1.1 动量 一课一练(Word版含答案)

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名称 1.1 动量 一课一练(Word版含答案)
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文件大小 424.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-05 19:56:09

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1.1、动量
一、选择题(共16题)
1.如图所示,网球发球机水平放置在距地面某处,正对着竖直墙面发射网球,两次发射网球分别在墙上留下、两点印迹。测得。为水平线,若忽略网球在空中受到的阻力,则下列说法正确的是(  )
A.两球碰到墙面时的动量可能相同
B.两球碰到墙面时的动能可能相等
C.两球发射的初速度:
D.两球碰到墙面前运动的时间:
2.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
3.如图所示,一个质量是2kg的钢球,以2m/s的初速度水平向右射到竖直的墙壁上.碰撞后水平向左弹回,速度为1m/s.选取水平向右为正方向,下列关于钢球动量变化的大小和方向正确的是(  )
A.△p=6kgm/s,方向水平向左 B.△p=6kgm/s,方向水平向右
C.△p=2kgm/s,方向水平向左 D.△p=2kgm/s,方向水平向右
4.质量分别为m和2m的物体放在光滑水平面上,分别在相同的水平恒力作用下移动相同的位移。下列说法正确的是
A.两物体动能的变化与动量的变化均相同
B.两物体动能的变化与动量的变化均不相同
C.两物体动能的变化相同,动量的变化不相同
D.两物体动能的变化不相同,动量的变化相同
5.如图所示,运动员挥拍将质量为m的网球击出,如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2>v1.重力影响可忽略,则此过程中拍子对网球作用力的冲量为( )
A.大小为m(v2+v1),方向与v1方向相同
B.大小为m(v2-v1),方向与v1方向相同
C.大小为m(v2-v1),方向与v2方向相同
D.大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同
6.关于以下概念中说法正确的是
A.作用力和反作用力可能同时做正功
B.一个力对物体有冲量,则该力对物体一定做功
C.做圆周运动的物体,其向心加速度可能不指向圆心
D.若一个物体的动量发生变化,则动能一定发生变化
7.质量为m的小球以速度v与竖直墙壁垂直相碰后以原速率反向弹回,以小球碰前的速度为正方向,关于小球的动能变化和动量变化,下面的答案正确的是( )
A.0 , 0 B.mv2 , 0 C.0 , -2mv D.0 , 2mv
8.一质量为的小球从距离地面高处自由下落,触地后最高能上升至。以竖直向下为正方向,重力加速度g取,不计空气阻力,则小球与地面碰撞过程中动量的增量为_____。
A. B. C. D.
9.如图所示,从高处向地面运送货物。两块光滑的木板倚靠在墙壁,底端均固定在O点。两木板厚度不计,与水平面的夹角分别为和。现将两个完全相同的货物a,b分别从木板的顶端静止释放,货物可视为质点,则在它们各自滑至O点的过程中(  )
A.货物a用时比货物b用时多
B.两货物到达O点时的动量大小相等
C.货物b所受弹力的冲量大于货物a
D.两货物下滑过程重力的平均功率相同
10.自然界中某个量D的变化量,与发生这个变化所用时间的比值,叫做这个量D的变化率.下列说法正确的是
A.若D表示某质点做平抛运动的速度,则是恒定不变的
B.若D表示某质点做匀速圆周运动的动量,则是恒定不变的
C.若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度,则一定变大.
D.若D表示某质点的动能,则越大,质点所受外力做的总功就越多
11.如图甲所示,质量为弹性小球从地面上方某一高度由静止开始下落,地面的风洞提供竖直向上的风力,小球与地面碰撞的时间忽略不计,弹起后上升到某一高度,规定竖直向下为正方向,此过程的图像如图乙所示,碰撞前的速度的大小大于碰撞后的速度的大小,下降、上升的时间分别为、,地面对小球的弹力远大于重力与风力,空气对小球的阻力忽略不计,重力加速度为,下列说法正确的是(  )
A.下降过程重力的功一定大于上升过程小球克服重力的功
B.整个过程,重力的冲量
C.小球的速度为时,图像斜率为,则此时的风力大小为
D.小球与地面碰撞过程,动量变化量的大小
