人教版选择性必修一1.1动量强化训练
一、单选题(本大题共15小题,共60.0分)
关于动量,下列说法正确的是
A. 速度大的物体,它的动量一定也大
B. 动量大的物体,它的速度一定也大
C. 只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
D. 质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大
如图所示,质量为的足球在离地高处时速度刚好水平向左,大小为,此时守门员用手握拳击球,使球以大小为的速度水平向右飞出,手和球的作用时间极短,以地面为参考平面,则
A. 击球前后球动量改变量的方向为水平向左
B. 击球前后球动量改变量的大小为
C. 击球前后球动量改变量的大小为
D. 球离开手时的机械能为
长沙市某游乐场有高山坡滑草这项游乐项目:高山两侧是坡度不同的滑道,游客坐在滑草板上从顶端滑到水平地面,体验极速的刺激。如图所示,若两名质量相同的游客同时从顶端分别沿两侧滑道从静止开始下滑,若不考虑滑道的摩擦,则
A. 两人到达斜面底端时的速度相同
B. 两人下滑过程中重力的冲量相同
C. 两人下滑过程中合外力的冲量相同
D. 两人下滑过程中动量变化量的大小相同
一个质量为的垒球以的水平速度向右飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为,则这一过程动量的变化量为
A. 大小,方向向右 B. 大小,方向向左
C. 大小,方向向右 D. 大小,方向向左
鸡蛋从桌上掉下,下落相同距离掉在地毯上比掉在水泥地上安全均不考虑反弹,这是由于
A. 鸡蛋掉在地毯上的动量比掉在水泥地上小
B. 鸡蛋掉在地毯动量的变化量比掉在水泥地上小
C. 鸡蛋掉在地毯上受到的冲量比掉在水泥地上小
D. 鸡蛋掉在地毯上受到的冲击力比掉在水泥地上小
国家地理频道做过如下实验:几个完全相同的固定的水球紧挨在一起水平排列,水平运动的子弹恰好能穿出第个水球,如图所示。设子弹受到的阻力恒定,则子弹在穿过的每个水球中
A. 速度变化相同 B. 运动时间相同 C. 动能变化相同 D. 动量变化相同
如图所示,在竖直平面内,由点斜射出一个小球,、、是小球运动轨迹上的三点,、、三点的坐标已在图中标出,空气阻力忽略不计下列说法正确的是
A. 小球在点的动量和在点的动量相同
B. 从到和从到,小球动量变化量相同
C. 小球从到重力的冲量小于从到重力的冲量
D. 小球从到的动量变化率小于从到的动量变化率
物体的运动状态可用位置和动量描述,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中的一条曲线来描述,称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则对应的相轨迹可能是
A. B.
C. D.
将小球以初速度竖直向上抛出,该小球所受的空气阻力与速度大小成正比,其速度时间图象如图所示。时刻到达最高点,时刻落回抛出点,且下落过程中小球一直加速,下列说法正确的是
A. 到时间内,小球的加速度先减小再增大
B. 小球上升过程和下降过程,动量变化量相同
C. 小球上升过程和下降过程,重力的冲量相同
D. 到时间内,小球的动量变化率一直减小
一质量为的质点静止于光滑水平面上,从时刻开始,受到水平外力作用,如图所示。下列判断正确的是
A. 第末的速度为 B. 第内做的功为
C. 前内的冲量为 D. 第末的动量为
一个质量为的垒球,以的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为,设球棒与垒球的作用时间为。下列说法正确的是
A. 垒球的动量变化量大小为
B. 球棒对垒球的冲量大小为
C. 球棒对垒球的平均作用力大小为
D. 球棒对垒球做的功为
如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为,运动员入水后到最低点的运动过程记为,忽略空气阻力,则运动员
A. 过程的动量改变量等于零
B. 过程的动量改变量等于零
C. 过程的动量改变量等于重力的冲量
D. 过程的动量改变量等于重力的冲量
下图是某一家用体育锻炼的发球机,从同一点沿不同方向发出质量相同的、两球,返回同一高度时,两球再次经过同一点。如果不计空气阻力,关于两球的运动,下列说法正确的是
A. 两球再次经过同一点时的速度大小一定相等
B. 两球再次经过同一点时重力做功的功率可能相等
C. 在运动过程中,小球动量变化量小于小球动量变化量
D. 在运动过程中,重力对小球的冲量大于重力对小球的冲量
静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力的作用,拉力随时间变化的图象如图所示,则下列说法中不正确的是
A. 内物体的位移为零
B. 内拉力对物体做功为零
C. 末物体的动量为零
D. 内拉力对物体的冲量为零
如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为和的、两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧,由于被一根细绳拉着处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是
A. 两滑块的动能之比::
B. 两滑块的动量大小之比::
C. 两滑块的速度大小之比::
D. 弹簧对两滑块做功之比::
二、计算题(本大题共3小题,共40.0分)
蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目一个质量为的运动员,从离水平网面高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处已知运动员与网接触的时间为,重力加速度试求:
运动员自由下落过程中,重力对运动员的冲量;
运动员与网接触过程中动量变化的大小;
运动员与网接触过程中,网对运动员的平均冲击力的大小;
解答以下三个问题,总结动量与动能概念的不同。
质量为的物体,速度由增大为,它的动量和动能各增大为原来的几倍?
