1.1动量精选训练题 (word版含答案)

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名称 1.1动量精选训练题 (word版含答案)
格式 docx
文件大小 477.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-05-11 19:09:41

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文档简介

1.1 动量 精选训练题
一、单选题
1.下列说法中正确的是(  )
A.动能为零的物体动量一定为零 B.动量为零的物体动能不一定为零
C.动量大的物体动能一定大 D.动能大的物体动量一定大
2.关于物体的动量,下列说法正确的是(  )
A.动量越大的物体,其质量也越大
B.动量越大的物体,它的速度一定越大
C.如果物体的动量改变,物体的动能一定改变
D.如果物体的动能改变,物体的动量一定改变
3.《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4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
4.一小球做平抛运动,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.
5.若物体在运动过程中受到的合外力不为零,经过一段时间,则(  )
A.物体的动量可能不变
B.物体的动能一定变化
C.物体的加速度一定变化
D.物体速度方向一定变化
6.质量为的小球以的速度竖直落到地板上,随后以的速度反向弹回。若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,网球发球机水平放置在水平地面上方某处,正对着竖直墙面发射网球,两次发射的两球分别在墙上留下A、B两点印迹,测得OA = AB = h,OP为水平线,若忽网球在空中受到的阻力,则( )
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.两球发射的初速度之比
D.两球从发射到碰到墙面瞬间运动的时间之比
8.蹦极跳是勇敢者的体育运动。设运动员离开跳台时的速度为零,从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段,从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点为第二阶段。不计空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.无法比较第一阶段重力对运动员的冲量和第二阶段弹力对运动员的冲量大小
B.无法比较第一阶段重力对运动员的冲量和第二阶段合力对运动员的冲量大小
C.无法比较从开始下落到下降速度最大阶段重力对运动员的冲量和从下降速度最大到下降速度减为零阶段重力对运动员的冲量大小
D.以上说法都不正确
9.利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验时,不需要测量的物理量是(  )
A.滑块的质量 B.挡光时间
C.挡光片的宽度 D.滑块移动的距离
10.北京时间2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,现场医监医保人员确认航天员翟志刚、王亚平、叶光富身体状态良好,神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功。神舟十三号载人飞船在轨过程是绕地心做匀速圆周运动,神舟十三号载人飞船在该过程中(  )
A.速度不变 B.加速度不变 C.动能不变 D.动量不变
11.北京冬奥会上,中国女子冰球队战胜日本队。如图所示,在某次击球过程中,用球杆将球以原速率反向击回,下列说法正确的是(  )
A.击球过程中,球的动量未发生变化
B.记录球被击回后的轨迹时,可将球看成质点
C.球被击出后在冰面上滑行时仅受重力和冰面支持力
D.研究运动员击打冰球的部位时,可以将冰球看成质点
12.蹦极是一项刺激的户外休闲活动,足以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”,蹦极者站在高塔顶端,将一端固定的弹性长绳绑在踝关节处。然后双臂伸开,双腿并拢,头朝下跳离高塔,设弹性绳的原长为L,蹦极者下落第一个时动量的增加量为△p1,下落第五个时动量的增加量为△p2,把蹦极者视为质点,蹦极者离开塔顶时的速度为零,不计空气阻力,则等于(  )
A.1 B. C.5 D.
二、填空题
13.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 )
14.一物体的质量为2kg,此物体竖直下落,以10m/s速度碰到水泥地面上,随后又以8m/s的速度反弹。若取竖直向上为正方向,则小球与地相碰前的动量是____kg·m/s,相碰后的动量是____kg·m/s。
15.(1)如图所示在光滑的水平面上一个质量为m的物体,初速度为v0在水平力F的作用下,经过一段时间t后,速度变为vt,请根据上述情境,利用牛顿第ニ定律推导动量定理_____
(2)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_____
(3)如图所示,一个质量为m的钢球,以速度v斜射到坚硬的大理石板上,入射时与竖直方向的夹角是θ,碰撞后被斜着弹出,弹出时也与竖直方向的夹角是θ,速度大小仍为v.(不计空气阻力)请你用作图的方法求出钢球动量变化的大小和方向.
( )
16.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)
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