12.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接.弹簧的另一端固定在墙上,并且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最低点时弹簧的长度为2L(未超过弹性限度),从圆环开始运动至第一次运动到最低点的过程中( )
A.弹簧对圆环的冲量方向始终向上,圆环的动量先增大后减小
B.弹簧对圆环的拉力始终做负功,圆环的动能一直减小
C.圆环下滑到最低点时,所受合力为零
D.弹簧弹性势能变化了
13.2021年4月,科学家发现,距离地球2764光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统,这一发现为人类研究地外生命提供了新的思路和方向。假设构成双星系统的恒星a、b距离其他天体很远,它们都绕着二者连线上的某点做匀速圆周运动。其中恒星a由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢的均匀增大,恒星b的质量和二者之间的距离均保持不变,两恒星均可视为质量分布均匀的球体,则下列说法正确的是(  )
A.该双星系统的角速度缓慢减小
B.恒星a的轨道半径缓慢增大
C.恒星a的动量大小缓慢增大
D.恒星b的线速度大小缓慢减小
14.质量为3kg的物体在水平面上做直线运动,若速度大小由2m/s变成5m/s,那么在此过程中,动量变化的大小可能是(  )
A. B.
C. D.
15.下列关于某一物体的动能和动量的说法中,正确的是(  )
A.物体的动能不变,其动量也不变
B.物体的动量不变,其动能也不变
C.物体的动能发生变化,其动量也要变化
D.物体的动量发生变化,其动能也要变化
16.如图,光滑固定斜面的倾角为30°,A、B两物体的质量之比为5 :1.B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连,开始时A、B离地高度相同.现从P处剪断轻绳,则在B落地前瞬间
A.A、B动量大小之比为5 :1
B.A、B动量大小之比为5 :2
C.以地面为零势能面,A、B机械能之比为5 :1
D.以地面为零势能面,A、B机械能之比为1 :1
二、填空题
17.动量的变化
(1)动量的变化量Δp是___________,其方向与速度的改变量Δv的方向___________ 。
(2)动量的变化量Δp,也称为动量的增量。即Δp=___________ 。
18.判断下列说法的正误:
(1)物体质量不变时,运动的速度变化,其动量一定变化。( )
(2)做匀速圆周运动的物体动量不变。( )
(3)动量越大的物体,其速度越大。( )
(4)物体的动量越大,其惯性也越大。( )
19.质量为的小钢球以的水平速度抛出,下落时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角_______.刚要撞击钢板时小球的动量大小为________.(取 )
三、综合题
20.如图所示,一个质量为0.4kg的足球以10m/s的速率撞向球门门柱,然后以8m/s速率反向弹回,以初速度方向为正方向。
(1)求撞击门柱前后足球的动量变化量;
(2)若撞击过程时间为0.2s,求门柱对足球的平均作用力大小。
21.如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36 N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N.取g=10 m/s2.求:
(1)无人机以最大升力在地面上从静止开始竖直向上起飞,在t1=5 s时离地面的高度h;
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100 m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落至地面,若与地面的作用时间为t2=0.2s,则地面所受平均冲力N多大
22.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100 m/s,假设球飞来的速度为50 m/s,运动员将球以100 m/s的速度反向击回。设羽毛球的质量为10 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。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A.动量为矢量,由图可知,二者与墙碰撞时其速度方向不相同,故二者碰到墙面时的动量不可能相同,故A错误;
B.设两球的质量相等,均为m,从抛出到与墙碰撞,根据动能定理有:

