1.1动量 学科素养提升练（word版含答案）

1.1动量 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．质量为m的钢球自高处落下，以速度v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2。在碰撞过程中，钢球动量变化的方向和大小为（　　）
A．向下，m（v1－v2） B．向下，m（v1＋v2）
C．向上，m（v1－v2） D．向上，m（v1＋v2）
2．一个质量为0.18kg的垒球以20m/s的水平速度向右飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小也为20m/s，则这一过程动量的变化量为（　　）
A．大小7.2kg·m/s，方向向右
B．大小为7.2kg·m/s，方向向左
C．0
D．无法判断
3．关于动量的变化，下列说法中错误的是（　　）
A．做直线运动的物体速度增大时，动量的变化Δp与速度的方向相同
B．做直线运动的物体速度减小时，动量的变化Δp与运动方向相反
C．物体的速度大小不变时，动量的变化Δp为零
D．物体做曲线运动时，动量的变化Δp一定不为零
4．下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　）
A．匀速圆周运动的动量不变
B．圆周运动的加速度始终指向轨迹圆心
C．曲线运动的平均速率大于平均速度大小
D．平抛运动的位移方向和速度方向的夹角始终不变
5．质量为1kg的小球以3m/s的速度水平向左飞来，击中墙后以2m/s水平向右飞出，则碰撞过程中小球动量变化量大小和方向为（　　）
A．1kg m/s，向左 B．1kg m/s，向右
C．5kg m/s，向左 D．5kg m/s，向右
6．下列说法正确的是（　　）
A．动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同
B．物体的动量变化越大，则该物体的速度变化一定越大
C．两物体的动量相等，动能也一定相等
D．物体的速度大，则物体的动量一定大
7．很多人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为，从离人约的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为，取下列分析不正确的是（　　）
A．手机刚要接触头部之前的速度约为
B．手机与头部作用过程中手机动量变化约为
C．手机对头部的冲量方向向下
D．手机对头部的平均作用力大小约为
8．一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．
9．做匀速圆周运动的物体，下列物理量保持不变的是（　　）
A．动量 B．动能 C．合外力 D．加速度
10．下列说法正确的是（　　）
A．做平抛运动的物体动量不变 B．做平抛运动的物体机械能一定守恒
C．做匀速圆周运动的物体动量不变 D．做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒
11．关于物体的动量，下列说法中不正确的是（　　）
A．同一物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大
B．同一物体的动量越大，其速度一定越大
C．物体的加速度不变，其动量一定不变
D．运动物体在任意时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
12．物体的运动状态可用位置坐标x和动量P描述，称为相，对应p—x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p—x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。若将质点竖直向上抛出，以抛出点为坐标原点，竖直向上为正方向，忽略空气阻力则质点对应的相轨迹是（　　）
A． B．
C． D．
13．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
14．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　）
A．t=1s时物块的速率为1m/s
B．t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s
C．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s
D．t=4s时物块的速度为零
E.t=4s时物块的动量大小为2kg·m/s
15．下列说法正确的是（　　）
A．物体动量改变，动能一定改变
B．卡文迪许首次较为准确地测出了万有引力常量的数值
C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源
D．做离心运动的物体是因为受到了离心力作用
二、解答题
16．小物块电量为+q，质量为m，从倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑，斜面高度为h，空间中充满了垂直斜面匀强电场，强度为E，重力加速度为g，求小物块从斜面顶端滑到底端的过程中：
（1）电场的冲量．
（2）小物块动量的变化量．
17．一质量为m=0.2kg的皮球。从高H=0.8m处自由落下，与地面相碰后反弹的最大高度为h=0.45m，则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少
参考答案
1．D
【详解】
选取竖直向下为正方向，则初动量为
p＝mv1
末动量为
p′＝－mv2
则该过程的动量变化为
“-”表示动量变化的方向向上（与正方向相反），ABC错误，D正确。
故选D。
2．B
【详解】
以向左为正方向，根据
，
所以
所以动量的变化量大小为7.2kg·m/s，方向向左。
故选B。
3．C
【详解】
A．当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则可知
Δp＝p2－p1＞0
与速度方向相同，故A正确，不符合题意；
