1.1冲量动量专项测试(word版含答案)

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名称 1.1冲量动量专项测试(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-27 09:23:34

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文档简介

1.1、冲量 动量
一、选择题(共16题)
1.下列哪个是动量的单位(  )
A.kg s B.rad/s C.kg·m/s D.N·m/s
2.两个质量不同的物体,以相同的初动量开始沿同一水平面滑动,设它们与水平面间的滑动摩擦系数相同,则它们滑行的距离大小关系是(  )
A.质量小的物体滑行距离较大
B.质量大的物体滑行距离较大;
C.两物体滑行距离一样大
D.条件不足,无法比较。
3.跳水运动员从高台上往下的运动可近似看成自由落体运动,则对他从开始下落直到入水的运动过程,下列说法正确的是( )
A.前一半时间内的位移小,后一半时间内的位移大
B.前一半时间内的重力冲量小,后一半时间内的重力冲量大
C.前一半位移用的时间短,后一半位移用的时间长
D.前一半位移重力做的功少,后一半位移重力做的功多
4.一个质量为50kg的蹦床运动员,从离水平网面1.8m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面2.45m高处。已知运动员和网接触的时间为1s,g取10m/s2。运动员与网接触的这段时间内,动量变化量的大小为(  )
A.50kg·m/s B.300kg·m/s C.350kg·m/s D.650kg·m/s
5.如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为圆周的最低点.每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为零),关于它们下滑的过程,下列说法中正确的是( )
A.重力对它们的冲量相同 B.弹力对它们的冲量相同
C.合外力对它们的冲量相同 D.它们的动能增量相同
6.如图(甲)所示,质量m=2kg的小物体放在长直的水平地面上,用水平细线绕在半径R=0.5m的薄圆筒上。t=0时刻,圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动,其角速度ω随时间t的变化规律如图(乙)所示,小物体和地面间的动摩擦因数为0.1,重力加速度g=10m/s2。则下列判断正确的是(  )
A.细线的拉力大小为4N
B.细线拉力的瞬时功率满足P=4t
C.小物体的速度随时间的变化关系满足v=4t
D.在0-4s内,小物体受合力的冲量为4N g
7.静止在光滑水平面上一物体分别受到如图甲、乙所示的水平拉力作用,下列说法错误的是(  )
A.3s内甲乙位移相等 B.3s内甲乙动量变化量相等
C.3s内合外力做功相等 D.3s末甲乙速度相等
8.两相同小球距地面高度相同,其中一个水平抛出,另一个以相同速率竖直上抛,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.两小球落地时动量相同 B.两小球落地时重力的瞬时功率相等
C.两小球落地时动能相等 D.从抛出到落地,两小球重力的冲量相等
9.蹦极是一项富有挑战性的运动,运动员将弹性绳的一端系在身上,另一端固定在高处,然后运动员从高处跳下,如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是运动员所到达的最低点。在运动员从a点到c点的运动过程中,忽略空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.运动员的速度一直增大
B.运动员始终处于失重状态
C.人的动量最大时,绳对人的拉力等于人所受的重力
D.运动员克服弹力做的功等于重力对运动员做的功
10.如图,从离地面一定高度的喷水口同时喷出完全相同的三个水滴A、B、C,已知三个水滴的初速度大小相等,水滴B初速度方向水平,A、C初速度方向与水平面夹角均为θ,三个水滴落于同一水平地面,忽略空气阻力,则(  )
A.水滴A、C同时落地
B.水滴C落地时速度最大
C.水滴B落地时重力的瞬时功率最大
D.运动过程中,重力对水滴A的冲量最大
11.如图,质量为m的小物块初动能为Ek0,从底端沿足够长的均匀粗糙斜面向上运动,最后返回斜面底端。已知小物块沿斜面下行时间是上行时间的2倍,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.整个运动过程中小物块的动量变化大小为
B.小物块沿斜面上行加速度大小是下行加速度大小的2倍
C.小物块所受重力与斜面动摩擦力大小之比为5:3
D.整个运动过程中斜面对小物块的冲量为零
12.下列说法正确的是( )
A.若一个物体的动量发生变化,则动能一定变化
B.若一个物体的动能发生变化,则动量一定变化
C.匀速圆周运动的物体,其动量保持不变
D.一个力对物体有冲量,则该力一定会对物体做功
13.质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落,不考虑空气阻力的影响,,下列说法中正确的是(  )
A.2s内重力的平均功率为200W B.2s末小球的动能为40J
C.2s内重力的冲量大小为200N·s D.2s末小球的动量大小为400kg·m/s
14.地动仪是世界上最早的感知地震装置,由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成,早于欧洲1700多年.图示为现代仿制的地动仪,龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为20cm,当感知到地震时,质量为50g的铜珠(初速度为零)离开龙口,落人蟾蜍口中,取重力加速度为10,不计空气阻力.下列说法正确的是
A.铜珠在空中运动的时间为0.2s
B.铜珠在空中运动的时间为0.4s
C.铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为0.1kg·m/s
D.铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为0.2kg·m/s
15.关于动量的概念,以下说法中不正确的是( ).