整理可以得到:

解得:
EKA=2EKB-mgh
若EKB=mgh,则EKA=EKB,故B正确。
CD.设,忽略空气阻力,则做平抛运动,竖直方向:
整理可以得到:
水平方向为匀速运动,而且水平位移大小相等,则:
x=vOAtA=vOBtB
整理可以得到:
故CD错误。
故选B。
2.C
【详解】
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。
3.A
【详解】
取水平向右为正方向,则钢球的初速度为v =2m/s,末速度为v′=-1m/s
则钢球动量变化量为△p=p′-p=mv′-mv=2×(-1)-2×2=-6(kgm/s),负号表示方向水平向左,故A正确,BCD错误.
故选A
4.C
【详解】
动能的变化等于Fx,F和x都一样,所以相同,动量的变化等于Ft,F一样,但加速度不相同,位移相同时用的时间不同,所以动量变化不同,C正确。
故选C。
5.D
【详解】
设击打前球的速度方向为正,则击打后的速度为负,则前后的动量分别为mv1和-mv2;由动量定理可得:合外力的冲量I=-mv2-mv1=-m(v2+v1),即冲量的大小为m(v2+v1),负号表示冲量与正方向相反,即与v2方向相同;故选D.
6.A
【详解】
作用力与反作用力的关系是大小相等,方向相反,但是各自的力的方向与位移方向可能相同,也可能相反,即作用力和反作用力可能同时做正功,也可能同时做负功,或作用力做功,反作用力可以不做功,故A正确.一个力对物体有冲量,但不一定有位移,即该力对物体不一定做功,选项B错误;做圆周运动的物体,其向心加速度一定指向圆心,选项C错误;若一个物体的动量发生变化,可能是速度方向变化,速度大小不一定变化,即动能不一定发生变化,选项D错误;故选A.
7.C
【详解】
本题考查对动量和动能的理解,速度方向改变而大小不变,动量变化而动能不变,小球以速度与竖直墙壁垂直相碰后以原速率反向弹回,动量改变-2mv;答案为C.
8.A
【详解】
小球刚要着地时速度大小为
刚离开地面时速度大小为
以竖直向下为正方向,小球与地面碰撞过程中动量的增量为
选项A正确;BCD错误;
故选A。
9.C
【详解】
依题意,设O点与墙的水平距离为,木板与水平面夹角为
AB.货物下滑到达O点时,则有
代入,求得货物a,b用时为
所以,货物a用时等于货物b;它们到达O点时的动量可表示为
可知到达O点时的动量大小不相等,故AB错误;
C.货物与到达O点时,货物所受弹力的冲量
相等,但
即b受到的弹力大于货物a,所以货物b所受弹力的冲量大于货物a所受弹力的冲量,故C正确;
D.两货物下滑过程重力的平均功率
可知下滑过程重力的平均功率不相等,故D错误。
故选C。
10.A
【详解】
A.据题意,若D表示某质点做平抛运动的速度,则是平抛运动的加速度,则选项A正确;
B.若D表示某质点做匀速圆周运动的动量,则表示向心力,向心力方向时刻变化,故选项B错误;
C.若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度,则
则选项C错误;
D.若D表示某质点的动能,则越大,那么
即功率越大,表示做功越快,选项D错误.
故选A。
11.C
【详解】
A.由于上升和下降过程中风力大小不确定,则物体下落的高度和反弹上升的高度大小不确定,无法比较下降过程重力的功和上升过程小球克服重力的功的大小,故A错误;
B.整个过程,重力的冲量为
故B错误;
C.小球的速度为时,由牛顿第二定律得
解得
故C正确;
D.小球与地面碰撞过程,动量变化量为
大小为。故D错误。
故选C。
12.D
【详解】
A.在环刚刚开始运动时,只受到重力的作用,向下运动的过程中弹簧被拉长,弹簧的弹力沿弹簧的方向斜向上,竖直方向向上的分力随弹簧的伸长而增大,所以环受到的合力沿竖直方向的分力先向下,逐渐减小,该过程中环的速度增大;圆环所受合力为零时,速度最大,此后圆环继续向下运动,则弹簧的弹力增大,合力的方向向上,并逐渐增大,环向下做减速运动,直到速度为0,所以圆环的动量先增大后减小,但弹簧对圆环的冲量方向始终斜向左上方,故A错误;
B.环先加速后减速,所以动能先增大后减小,故B错误;
C.圆环所受合力为零,速度最大,此后圆环继续向下运动,则弹簧的弹力增大,圆环下滑到最大距离时,所受合力不为零,故C错误;
D.图中弹簧水平时恰好处于原长状态,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L,可得物体下降的高度为
h=L
根据系统的机械能守恒得弹簧的弹性势能增大量为
△Ep=mgh=mgL
故D正确。
故选D。
13.C
【详解】
设恒星a的质量为,恒星b的质量为,两恒星之间的距离为,构成双星的轨道半径为、,由万有引力提供匀速圆周运动的向心力,有
联立解得
A.恒星a由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢的均匀增大,恒星b的质量和二者之间的距离均保持不变,即增大,不变,不变,则由
可得双星系统的角速度缓慢增大,故A错误;
B.由双星的运动规律有

