1.1.动量 课后练习B卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.以下物理量为矢量且其单位是国际单位制中的基本单位的是( )
A.位移,m B.力,N C.动量,N·s D.时间,s
2.单位为J/m的物理量是( )
A.功 B.动能 C.动量 D.力
3.一个物体在下述运动中,动量不发生变化的是( )
A.匀加速直线运动 B.斜向上抛运动
C.匀速圆周运动 D.匀速直线运动
4.下列说法中正确的是( )
A.动量大的物体动能一定大 B.动能大的物体动量一定大
C.动能为零的物体动量一定为零 D.动量为零的物体动能不一定为零
5.关于物理学研究方法,下面的一些说法中错误的是( )
A.在科学研究中,理想模型是为了便于研究问题而对研究对象进行理想化抽象的过程。运用这种方法,人们就可以用模型来表示研究对象,使得研究变得简单、有效,从而便于人们去认识和把握问题的本质。物理学中通过抽象方法构建的理想化模型很多,例如元电荷就是理想化模型;
B.在物理学中,常常用物理量之比表示研究对象的某种性质,比值定义包含了“比较”的思想。例如,用静电力F与电荷量q之比定义电场强度E,在电场强度概念建立的过程中,比较的是相同电荷量的试探电荷受静电力的大小;
C.演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法,即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发,推出新结论的一种思维活动。比如,动能定理的得出用的就是演绎推理的方法;
D.物理概念是运用抽象、概括等方法进行思维加工的产物。科学前辈就是在追寻不变量的努力中,通过抽象、概括等方法提出了动量的概念。
6.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速度变为7 m/s,方向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为( )
A.5 kg·m/s,方向与原运动方向相反
B.5 kg·m/s,方向与原运动方向相同
C.2 kg·m/s,方向与原运动方向相反
D.2 kg·m/s,方向与原运动方向相同
7.2020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.
8.如图甲所示为静电除尘设备的结构示意图,把高压电源的正极接在金属圆筒上,负极接到圆筒中心悬挂的金属线上,其横向截面图如图乙所示,虚线PQ是某带电粉尘的运动轨迹,则该粉尘( )
A.带正电荷
B.在P点的动量大小比在Q点的大
C.在P点的电势能比在Q点的高
D.会被吸附到金属线上
9.一个质量是0.6kg的篮球,以10m/s的水平速度飞向墙壁,被墙壁反向水平弹回,飞回的速度大小也是10m/s,设篮球撞击墙壁前动量为p,被反弹后的动量为p',取反弹后飞回的方向为正方向,则下列关于篮球动量变化的计算式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10.下列对物理概念和规律的认识,说法正确的是( )
A.重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化
B.摩擦起电的本质是通过做功创造出电荷
C.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,丝绸不带电
D.动量是矢量,方向与物体运动方向相同
11.对于质量不变的物体,下列关于物体动量的说法正确的是( )
A.若物体的速度不变,动量可能改变 B.若物体的速率不变,动量一定不变
C.若物体动能变化,动量一定变化 D.若物体动量变化,动能一定变化
12.动量p随位置x变化的p-x图像称为相轨。相轨在近代数学分析和理论物理的发展中扮演了极为重要的角色。一物体从x=0处以初速度v0沿+x方向开始运动,运动过程中只受一方向与速度v相反、大小为kv(k>0且为常量)的力。其相轨应为图中的( )
A. B.
C. D.
二、多选题
13.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.物体的动量越大,其惯性也一定越大
B.物体的速度方向改变,其动量一定改变
C.物体的动能不改变,其动量也一定不改变
D.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
14.关于动量和动能,下列说法中错误的是( )
A.做变速运动的物体,动能一定不断变化
B.做变速运动的物体,动量一定不断变化
C.合外力对物体做功为零,物体动能的增量一定为零
D.合外力对物体做功为零,物体动量的增量一定为零
15.如图,水平飞向球棒的垒球被击打后,动量变化量为,则( )
A.击球前后垒球的动能可能不变
B.击球前后垒球动量大小一定增加
C.击打过程中球棒对垒球一定做正功
D.击打过程中球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等
三、解答题
16.在公园里有多个高度相同、倾角不同的滑梯,一名小孩从静止沿不同滑梯的光滑斜面下滑至底端,小孩的动量是否相同?如果小孩质量为20kg,斜面倾角为30°,高为5m,取。求小孩下滑过程中的重力、支持力、合力的冲量。
17.足球场上,一个质量为0.5kg的足球以20m/s的速度向小明飞来,小明飞起一脚将足球反向踢回,踢回的速度大小为30m/s,脚与球的接触时间为0.2s.(忽略脚踢球时的重力和空气阻力的影响).求:
(1)足球动量变化量的大小;
(2)脚对足球的平均作用力的大小.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度和物质的量。它们在国际单位制中的单位称为基本单位,分别为米(m)、千克(kg)、秒(s)、开尔文(K)、安培(A)、坎德拉(cd)和摩尔(mol),位移、力和动量既有大小,又有方向,是矢量,时间只有大小,没有方向,是标量。
故选A。
2.D
【详解】根据功的定义式可知
则有
因N是力的单位,故单位为J/m的物理量是力。
故选D。
3.D
【详解】A.物体做匀加速直线运动时,速度一直增大,根据
可知其动量发生了变化。故A错误;
B.同理,物体做斜上抛运动,其速度方向时刻在改变,可知其动量发生了变化。故B错误;
C.同理,物体做匀速圆周运动时,速度方向时刻在发生变化,可知其动量发生了变化。故C错误;
D.当物体做匀速直线运动时,其速度大小和方向均不变化。所以其动量不发生变化。故D正确。
故选D。
4.C
【详解】根据动能和动量的关系:
故ABD错误,C正确。
故选C。
5.A
【详解】A.元电荷是带电体所带电荷量的最小值,不是理想化模型,故A错误;
B.在物理学中,常常用物理量之比表示研究对象的某种性质,比值定义包含了“比较”的思想。例如,用静电力F与电荷量q之比定义电场强度E,在电场强度概念建立的过程中,比较的是相同电荷量的试探电荷受静电力的大小,该说法正确,故B正确。
C.演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法,即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发,推出新结论的一种思维活动。比如,动能定理的得出用的就是演绎推理的方法,该说法正确,故C正确;
D.物理概念是运用抽象、概括等方法进行思维加工的产物。科学前辈就是在追寻不变量的努力中,通过抽象、概括等方法提出了动量的概念,该说法正确,故D正确。
本题选错误项,故选A。
6.A
【详解】以原来的方向为正方向,由定义式
Δp=mv′-mv
得
Δp=(-7×0.5-3×0.5) kg·m/s=-5 kg·m/s,
负号表示Δp的方向与原运动方向相反.