质量为的物体,速度由向东的变为向西的,它的动量和动能是否发生变化?如果发生变化,变化量各是多少?
物体质量是,速度是,方向向东;物体质量是,速度是,方向向西。它们动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?
以初速度水平抛出一个质量为的物体,若在抛出后过程中,它未与地面及其它物体相碰,取求:
它在内所受重力的冲量大小;
内物体动量的变化量的大小和方向;
第秒末的动量大小.
答案和解析
1.【答案】【解答】A.动量,速度大的物体,它的动量不一定大,故A错误;
B.物体的动量,动量大的物体,它的速度不一定大,故B错误;
C.动量等于质量与速度的乘积,物体运动的速度大小不变,物体的动量大小保持不变,但速度方向可能改变,动量方向可能改变,动量大小不变而方向改变,则动量变了,故C错误;
D.质量一定的物体,动量变化,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大,故D正确;故选:.
2.【答案】【解答】规定水平向右为正方向,击球前球的动量,击球后球的动量,击球前后球动量改变量的大小为,方向水平向右,故AB错误,C正确;
D.球离开手时的机械能为,故D错误。
3.【答案】【解答】由动能定理:,可得,运动时间为: 得
A.人到达斜面底端时的速度大小相等,方向不同,故A错误;
B.两人下滑过程中重力的冲量为,因不同,则不同,故B错误;
C.合外力的冲量等于动量的变化量,动量的变化量为矢量,其速度不同,冲量不同,故C错误;
D.动量的变化量:,大小相同,方向不同,故D正确。故选D。
4.【答案】【解答】规定水平向右为正方向,则初动量;
打击后动量为:;
故动量变化为:,负号表示方向与规定的正方向相反,即向左;故选B。
5.【答案】
6.【答案】【解析】子弹在水球中沿水平方向做匀减速直线运动,速度逐渐减小,因此,通过每个水球的平均速度逐渐减小。
、由于经过每个水球的位移相同。根据可知,经过个水球的时间逐渐增加;
根据匀变速运动可知,相同,时间不同,故速度变化量不同。故AB错误;
C、根据功的定义可知,每个水球对子弹的功相同,根据动能定理可知,外力做的功等于动能的变化量,因此动能变化量相同。故C正确;
D、子弹穿过每个水球的时间不同,速度变化量不等,动量变化量不等,故D错误;
故选:。
7.【答案】【解答】A、运动轨迹的切线方向表示速度方向,由图知,小球经过点和点时的速度方向不同,由于动量的方向与速度方向相同,则小球在点的动量和在点的动量不同,故A错误;
B、小球射出后做斜抛运动,由对称性知,小球由到和由到的时间相同,则重力的冲量相同,由动量定理知,小球从到和从到,小球动量变化量相同,故B正确;
C、小球水平方向做匀速直线运动,由图知,小球从到和从到的水平位移相同,均为,则小球从到和从到所用的时间相同,重力的冲量相同,故C错误;
D、小球只受重力作用,由动量定理:可得动量变化率,可见小球从到的动量变化率与从到的动量变化率相同,故D错误。
8.【答案】【解答】C、质点在同一个位置的动量是一定的,不可能出现两个动量,故C错误;
、质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则有,动量,整理为,
根据数学知识,图像应该为右开口的抛物线,故AB错误,D正确。故选D。
9.【答案】【解答】A.图象切线的斜率表示加速度,根据图象切线的斜率可知,到时间内小球的加速度一直减小,故A错误;
B.由于空气阻力的作用,小球的机械能不断减小,所以小球落回抛出点的速度小于初速度,所以小球上升过程动量变化量的大小大于下降过程动量变化量的大小,故B错误;
C.小球上升过程受重力和竖直向下的阻力,下降过程受重力和竖直向上的阻力,由牛顿第二定律可知,小球上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度,小球上升过程和下降过程的位移大小相等,把小球的上升过程反过来看作初速度为的加速运动,根据运动学公式定性分析可知,小球上升过程的时间小于下降过程的时间,所以小球上升过程重力的冲量小于下降过程重力的冲量,故C错误;