可得
增大,不变,不变,则恒星a的轨道半径缓慢减小,故B错误;
C.恒星a的动量大小为
故随着增大,不变,不变,恒星a的动量大小缓慢增大,故C正确;
D.恒星b的线速度大小为
故随着增大,不变,不变,恒星b的线速度大小缓慢增大,故D错误;
故选C。
14.AD
【详解】
若两速度方向相同,则动量的变化为
若两速度方向相反,以末速度方向为正方向,则动量的变化为
故选AD。
15.BC
【详解】
A.物体的动能不变,可能速度大小不变,方向在改变,此时动量在变化,故A错误;
B.物体的动量不变,则速度不变,可知动能一定不变,故B正确;
C.物体的动能变化,速度大小一定变化,则动量一定变化,故C正确;
D.物体的动量发生变化,知速度可能方向改变、也可能是大小改变,所以动能不一定变化,故D错误。
故选BC。
16.BC
【详解】
A、设剪断细线前两物体离地面的高度均为h,剪断细线后,B做自由落体运动,落到地面的时间t=,B的速度为vB=;A沿斜面加速下滑,加速度为aA=g=0.5g,则当B落地时A的速度为vA=aAt=g=,则=,A、B动量大小之比===
故A错误,B正确.
C、A、B下落过程中机械能守恒,此时的机械能等于刚开始下落时的重力势能,以地面为零势能面,A、B机械能之比==,故C正确,D错误.
故选B、C.
17. 矢量 相同 p′-p
【详解】
(1)动量的变化量Δp是矢量,其方向与速度的改变量Δv的方向相同;
(2)动量的变化量Δp,也称为动量的增量,即
18. 对 错 错 错
【详解】
(1)动量是矢量,速度大小和方向任意一个发生变化,动量发生变化,故(1)正确;
(2)做匀速圆周运动的物体速度的大小不变,速度方向在不断改变,则动量也不断改变,故(2)错误;
(3)由动量的表达式
知动量越大的物体,其速度越不一定大,也可能是质量大,故(3)错误;
(4) 由动量的表达式
知动量越大的物体,其质量不一定大,故惯性不一定大,故(4)错误。
19. 30°, 0.4kg·m/s
【详解】
小球下落过程中在竖直方向
小球和钢板碰撞后能反向,说明末速度与钢板是垂直关系

解得
刚要撞击钢板时小球的动量为
20.(1);(2)36N
【详解】
(1)撞击门柱前后足球的动量变化量为
(2)根据动量定理可得门柱对足球的平均作用力大小为
21.(1)75m ;(2)416N
【详解】
(1)无人机起飞后向上做匀加速运动,由牛顿运动定律:

联解公式解得

(2)无人机向下做匀加速运动,由动能定理有

与地面碰撞过程中,设地面对无人机作用力为N′,由动量定理有
根据牛顿第三定律有:

联立公式解得
22.(1)1.5 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反;(2)37.5 J
【详解】
(1)以羽毛球飞来的方向为正方向,则
p1=mv1=10×10-3×50 kg·m/s=0.5 kg·m/s
p2=mv2=-10×10-3×100 kg·m/s=-1 kg·m/s
所以动量的变化量
Δp=p2-p1=-1 kg·m/s-0.5 kg·m/s=-1.5 kg·m/s
即羽毛球的动量变化量大小为1.5 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反。
(2)羽毛球的初动能
Ek=m=12.5 J
末动能
Ek′=m=50 J
所以
ΔEk=Ek′-Ek=37.5 J
答案第1页,共2页