B．当做直线运动的物体速度减小时
Δp＝p2－p1＜0
此时Δp与物体的运动方向相反，故B正确，不符合题意；
C．当物体的速度大小不变时，动量可能不变化，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况
Δp≠0
故C错误，符合题意；
D．物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，故动量一定变化，Δp一定不为零，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】
A．动量是矢量，其方向为速度方向，匀速圆周运动的速度大小不变、方向时刻改变，A错误；
B．变速圆周运动的加速度方向不时刻指向轨迹圆心，B错误；
C．曲线运动的路程大于位移大小，故曲线运动的平均速率大于平均速度大小，C正确；
D．平抛运动的位移偏向角的正切值
速度偏向角的正切值
速度偏向角的正切值始终是位移偏向角正切值的二倍，两角都随时间t增大，所以夹角也在变化，D错误；
故选C。
5．D
【详解】
设向右为正方向，则碰撞过程中小球动量变化量
方向向右。
故选D。
6．B
【详解】
A．动量变化的方向与初末动量的方向可能相同，A错误；
B．由
知，B正确；
C．由
可知，动量相同时，动能
不一定相同，C错误；
D．由于
可见动量的大小由质量m和速度v的乘积大小共同决定，D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．手机做自由落体运动，根据运动学公式可知手机接触头部之前的速度约为
A正确；
B．手机与头部作用后手机的速度变为0，选取向下为正方向，所以手机与头部作用过程中动量变化为
B错误；
C．手机对头部的作用力方向向下，则手机对头部的冲量方向向下，C正确；
D．因为手机落在头上没反弹，速度减为0，规定竖直向下为正方向，对手机由动量定理得
代入数据可得
负号表示方向竖直向上
根据牛顿第三定律，可知手机对头部的冲量大小约为
手机对头部的作用力大小约为
D正确。
故选B。
8．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。
9．B
【详解】
A．做匀速圆周运动的物体，速度方向时刻变化，所以动量方向也发生变化。A错误；
B．做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，则动能不变。B正确；
C．做匀速圆周运动的物体，合外力方向时刻变化。C错误；
D．做匀速圆周运动的物体，加速度方向时刻变化。D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．做平抛运动的物体速度不断变化，动量变化，故A错误；
B．做平抛运动的物体只受重力作用，机械能一定守恒，故B正确；
C．做匀速圆周运动的物体速度大小不变，方向不断变化，动量变化，故C错误；
D．做匀速圆周运动的物体，动能一定不变，势能可能变化，也可能不变，机械能不一定守恒，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．根据
同一物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大，所以A正确，不符合题意；
B．根据
同一物体的动量越大，其速度一定越大，所以B正确，不符合题意；
C．物体的加速度不变，则速度发生了变化，其动量一定发生变化，所以C错误，符合题意；
D．根据
运动物体在任意时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向，所以D正确，不符合题意；
故选C。
12．C
【详解】
竖直向上为正方向，设位移为x时，物体的速度为v，竖直上抛运动由根据运动学公式可得
动量表达式
根据竖直上抛运动特点，同一位置速度方向可能向上或向下，动量在同一位置存在关于x轴对称的两个值；综上所述C图像符合表达式的关系。
故选C。
13．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。
14．ABE
【详解】
A．根据F- t图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F的冲量，可知在0~1s内合力的冲量为
对物块，由动量定理得
解得v1=1m/s，故A正确；
B．同理在0~2s内合力的冲量为
对物块，由动量定理得
解得，故B正确；
C．同理在0~3s内合力的冲量为
对物块，由动量定理得
解得，故C错误；
DE．同理在0~4s内合力的冲量为
对物块，由动量定理得
解得， ，故D错误，E正确。
故选ABE。
15．BC
【详解】
A．动量方向改变，大小不变时，动能不变，故A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验，较准确地测出了万有引力常量，故B正确；
C．新能源是可以循环利用的，所以人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源，故C正确；
D．离心运动的本质是物体受到的合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力，并不是物体受到离心力的作用，故D错误。
故选BC。
16．（1） 方向垂直于斜面向下（2） 方向沿斜面向下
【详解】
（1）小物块沿斜面下滑，根据牛顿第二定律可知：，则：
根据位移与时间关系可以得到：，则：
则电场的冲量为：，方向垂直于斜面向下
（2）根据速度与时间的关系，小物块到达斜面底端的速度为：
则小物块动量的变化量为：
，方向沿斜面向下．
点睛：本题需要注意冲量以及动量变化量的矢量性的问题，同时需要掌握牛顿第二定律以及运动学公式的运用．
17．－1.4kg·m/s
【详解】
取竖直向下的方向为正，则由H处下落，与地面接触前瞬间的速度
这时的动量
pl=mv1=0.8kg·m/s
方向竖直向下；
与地面接触后离开地面前瞬间的速度
这时的动量
p2=mv2=0.6kg·m/s
方向竖直向上；
球与地面接触这段时间内动量的变化为
动量的变化方向为负，说明动量的变化方向向上。