1.1 动量 同步练（含答案） 高中物理人教版（2019）选择性 必修 第一册

1　动量
考点一　动量及动量的变化量
1．(2023·广东实验中学期中)下列运动中的物体，动量始终保持不变的是(　　)
A．绕地球运行的同步卫星
B．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变
C．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动
D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变
2．(2022·安徽明光二中高二期末)某物体在某一过程中的动量变化量为－5 kg·m/s，则初、末两状态相比(　　)
A．该物体的动量一定减小
B．该物体的动量一定反向
C．该物体的动量可能增大
D．该物体的动量一定同向
3．质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下沿直线运动，经过一段时间后速度大小变为7 m/s，则这段时间内动量的变化量可能为(　　)
①5 kg·m/s，方向与初速度方向相反
②5 kg·m/s，方向与初速度方向相同
③2 kg·m/s，方向与初速度方向相反
④2 kg·m/s，方向与初速度方向相同
A．①④ B．②③
C．①③ D．①②
考点二　动量与动能的区别和联系
4．两个物体具有相同的动量，则它们一定具有(　　)
A．相同的速度 B．相同的质量
C．相同的运动方向 D．相同的动能
5．关于动量，下列说法中正确的是(　　)
A．做匀速圆周运动的物体，动量不变
B．做匀变速直线运动的物体，动量可能不变
C．做竖直上抛运动的物体，它的动量一定在改变
D．甲物体动量p1＝5 kg·m/s，乙物体动量p2＝－10 kg·m/s，所以p1>p2
6．两个具有相同动量的物体A、B，质量分别为mA、mB，且mA>mB，比较它们的动能，则(　　)
A．物体B的动能较大 B．物体A的动能较大
C．动能相等 D．不能确定
7．(2023·山东泰安市高二上期中)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5.2 g，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。
8．(2022·江苏常熟中学高二期中)质量为3 kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由2 m/s变成5 m/s，那么在此过程中，动量变化的大小可能是(　　)
A．31.5 kg·m/s B．12 kg·m/s
C．20 kg·m/s D．21 kg·m/s
9．(2023·江苏苏州市高二检测)曾有人做过如下实验：几个完全相同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，则子弹在穿过每个水球的过程中(　　)
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
10.如图所示，质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左，大小为v1，守门员此时用手握拳击球，使球以大小为v2的速度水平向右飞出，手和球作用的时间极短，重力加速度为g，则(　　)
A．击球前后球动量改变量的方向水平向左
B．击球前后球动量改变量的大小是mv2－mv1
C．击球前后球动量改变量的大小是mv2＋mv1
D．球离开手时的机械能不可能是mgh＋mv12
11.质量为1 kg的小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后反弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示。若g取10 m/s2，则(　　)
A．小球第一次反弹后离开地面的速度的大小为5 m/s
B．碰撞前、后小球动量改变量为8 kg·m/s
C．碰撞前、后小球动能改变量为17 J
D．小球反弹起的最大高度为0.45 m
12．(2022·江苏苏州中学高二阶段练习)一小球静止落下，落到水平桌面后反弹，碰撞过程时间不计且有能量损失。若以出发点为坐标原点，竖直向下为正方向，忽略空气阻力，则小球的动量p随位置坐标x的关系图像正确的是(　　)
1　动量