A.速度大的物体动量一定大
B.质量大的物体动量一定大
C.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相等
D.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大
16.将三个光滑的平板倾斜固定,三个平板顶端到底端的高度相等,三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3,如图所示.现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放,经一段时间到达平板的底端.则下列说法正确的是( )
A.重力对三个小球所做的功相同
B.沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小
C.三个小球到达底端时的动量相同
D.沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小
二、填空题
17.如图,质量为20 kg的物体M静止放在光滑水平面上,现用与水平方向成30°角斜向上的力F作用在物体上,力F的大小为10 N,作用时间为10 s。在此过程中,力F对物体的冲量大小为__________N·s,10s末物体的动量大小是__________kg·m/s。
18.动量是_______ 量(填标或矢),其方向与________的方向相同.质量为5kg的物体运动速度为3m/s,则其动量为____________;如果一个物体所受合力为5N,则5s的动量变化为___________.
19.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,人的动量___________,(填“先增大后减小”或者“一直增大”) 人的动能___________,(填“先增大后减小”或者“一直增大”)加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时),动量和动能___________(填“最大”或者“最小”)。
20.质量为m=0.10kg的小钢球以v0=10m/s的水平速度抛出,下落h=5m时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角θ=_______.刚要撞击钢板时小球的动量大小为_______.(取g=10m/s2)
三、综合题
21.如图质量为m的钢球自高处落下,以速率v1,碰地,竖直向上弹回,钢球离开地面的速率为v2。若不计空气阻力。
a.求钢球与地面碰撞过程中,钢球动量的变化量大小及方向;
b.求钢球与地面碰撞过程中损失的机械能。
22.图中和为竖直方向的两个无限长的平行直金属导轨,间距为L,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,质量为m、电阻为r的金属杆始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨一端接有阻值为R的电阻.由静止释放导体杆,重力加速度为g。
(1)导体棒能够达到的最大速度为多大;
(2)当下降的高度为h时,求此过程中通过电阻R的电量是多少;
(3)求下降的高度为h的过程中,棒受到安培力的冲量大小。
23.2021年3月,在自由式滑雪世锦赛中,我国小将谷爱凌夺得两枚金牌。我们将她在滑雪坡面上向下滑行的一段过程,简化为小物块沿斜面下滑的过程,如图所示。已知物块质量m为50kg,与斜面间的动摩擦因数μ为0.5,斜面倾角θ为37°,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)若物块从静止开始沿斜面下滑2s时,求:
(a)位移的大小x;
(b)重力做的功W;
(c)重力的冲量;
(d)合力的冲量;
(2)若物块沿斜面上滑
(a)求加速度a’;
(b)上升的最大位移x’与初速度v0的函数关系。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
动量P=mv,其中m的单位为kg,v的单位为m/s,则动量的单位为kg m/s,故C正确。
故选C。
2.A
【详解】
根据动量和动能的关系以及动能定理
可得
则质量小的物体滑行距离较大,故选A。
3.A
【详解】
运动员在下落中做自由落体运动,即为初速度为零的匀加速直线运动,两段相等时间内的位移之比为:1:3,前一半时间内的位移小,后一半时间内的位移大,选项A正确;相邻前一段位移与后一段位移时间之比为,则前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短,选项C错误;根据I=mgt可知,前一半时间和后一半时间的重力冲量相等,选项B错误;根据W=mgh可知,前一半位移重力做的功与后一半位移重力做的功相等,选项D错误;故选A.