18.一个质量为的物体静止在光滑的水平面上,在的水平恒力作用下前进的过程中,求:()
(1)物体获得的动量的大小及方向;
(2)重力对物体的冲量大小及方向。
19.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
20.一个质量为的物体在合力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图像如图所示。
(1)时物体的动量大小是多少?
(2)时物体的动量大小是多少?
21.一个物体是否可能具有机械能而无动量?物体是否可能有动量而无动能,是否可能有动能而无动量?
22.解答以下两个小题:
(1)质量为3kg的物体,速度有3m/s增大为9m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?动量变化量为多少?
(2)A物体质量是3kg,速度是3m/s,方向向东;B物体质量是4kg,速度是4m/s,方向向西。它们的动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
根据动能和动量的关系
则动量大的物体动能不一定大,动能大的物体动量也不一定大,但动能为零的物体速度一定为零,则动量也一定为零,动量为零的物体动能也一定为零
故选A。
2.D
【详解】
A.动量
P=mv
故物体的动量大,质量不一定大,还与速度有关,故A错误;
B.动量
P=mv
故物体的动量大,速度不一定大,还与质量有关,故B错误;
C.物体的动量改变,若只是速度的方向改变,而速度大小不变,则动能不变,比如匀速圆周运动,故C错误;
D.物体的质量一定时,若动能变化,其速度大小一定变化,物体的动量一定变化,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】
AB.由于经过每个水球的位移相同。根据
可知,经过4个水球的时间逐渐增加;根据匀变速运动
可知,a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.子弹闯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C。
4.D
【详解】
A.小球做平抛运动,其速度变化率
可知图像是平行于t轴的直线。故A错误;
B.小球做平抛运动,其动量的变化率
可知图像是平行于t轴的直线。故B错误;
C.小球做平抛运动,根据动能定理
可得
可知图像是过原点的直线。故C错误;
D.小球做平抛运动,根据重力做功与重力势能的变化关系可得
可得
可知图像是过原点的直线。故D正确。
故选D。
5.A
【详解】
A.合外力不为零,但与速度垂直,合外力不做功,比如匀速圆周运动,经过一个周期,物体的动量可能不变,故A正确;
B.如果合外力做的功为零,物体的动能可以不变化,故B错误;
C.如果合外力是恒力,物体的加速度可以不变,故C错误;
D. 若合外力与速度同向,物体速度方向可以不变,故D错误。
故选A。
6.D
【详解】
小球动量的变化为
故选D。
7.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,A错误;
B.从拋出到与墙碰撞的过程中,根据平抛运动规律可知,A的水平速度大,竖直速度小,B的水平速度小,竖直速度大,则两球速度大小可能相同,动能可能相同,故B正确;
D.忽网球在空中受到的阻力,则可将网球做的运动视为平抛运动,在竖直方向有
h = gtA2,2h = gtB2
解得
tA:tB = 1:
D错误;
C.在水平方向有
x = vOAtA,x = vOBtB
根据D选项知
vOA:vOB = :1
C错误。
故选B。
8.D
【详解】
A.整个下落过程中,只有重力和弹力有冲量,由于初末速度都为零,动量变化量为零,根据动量定理,总冲量为零,则得整个过程中,重力对运动员的总冲量大小等于弹力的冲量大小,则第一阶段重力的冲量应小于第二阶段弹力的冲量大小,A错误;
B.第一阶段重力对运动员的冲量和第二阶段合力对运动员的冲量大小相等,方向相反,B错误;
CD.整个下落过程中,设弹性绳子刚拉伸的时候的速度为v,根据简谐振动的对称性可知从刚接触到最大速度的时间和从最大速度减速到v的时间是相同的,此时的加速度也为g,物体继续减速为零过程中弹簧弹力变大加速度都大于g,因此可知物体自由下落到速度v的时间大于从v减速到零的时间,因此重力的冲量可以比较,C错误,D正确。
故选D。
9.D
【详解】
根据实验原理可知,滑块的质量、挡光时间、挡光片的宽度都是需要测量的物理量,其中滑块的质量用天平测量,挡光时间用光电计时器测量,挡光片的宽度可事先用刻度尺测量;只有滑块移动的距离不需要测量,ABC错误,D正确。
故选D。
10.C
【详解】
A.速度是矢量,既有大小也有方向,飞船在做匀速圆周运动,速度的方向应是轨迹在该点的切线方向,所以时刻在变,即做圆周运动的物体速度是变量,A错误;
B.做匀速圆周运动的物体,加速度方向时刻指向圆心,即时刻改变,即做圆周运动的物体加速度是变量,B错误;
C.物体的动能为,是标量,只有大小没有方向,速度的大小没变,所以动能没变,C正确;
D.物体的动量为,是矢量,既有大小也有方向,其方向与速度方向相同,因为速度方向时刻在变,所以动量的方向也时刻在变,即做圆周运动的物体动量是变量,D错误。
故选C。
11.B
【详解】
A.动量是矢量,方向发生了变化动量也就发生了变化,故A错误;
B.当研究冰球的轨迹,此时其大小形状对所研究的问题没有影响显著,可以将其视为质点,故B正确;
C.球被击出后在冰面上滑行时,受到有重力、冰面的支持力以及滑动摩擦力,故C错误;
D.运动员击打冰球的不同部位会产生不同的效果,此时不可以将其视为质点,故D错误。
故选B。
12.D
【详解】
蹦极者下落第一个时,据速度位移关系公式得
解得
故此刻蹦极者的动量为
同理可得:下落四个时的动量为
下落五个时的动量