1．C　[绕地球运行的同步卫星，速度大小不变，方向不断改变，所以动量改变，A错误；小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变，但方向改变，所以动量改变，B错误；用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动，速度大小和方向都不发生改变，所以动量不变，C正确；荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变，在这个过程中速度大小和方向都改变，所以动量改变，D错误。]
2．C　[物体的动量变化量为－5 kg·m/s，是负值，说明动量的变化量与规定的正方向相反，则该物体的动量可能增大，也可能减小，C正确，A错误；物体的动量变化量与动量无关，所以动量变化量为－5 kg·m/s，表示动量变化的方向与规定的正方向相反，但不表示物体的动量一定为负方向，B、D错误。]
3．A　[以初速度方向为正方向，如果末速度的方向与初速度方向相反，由Δp＝mv′－mv，得Δp＝(－7×0.5－3×0.5) kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与初速度方向相反，①正确，③错误；如果末速度方向与初速度方向相同，由Δp＝mv′－mv，得Δp＝(7×0.5－3×
0.5) kg·m/s＝2 kg·m/s，方向与初速度方向相同，②错误，④正确，故选A。]
4．C　[动量是矢量，动量相同，其大小和方向都得相同，故方向一定相同，而大小p＝mv，如果质量不同，则速度不同，如果速度不同，则质量不同，故A、B错误，C正确；由Ek＝知，动量相同，动能不一定相同，D错误。]
5．C　[动量是矢量，做匀速圆周运动的物体其速度大小不变，方向时刻在变化，故动量时刻在变化，A错误；做匀变速直线运动的物体，由于速度大小时刻改变，故物体动量一定改变，B错误；做竖直上抛运动的物体，其速度时刻变化，动量一定在改变，C正确；动量的负号只表示方向，比较大小时只比较绝对值，故p16．A　[由动量p＝mv和动能Ek＝mv2，解得Ek＝，因为物体A、B的动量相等，质量较大的物体动能较小，所以物体B的动能较大，A正确。]
7．(1)0.78 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反　(2)19.5 J
解析　(1)以羽毛球飞来的速度方向为正方向，则击球前羽毛球的动量p1＝mv1＝5.2×10－3 ×50 kg·m/s＝0.26 kg·m/s，
击球后羽毛球的动量p2＝mv2＝5.2×10－3×(－100) kg·m/s＝－0.52 kg·m/s，
所以羽毛球的动量变化量Δp＝p2－p1＝－0.52 kg·m/s－0.26 kg·m/s＝－0.78 kg·m/s。
则羽毛球的动量变化量的大小为0.78 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的速度方向相反。
(2)羽毛球的初动能Ek＝mv12＝6.5 J，
末动能Ek′＝mv22＝26 J，
所以羽毛球的动能变化量ΔEk＝Ek′－Ek＝19.5 J。
8．D　[若初、末速度方向相同，则动量的变化为Δp＝mv′－mv＝3×5 kg·m/s－3×2 kg·m/s＝9 kg·m/s；若初、末速度方向相反，以末速度方向为正方向，则动量的变化为Δp＝mv′－mv＝3×5 kg·m/s－(－3×2) kg·m/s＝21 kg·m/s，故选D。]
9．C　[由于经过每个水球的位移相同，根据t＝可知，经过4个水球的时间逐渐增加，故B错误；根据匀变速直线运动规律Δv＝a·Δt可知，a相同，Δt不同，故速度变化量不同，动量变化量也不同，故A、D错误；由W＝F·l，知每个水球对子弹做的功相同，根据动能定理可知，动能变化量相同，故C正确。]
10．C　[规定水平向右为正方向，击球前球的动量p1＝－mv1，击球后球的动量p2＝mv2，击球前后球动量改变量的大小是Δp＝p2－p1＝mv2＋mv1，动量改变量的方向水平向右，故A、B错误，C正确；球离开手时的机械能为mgh＋mv22，因v1与v2可能相等，则球离开手时的机械能可能是mgh＋mv12，故D错误。]
11．D　[由题图可知，0.5 s末小球反弹，反弹后离开地面的速度大小为3 m/s，故A错误；碰撞时速度的改变量为Δv＝－3 m/s－5 m/s＝－8 m/s，则碰撞前、后动量改变量为Δp＝m·Δv＝－8 kg·m/s，故B错误；碰撞前、后小球动能改变量ΔEk＝mv′2－mv2＝(×1×32－×1×52) J＝－8 J，故C错误；小球能弹起的最大高度对应题图中0.5～0.8 s内速度—时间图像与时间轴所围图形的面积，所以h′＝×0.3×3 m＝0.45 m，故D正确。]
12．D　[竖直向下为正方向，则下落时的动量p＝mv＝m，图像为曲线且向下弯曲，与地面碰撞后，向上反弹，速度变为负值，由于碰撞有能量损失，则碰后速度小于碰前速度，上升过程中p′＝mv′＝m，随x减小，动量p减小，且小球不能回到出发点，故选D。]