4.D
【详解】
根据机械能守恒定律,运动员开始接触水平网面时,
解得
运动员离开水平网面时
解得
规定向下为正方向,则动量变化量为
负号表示方向向上,大小为,故D正确ABC错误。
故选D。
5.A
【详解】
设任一细杆与竖直方向的夹角为,环运动的时间为,圆周的直径为D,则环的加速度大小,由位移公式得:,得到,所以三个环运动时间相同;
A、由于三个环的重力相等,运动时间相同,由公式分析可知,各环重力的冲量相等,故A正确;
B、c环受到的弹力最大,运动时间相等,则弹力对环c的冲量最大,故B错误;
C、a环的加速度最大,受到的合力最大,则合力对a环的冲量最大,故C错误;
D、重力对a环做功最大,其动能的增量最大,故D错误。
故选A。
6.D
【详解】
AC.根据图象可知,圆筒做匀加速转动,角速度随时间变化的关系式为
圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同,根据得
物体运动的加速度
根据牛顿第二定律得
解得细线的拉力大小为
AC错误;
B.细线拉力的瞬时功率
故B错误;
D.物体的合力大小为
在0-4s内,小物体受合力的冲量为
故D正确。
故选D。
7.A
【详解】
根据
甲图加速度逐渐增大,比例为1:2:3,v-t图像如图中黑色, 乙图的加速度逐渐减小,加速度之比为3:2:1,v-t图像为红色
A.v-t图像面积表示位移,甲的位移小于乙的位移,A错误;
BD.3s末速度相同,根据
动量变化量相等, BD正确;
C.3s末速度相同,根据动能定理
知外力做功相同,C正确。
故选A。
8.C
【详解】
A.两个小球在运动的过程中都是只有重力做功,机械能守恒,所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等,方向不同,所以速度不同,两小球落地时动量不同,A错误;
B.两小球落地时重力的瞬时功率
竖直方向速度大小不同,瞬时功率不相等 ,B错误;
C.两球质量相等,但落地时速度大小相等,根据动能表达式
可知两小球落地时动能相同,C正确;
D.两小球从抛出到落地时间不同,两小球重力的冲量不相等,D错误;
故选C.
9.C
【详解】
A.该过程随着弹性绳的伸长,拉力不断变大,开始阶段,运动员的重力大于绳的拉力,运动员做加速运动,随着拉力增大,合力减小,加速度减小;后来绳的拉力大于运动员的重力,运动员受到的合力向上,运动员做减速运动,合力随拉力的增大而增大,则加速度增大;即在运动员从a点到c点的运动过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增加,故A错误;
B.运动员在加速的过程,加速度向下,处于失重状态;减速阶段,加速度向上,处于超重状态,故B错误;
C.当人的重力等于绳子的拉力时,即
时,人的速度是最大的,动能时最大的,故C正确;
D.在运动员从a点到c点的运动过程中,动能变化量为负值,由动能定理知外力对运动员做的总功是负值,则运动员克服弹力做的功大于重力对运动员做的功,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】
A.在竖直方向上,A做竖直上抛运动,C做竖直下抛运动,高度相同,所以C先落地。A错误;
B.三水滴初动能相同,合力做功相同,所以末动能相同,即三水滴落地速度一样大。B错误;
C.AC初始时刻的竖直方向分速度大小相等,竖直方向做匀变速运动,因此
可知AC竖直方向的末速度大小相等,大于B的竖直方向分速度,可知B的重力功率小于AC的重力功率, C错误;
D.在竖直方向上,A做竖直上抛运动,B做自由落体运动,C做竖直下抛运动,高度相同,所以A运动的时间最长,则重力对水滴A的冲量最大。D正确。
故选D。
11.A
【详解】
A.设小物块上行时的初速度大小为,由小物块沿斜面下行时间是上行时间的2倍可知小物块下行时的末速度大小为,而小物块初动能为
整个运动过程中小物块的动量变化大小为
故A正确;
B.根据可知小物块沿斜面上行加速度大小是下行加速度大小的4倍,故B错误;
C.设斜面倾角为,物块受斜面动摩擦力大小为,根据牛顿第二定律则有
解得
故C错误;
D.根据冲量定义可知整个运动过程中斜面对小物块的冲量不为零,故D错误。
故选A。
12.B
【详解】
A.若动量变化,可能是只有速度方向变化,而速度大小不变,则此时动能不变,故A错误;
B.若一个物体的动能变化,则说明速度大小一定变化,动量一定变化,故B正确;
C.匀速圆周运动,速度大小不变,方向时刻在变化;说明动量一定变化,故C错误;
D.一个力对物体有了冲量,若物体没有运动,则该力对物体不做功,故D错误.
