一、选择题
1.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.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
B.物体的加速度不变,其动量一定不变
C.动量越大的物体,其速度一定越大
D.动量越大的物体,其质量一定越大
2.物体的运动状态可用位置y和动量的平方描述,称为相,对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像来描述,称为相轨迹。假设某物体以一定的初速度从高处竖直下落,运动过程中只受重力作用,以下落点为坐标原点,竖直向下为y轴正向建立坐标系,则对应的相轨迹是( )
A. B. C. D.
3.一物体在从A点运动到B点的过程中,其末动能变为初动能的8倍,下列判断正确的是( )
A.物体的动量可能不变
B.物体的末动量变为初动量的2倍
C.物体的末动量变为初动量的16倍
D.物体的初动量和末动量的方向一定相同
4.2021年8月1日,在东京奥运会羽毛球女子单打决赛中,桐庐姑娘陈雨菲以总比分2∶1战胜对手获得金牌。如图所示,在陈雨菲某次击球时,用球拍将球以原速率反向击出,则下列说法正确的是( )
A.击球过程中,球的动量未发生变化
B.研究球离开球拍后的运动轨迹时,不能将球视为质点
C.球离开球拍后在空中受到重力和空气作用力这两个力
D.击球时,球拍对球的弹力是由于羽毛球的形变而产生的
5.关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.自由落体运动相同时间内发生的位移相同
C.同一物体做斜抛运动,其在单位时间内速率的变化量恒定
D.同一物体做平抛运动,其动量的变化率恒定
6.某次训练中,质量为60 kg的跳水运动员从跳台自由下落10 m后入水,在水中竖直向下减速运动。设他在空中下落时所受空气阻力不计,水对他的阻力大小恒为2400 N。那么在他入水后下降2.5 m的过程中,下列说法不正确的是(取)( )
A.他的加速度大小为 B.他的动量减少了
C.他的动能减少了4500 J D.他的机械能减少了4500 J
7.下列物理量中属于矢量的是( )
A..电流强度 B.动量 C.功 D.电动势
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.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
10.下列说法中正确的是( )
A.物体的质量大,动量一定大
B.物体的动能大,则动量一定大
C.物体的动量变化,动能一定变化
D.物体的运动状态改变,则动量一定改变
11.质量为5kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上,随后以3m/s的速度反向弹回,若取竖直向下的方向为正方向,则此过程小球所受合外力的冲量为( )
A.10kg·m/s B.-10kg·m/s
C.40kg·m/s D.-40kg·m/s
12.两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
13.做简谐运动的弹簧振子,当它每次经过同一位置时,下列物理量相同的是( )
A.速度 B.加速度
C.动能 D.动量
14.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
15.下列关于动量的说法正确的是( )
A.质量大的物体,动量一定大
B.质量和速率都相等的物体,动量一定相同
C.质量一定的物体的速率改变,它的动量一定改变
D.质量一定的物体的运动状态改变,它的动量一定改变
二、解答题
16.如图所示,一质量为m=0.10kg的小物块以初速度v0从粗糙水平桌面上某处开始运动,经时间t=0.2s后以速度v=3.0m/s飞离桌面,最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小物块的初速度υ0的大小;
(2)小物块在空中运动过程中的动量变化量;
(3)小物块落地时的动能Ek。
参考答案:
1.A
【解析】
A.动量具有瞬时性,任一时刻物体动量的方向,即为该时刻的速度方向,A正确;
B.加速度不变,则物体速度的变化率恒定,物体的速度均匀变化,故其动量也均匀变化,B错误;
C.物体动量的大小由物体质量及速度的大小共同决定,不是只由物体的速度决定的,故物体的动量大,其速度不一定大,C错误;