D.小球的动量变化率为,小球的质量一定,根据图象切线的斜率可知,到时间内小球的加速度一直减小,所以到时间内小球的动量变化率一直减小,故D正确。
10.【答案】【解析】A.由动量定理,代入数据求得末、末速度分别为:、;故A错误
B.第秒内外力为恒力,则物体做初速度为零的匀加速直线运动,第内的位移为:,力做的功为:,故B错误;
C.由动量定理可知,前内的冲量为:,故C正确;
D.第末动量为:故D错误。故选:。
11.【答案】【解答】A.以初速度方向为正,则垒球的动量变化量为:。所以垒球的动量变化量大小为:,故A错误;
B.由动量定理知,球棒对垒球的冲量等于垒球动量的变化量,故球棒对垒球冲量大小为,故B错误;
C.由得:,故球棒对垒球的平均作用力大小为,故C正确;
D.由于作用时间极短,认为重力不做功,故由动能定理有:,故D错误。故选C。
12.【答案】【解答】过程中最高点运动员速度为水平方向,入水前具有向下的速度,故过程中动量的变化量不等于零;过程运动员到最低点时速度为零,所以过程中动量变化量也不是零,故AB错误;
C.过程运动员只受重力作用,由动量定理得:,所以过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量,故C正确;
D.过程运动员受重力与水阻力的共同作用,由动量定理可知过程的动量改变量等于重力的冲量与阻力的冲量的矢量合,故D错误。故选C。
13.【答案】【解答】小球在竖直方向做竖直上抛运动,其上升和下降的时间相等,据竖直方向为自由落体运动,由得:,其运动的总时间为,由此可知小球在空中运动的时间大于小球在空中运动的时间;
A.根据机械能守恒定律,两球初速度不同,所以再次经过同一点时,速度大小不相等,故A错误;
B.重力做功的功率,而,两球再次经过同一点时时间不同,竖直方向的速度大小不同,所以两球再次经过同一点时重力做功的功率不相等,故B错误;
C.根据,则在空中运动过程中小球速度的变化量大小大于小球速度的变化量,所以小球动量变化量大于小球动量变化量,故C错误;
D.在运动过程中,重力对小球的冲量为,小球在空中运动的时间大于小球在空中运动的时间,所以重力对小球的冲量大于重力对小球的冲量,故D正确。
故选D。
14.【答案】【解答】A.物体在内先做匀加速后做匀减速运动,末的速度为零,位移一直增大,故A错误;
B.前拉力做正功,后拉力做负功,末的速度为零,所以两段时间做功代数和为零,故B正确;
C.末的速度为零,故动量为零;故C正确;
D.根据可知:前内,故D正确。
本题选择不正确的,故选A。
15.【答案】【解答】在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得:
得:
C.两滑块速度大小之比为:,故C错误;
A.两滑块的动能之比:,故A正确;
B.两滑块的动量大小之比:,故B错误;
D.弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比,即为:,故D错误。故选A。
16.【答案】解:运动员自由下落,用时
运动员自由下落过程中重力的冲量
解得:,方向竖直向下
取竖直向上方向为正方向,运动员落至网面和弹离网面时的速度分别为
,
运动员动量的变化为
解得:
由动量定理得:
解得:
答:运动员自由下落过程中,重力对运动员的冲量,方向竖直向下;运动员与网接触过程中动量变化的大小;运动员与网接触过程中,网对运动员的平均冲击力的大小 .
17.【答案】解:物体质量不变,物体的速度由增大为,
初动量,
末动量,即动量增大为原来的倍;
物体的初动能,
末动能,即动能增大为原来的倍;
取向东为正方向,则物体的初速度,末速度,动量变化量,负号表示动量变化量的方向与正方向相反,即向西。
取向东为正方向,则物体的速度,物体的速度,两物体的动量矢量和,动能之和。
18.【答案】解:物体在内所受重力的冲量大小为:
根据动量定理得内物体动量的变化量的大小为:
方向竖直向下
第秒末的速度大小为:
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