故选D。
13. 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
点睛:要正确理解小球与钢板相撞过程中速度恰好反向这个条件隐含的物理意思是速度恰好与钢板垂直.
14. -20 16
【详解】
[1]取竖直向上为正方向,小球与地面相碰前的动量是
[2]相碰后的动量是
15.(1)证明见解析(2)a.mv2+mv1方向向上b.(3)
【详解】
(1)根据牛顿第二定律F=ma
加速度定义
解得即动量定理
(2)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:
(3)设竖直向上为正方向,由题意,小球入射时的在水平方向上的动量与反射时在水平方向上的动量大小、方向都相同;
在X方向: Px: mvsinθ-mvsinθ=0方向竖直向上
在Y方向:取向上为正 Py=mvcosθ-(-mvcosθ)=2mvcosθ
或者做图:
小球入射时的在竖直方向上的动量大小为P1=mvcosθ如图;反射时在竖直方向上的动量大小也为P2=mvcosθ,但方向相反;所以碰撞过程中小球的动量变化大小:ΔP=2mvcosθ,方向竖直向上;
或者如图所示:
16. 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
17.
【详解】
根据矢量三角形法则,动量变化量如图所示
故动量变化量大小为:

18.(1),方向与水平恒力的方向相同;(2),方向竖直向下。
【详解】
(1)水平方向物体只受到拉力的作用,由牛顿第二定律得
解得
设物体运动的时间为,由运动学公式得
解得
物体的末速度为
物体获得的动量为
即物体获得的动量的大小,方向与水平恒力的方向相同。
(2)重力对物体的冲量为
即重力对物体的冲量大小为,方向竖直向下。
19.(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
20.(1);(2)
【详解】
(1)根据动量定理
解得时物体的动量大小
(2)根据动量定理
时物体的动量大小
21.见解析
【详解】
机械能是动能和势能的总和,当取地面为零势能面,物体静止在高处时,物体具有重力势能而无动能,无动能从而无动量,所以物体可能具有机械能而无动量;
根据动能和动量大小的关系式有
Ek=
则动能和动量同时存在,所以不可能有动量而无动能,也不可能有动能而无动量。
22.(1)3倍;9倍;18kg m/s ;(2) 7kg m/s,方向向西;45.5J.
【详解】
(1)物体动量p=mv,故速度由3m/s增大为9m/s,动量增大为原来的3倍;动量变化量为
物体动能,故当速度由3m/s增大为9m/s时,动能增大为原来的9倍;
(2)设向西为正方向,则它们动量的矢量和
方向向西;
它们的动能之和
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