7.D
【详解】小球从最低点到最高点的过程机械能守恒,则
小球恰能经过最高点,则
对火星表面的物体
解得
故选D。
8.B
【详解】A.虚线是粉尘的运动轨迹,由题图可知轨迹是曲线,其所受的合外力指向轨迹的凹侧,即带粉尘受到的电场力指向金属圆筒,即粉尘带负电,故A项错误;
BC.沿着电场线方向,电势逐渐降低,由题图可知,Q点的电势比P点的电势低,由之前的分析可知,粉尘带负电,由
所以电势大的地方,电势能小,即粉尘在P点的电势能比在Q点的低,对于粉尘有
由于同一个粉尘,所以粉尘在P点的速度大于在Q点的速度,由动量的定义可知,粉尘在P点的动量大小比在Q点的大,故B正确,C错误;
D.由于粉尘带负电,而金属圆筒带正电,由于正负电荷互相吸引,所以粉尘最终会被吸附到金属圆筒上,故D项错误。
故选B。
9.A
【详解】取反弹后飞回的方向为正方向,那么初动量为负值,末动量为正值
动量的变化等于末动量与初动量之差
故选A。
10.D
【详解】A.重力对物体所做的功多少等于重力势能变化量的负值,A错误;
B.摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造出电荷,B错误;
C.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,丝绸带负电,C错误;
D.动量是矢量,方向与物体运动方向相同,D正确。
故选D。
11.C
【详解】A.根据P=mv知,若物体的速度不变,即速度的大小和方向均不变,动量一定不变,故A错误。
A.根据P=mv知,若物体的速率不变,可以是方向变化,则物体的动量发生改变,故B错误。
C.若物体动能变化,则速度大小一定变化,根据P=mv知,动量一定变化,故C正确。
D.若物体动量变化,可能速度大小不变、方向变化,则动能可能不变,故D错误。
故选C。
12.D
【详解】根据牛顿第二定律得
两边同乘以Δt,得
所以p-x图线的斜率为
由此可知,斜率为定值。
故选D。
13.BD
【详解】A.动量为
动量越大,质量不一定越大,故惯性不一定越大,A错误;
BD.动量是矢量,运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向,故物体的速度方向改变,其动量一定改变,BD正确;
C.如果物体仅速度方向改变,动能不变,但动量改变,C错误。
故选BD。
14.AD
【详解】A.做变速运动的物体,速度大小不一定变化,动能不一定变化,故A错误;
B.做变速运动的物体,速度发生变化,动量一定不断变化,故B正确;
CD.合外力对物体做功为零,由动能定理,物体动能的增量一定为零,故C正确,D错误。
本题选错误项,故选AD。
15.AD
【详解】AB.由动能与动量大小的关系
而动量的变化为
动量为矢量,动量变化可能是大小不变,若动量大小不变,仅方向变化,则动量大小增加为零,动能不变,故A正确,B错误;
C.球受到棒的作用力方向与球的运动方向夹角成钝角时,球棒对垒球做负功,故C错误;
D.球对棒的作用力与棒对球的作用力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,故D正确。
故选AD。
16.不相同;,竖直向下;,垂直斜面向上;,沿斜面向下
【详解】依题意,小孩下滑过程只有重力做功,且重力做功相同。所以小孩滑到滑梯底端时的速率相同。由动量的定义式,可得
易知,小孩的动量大小相等,而其方向不同。所以一名小孩从静止沿不同滑梯的光滑斜面下滑至底端,小孩的动量不相同。
小孩沿倾角为30°的斜面下滑时,设加速度为a,由牛顿第二定律得
如果小孩质量为m=20kg,斜面倾角为30°,高为h=5m,取。根据运动学公式可得
解得
小孩下滑过程中的重力冲量为
方向为竖直向下。
支持力冲量为
方向为垂直斜面向上。
合力的冲量为
方向为沿斜面向下。
17.(1)25kgm/s(2)125N
【详解】(1)动量变化量的大小
规定飞来的方向为正方向,代入v2=-30m/s,v1=20m/s可得 p=-25kgm/s,
即动量改变量大小为25kgm/s
(2)由动量定理可知:
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页