D.物体的动量越大,其质量并不一定越大,D错误。
故选A。
2.B
【解析】
以一定的初速度从高处竖直下落,则下降的高度
根据
则有
以下落点为坐标原点,竖直向下为y轴正向建立坐标系,则对应的相轨迹是B。
故选B。
3.B
【解析】
ABC.根据
Ek=mv2
可知,当物体的末动能变为初动能的8倍时,物体末速度的大小变为初速度大小的2倍,由
p=mv
可知,物体的末动量大小变为初动量大小的2倍,选项A、C错误,B正确;
D.物体的速度方向可能发生变化也可能不发生变化,所以物体的初动量和末动量的方向不一定相同,选项D错误。
故选B。
4.C
【解析】
A.球的速度方向发生了变化,所以动量一定变化,故A错误;
B.研究球离开球拍后的运动轨迹时,球的大小和形状对问题的影响可以忽略,可以将球视为质点,故B错误;
C.球离开球拍后在空中受到重力和空气作用力这两个力,故C正确;
D.击球时,球拍对球的弹力是由于球拍网线的形变而产生的,故D错误。
故选C。
5.D
【解析】
A.匀速圆周运动加速度方向一直改变,不是匀变速曲线运动,故A错误;
B.自由落体运动的速度一直增大,相同时间内发生的位移一直增大,故B错误;
C.同一物体做斜抛运动,其竖直方向加速度恒定,竖直方向速度的变化量恒定,但水平方向速度不变,其在单位时间内速率的变化量并不恒定,故C错误;
D.同一物体做平抛运动,单位时间内动量的改变量均为
其动量的变化率恒定,故D正确。
故选D。
6.D
【解析】
A.运动员在水中受到重力和水的阻力,选向下为正方向,则
代入数据解得
负号代表方向向上,故A正确;
B.运动员入水时的速度
入水后下降2.5m后的速度
所以动量变化量为
故B正确;
C.减速下降深度为2.5m过程中,根据动能定理,动能减少量等于克服合力做的功,为
故C正确;
D.减速下降深度为2.5m过程中,机械能的减少量等于克服阻力做的功,为
故D错误。
本题选不正确项,故选D。
7.B
【解析】
A.电流强度虽然有方向,但是运算法则不遵守平行四边形定则,是标量,A错误;
B.动量既有大小又有方向是矢量,B正确;
C.功虽然有正负,但是功的正负表示做正功还是负功,不表示方向,是标量,C错误;
D.电动势只有大小没有方向是标量,CD错误。
故选B。
8.C
【解析】
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.A
【解析】
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。
10.D
【解析】
A.根据
可知,物体的质量大,动量不一定大,故A错误;
B.根据
可知,物体的动能大,动量不一定大,故B错误;
C.动量变化的物体,动能不一定变化,例如做匀速圆周运动的物体,故C错误;
D.物体的运动状态改变,则速度一定变化,则动量一定改变,故D正确。
故选D。
11.D
【解析】
因向下为正,则小球与地面相碰前的动量为
碰后的动量为
根据动量定理
即
故选D。
12.C
【解析】
根据
可得
因为
所以
故选C。
13.BC
【解析】
速度、动量是矢量,经过同一位置时,可能方向不同,导致这些物理量不相同,做简谐振动的物体回复力指向平衡位置,因此加速度相同,而经过同一位置时,速度大小相等,动能一定相同。
故选BC。
14.CD
【解析】
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。
15.CD
【解析】
A.根据动量的定义,它是质量和速度的乘积,因此它由质量和速度共同决定,A错误;
B.又因为动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,而质量和速率都相等的物体,其动量大小一定相等,但方向不一定相同,B错误;
C.质量一定的物体的速率改变,则它的动量大小就一定改变,C正确;
D.质量一定的物体的运动状态改变,它的速度就一定改变,它的动量也就改变,D正确。
故选BD。
16.(1)3.5m/s;(2),方向竖直向下;(3)0.9J
【详解】
(1)小物块的加速度
由速度加速度公式
由于
,,
解得小物块的初速度
(2)小物块飞离桌面后做平抛运动
飞行时间
将h=0.45m代入,得
t=0.3s
由动量定理
方向:竖直向下。
(3)对小物块从离开桌面到落地的过程应用动能定理
由于
h=0.45m,v=3.0 m/s,m=0.10kg
解得物块落地时的动能
Ek=0.9J
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