13.A
【详解】
D.小球自塔顶由静止开始下落,由运动学公式,2s末小球的速度
那么2s末小球的动量大小为
故D错误;
A.根据平均功率表达式
则2s内重力的平均功率
故A正确;
B.2s末小球的动能为
故B错误;
C.2s内重力的冲量大小为
故C错误。
故选A。
14.AC
【详解】
AB、铜珠在空中做自由落体运动,则由公式
解得: ,故A对;B错;
CD、铜珠刚落人蟾蜍口时的速度为 ,则铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为 ,故C对;D错;
综上所述本题答案是:AC
15.ABC
【详解】
由P=mv可知,速度v大的物体,它的动量不一定大,质量大的物体动量不一定大,故AB错误;物体的动量P=mv,两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量大小一定相等,但是方向不一定相同,则动量不一定相同,选项C错误;由P=mv可知,两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大,选项D正确;此题选择不正确的选项,故选ABC.
16.ABD
【详解】
A.因为三个小球下落的高度差相同,所以重力对三个小球所做的功相同,故A正确;
B.小球沿斜面下滑时,加速度,下滑的位移是.所以下滑的时间,由图可知,所以,沿光滑固定斜面下滑,只有重力做功,合力做功就是重力做功,由A项分析可知,重力对三个小球做功相同,也就是合力对三个小球做功相同,所以小球的合力的平均功率,故B正确
C.由机械能守恒定律可知:三个小球到达底端时,速度大小相同,但斜面的倾角不同,速度的方向不同,所以动量的大小相等,但方向不同,所以三个小球到达底端时的动量不相同,故C错误;
D.由机械能守恒定律可知:三个小球到达底端时,速度大小相同,小球到达平板底端时重力的瞬时功率,由图可知,所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小,故D正确.
17. 100 50
【详解】
由冲量定义可得,力F对物体的冲量大小为
对物体由动量定理得
解得
18. 矢 速度 15kg.m/s 25N.s
【详解】
动量是矢量,其方向与速度的方向相同,根据可知;
根据动量定理可得知5s的动量变化为.
19. 先增大后减小 先增大后减小 最大
【详解】
解:从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,人下降的速度先增大后减小,因此人的动量先增大后减小。
人下降的速度先增大后减小,由动能公式可知,人的动能先增大后减小。
加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时),人的速度最大,人的动量和动能最大。
20. 45° kg·m/s
【详解】
[1][2].因为撞后速度恰好反向,小球撞到钢板上时小球的速度与钢板垂直,故小球的速度与竖直方向的夹角与钢板与水平面的夹角相同,小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,故有
所以落到钢板上时竖直方向上的速度为
根据运动的合成与分解可得
故钢板与水平面的夹角
小球落到钢板上时的速度为
故刚要撞击钢板时小球的动量大小为
21.a、mv2+mv1,方向向上;b、
【详解】
a.规定向上为正方向
p=mv2﹣(﹣mv1)=mv2+mv1
方向向向上;
b.根据能量守恒可得
22.(1);(2);(3)
【详解】
(1)。当导体棒做匀速直线运动时,速度最大,由平衡条件可得
(2)由电磁感应定律得
感应电流
由电流定义式可得
解得
(3)下降的高度为h的运动中,棒受到安培力的冲量大小
=BILt=BqL=
23.(1)(a)4m;(b)120J;(c)1000N·s方向:竖直向下;(d)200N·s方向:沿斜面向下(2)(a)10m/s2方向:沿斜面向下;(b)x=0.05v02
【详解】
(1)a)由牛顿第二定律得
a=2m/s2
根据运动学公式

x=4m
b)由功的定义式得
W=Fxcos(90°-θ)=120J
c)由冲量的定义式得
IG=mgt=1000N·s
方向:竖直向下
d)由冲量的定义式得
I合=mat=200N·s
方向沿斜面向下
(2)a)由牛顿第二定律得
a’=10m/s2
方向:沿斜面向下
b)设初速度方向为正方向,由运动学规律得
x=0.05v02
答案第1页,共2页