人教版(2019)选择性必修一 1.1 动量 精选训练题
一、单选题
1.2020年7月23日,中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心发射升空。该探测器经过多次变轨,进入环火轨道,预计5月中旬,将择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。假设在火星表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球一水平向右的瞬时冲量Ⅰ时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。若已知圆轨道半径为r,火星的半径为R、万有引力常量为G,则火星的质量为( )
A. B. C. D.
2.在建筑工地,人们经常需要利用大型起吊设备将地面上的建筑材料运送到高处。某次起吊机通过钢丝绳将质量为100kg的建筑材料吊起,在其最后竖直向上做匀减速直线运动的阶段历时10s,建筑材料的速度刚好降为零,此过程中建筑材料动量的变化量大小为400kg﹒m/s,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则此过程中( )
A.建筑材料处于超重状态
B.建筑材料的机械能增加200J
C.建筑材料的加速度大小为4m/s2
D.钢丝绳拉力的最大功率为3840W
3.一弹簧振子在水平面内做简谐运动的x-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t1时刻和t2时刻具有相同的动能和动量
B.从t2到1.0s时间内加速度变小,速度减小
C.弹簧振子的振动方程是x=0.10sinπt(m)
D.t2=3t1
4.下列选项不是动量的单位的时( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆弧轨道,圆心O在S的正上方。在O和P两点各有一个质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑。以下说法正确的是( )
A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等
B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等
C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等
D.b比a先到达S,它们在S点的动量相等
6.如图所示,竖直平面第一象限有一个接触面,接触面表面满足,质量为的钢球从图中其坐标为处,以的初速度水平抛出,经过时,落在接触面某处(不考虑反弹),下列说法正确的是( )
A.接触表面抛物线方程表达式为
B.落在接触面上时,钢球与水平面的夹角为
C.落在接触面上时,钢球的动量大小为
D.假设该钢球以的初速度从图中原坐标处平抛,则不能落在接触面上
7.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.
8.将一物体从地面竖直上抛,物体在运动过程中受到的空气阻力与速率成正比。它的动量随时间变化的图像如图所示。已知重力加速度为g,则物体在运动过程中的加速度的最大值为( )
A.g B. C. D.
9.如图所示,足够长的水平粗糙面与半径为R的圆弧在最低点C相连,两个长度分别为和R的光滑斜面AC和BC先后固定于圆弧处,均与水平面在C点平滑连接,质量为m的滑块1从斜面AC顶端由静止释放,质量也为m的滑块2从斜面BC顶端由静止释放,两滑块与水平面间的动摩擦因数相同,则( )
A.滑块1、2在C点时的动量相同
B.滑块1、2在斜面上运动的时间之比为2∶1
C.滑块1、2在C点时的动能之比为2∶ 1
D.滑块1、2在CD上滑行的最大距离之比为1∶2
10.在距地面高为h,同时以相等初速v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛一质量相等的物体,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量ΔP,有( )
A.平抛过程最大 B.竖直上抛过程最大
C.竖直下抛过程最大 D.三者一样大
11.一小球做平抛运动,关于小球的速度、动量、动能、重力势能的变化率随时间变化的图线,正确的是( )
A. B.
C. D.
12.某同学用粗细均匀的一根木筷,下端绕几圈铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中,如图甲所示.现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时,之后木筷做简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的图像,如图乙所示,不计水的阻力,则( )
A.时,木筷处于平衡位置
B.前内,木筷运动的路程为
C.从到过程中木筷的动量逐渐变大
D.时,木筷的重力小于其所受的浮力
二、填空题
13.汽车在平直公路上做匀加速直线运动,已知汽车的质量为m,其速度从v1增大到v2所经历的时间为t,路面阻力为Ff,以汽车的运动方向为正方向,那么这段时间内,汽车的动量改变量是________,路面阻力的冲量是________,汽车所受合力的冲量是________,牵引力的冲量是________.
14.一质量为2kg的质点从静止开始沿某一方向做匀变速直线运动,它的动量p随位移的变化关系为,则质点的加速度为___m/s2
15.质量为m=5kg的物体,在距水平地面高为h=20m处,以某一速度水平抛出,不计空气阻力,它从抛出到落地,动量变化的大小是__________________ kg m/s,方向是______________________。(取g=10m/s2)
16.动量
(1)定义:物体的___________和___________的乘积。
(2)公式:p=___________,单位:kg·m/s。
(3)动量的矢量性:动量是___________(填“矢”或“标”)量,方向与___________相同,运算遵循平行四边形定则。
17.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_____________.
三、解答题
18.羽毛球是速度较快的球类运动之一,运动员扣杀羽毛球的速度可达到惊人的136m/s,假设某次球飞来的速度为50 m/s,运动员将球以100 m/s的速度大小反向击回。设羽毛球的质量为5.2 g,试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)运动员击球过程中羽毛球的动能变化量。
19.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。
20.一个物体的质量是2 kg,沿竖直方向下落,以10 m/s的速度碰到水泥地面上,随后又以8 m/s的速度被反弹回,若取竖直向上为正方向,则
(1)小球与地面相碰前的动量?相碰后的动量?
(2)小球的动量变化的大小和方向?
21.如图所示,质量m=2kg的物体,在水平力F=8N的作用下由静止开始沿水平面向右运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,若F作用了t1=6s后撤去,撤去F后又经t2=2s物体与竖直墙相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1s,碰墙后反向弹回的速度大小v′=6m/s,求墙壁对物体的平均作用力大小。(g取10m/s2)
22.水力采煤时,用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层。设水柱直径,水速,假设水柱射在煤层的表面上,冲击煤层后水的速度变为零。求水柱对煤层的平均冲击力(水的密度)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
2.D
3.C
4.D
5.A
6.D
7.D
8.C
9.C
10.B
11.D
12.B
13. mv2-mv1 -Fft mv2-mv1 mv2-mv1+Fft
14.2
15. 100 竖直向下
16. 质量 速度 mv 矢 速度的方向
17.
18.(1)0.78kg·m/s,与羽毛球飞来的方向相反;(2)19.5 J
19.(1)3.5m/s;(2),方向竖直向下;(3)0.9J
20.(1) 方向竖直向下, 方向竖直向上;(2) 竖直向上
21.280N
22.
答案第1页,共2页
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