1.1 动量 同步练习
【教材课后习题】
1.解答以下三个问题,总结动量与动能概念的不同。
(1)质量为2 kg的物体,速度由3 m/s增大为6 m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?
(2)质量为2 kg的物体,速度由向东的3 m/s变为向西的3 m/s,它的动量和动能是否发生变化?如果发生变化,变化量各是多少?
(3)A物体质量是2 kg,速度是3 m/s,方向向东;B物体质量是3 kg,速度是4 m/s,方向向西。它们动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?
2.一个质量为2 kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t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?
【定点变式训练】
3.两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A.相同的运动方向 B.相同的质量 C.相同的速度 D.相同的动能
4.(多选)关于动量,下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,动量不变
B.做匀变速运动的物体,它的动量一定在改变
C.物体的动能变化,动量也一定变化
D.甲物体动量,乙物体动量,所以
5.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A.时物块的速率为2m/s B.时物块的动量大小为
C.时物块的动量大小为 D.时物块的速度为零
6.对于一个质量不变的物体,下列说法中正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体,其动量可能变化
B.做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
C.物体的速度发生变化时,其动量可能不变
D.物体的速度发生变化时,其动量一定变化
7.一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
8.对于质量不变的物体,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两物体的质量之比是1:4,它们的动量大小相等,则它们的动能之比是1:4
B.做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
C.做匀速直线运动的物体,其动量可能变化
D.物体的速度发生变化时,其动量一定变化
答案以及解析
1.答案:(1)见解析
(2)见解析
(3)33 J
解析:(1)取,则动量;,则。
动能;
,则。
(2)取向东为正方向,则,则动量;,则动量变化,且变化量。
动能,则动能未变化。
(3)取向东为正方向,则,则A物体的动量,B物体的动量,则它们的动量的矢量和,负号表示A、B整体的总动量方向向西。
A物体的动能;B物体的动能,则它们的动能之和。
2.答案:(1)
(2)
解析:(1)物体在0~2 s内的合力,
则由牛顿第二定律得,
物体在2 s末速度,
2 s时物体的动量大小。
(2)物体在2~4 s内的合力,
由牛顿第二定律得,物体做减速运动,
时,物体的速度,
物体的动量。
3.答案:A
解析:BC.动量大小为即使质量和速度都不同,动量也可能相同,因此无法由相同的动量判断出质量或速度相同,故BC错误;A.动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,而动量方向和速度方向一样,故具有相同的动量时,运动方向一定相同,故A正确;D.由可知,动量相同,动能不一定相同,故D错误。故选A。
4.答案:BC
解析:A.动量是矢量,做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化,故动量时刻在变化,故A错误;
B.做匀变速直线运动的物体的速度大小时刻在变化,则动量一定在变化,故B正确;
C.物体的动能变化时,速度大小变化,故动量变化,故C正确;
D.动量是矢量,其数值的绝对值表示大小,由
可知甲物体动量小于乙物体动量,故D错误。
故选BC。
5.答案:C
解析:A.匀加速度的加速度为,时物块的速率为A错误;B.时物块的动量大小为,B错误;C.匀减速的加速度大小为,时物块的动量大小为,C正确;D.匀减速至零的时间为则时物块的速度为零,D错误。故选C。
6.答案:D
解析:A.由动量公式可知,做匀速直线运动的物体速度不变,则动量不变,故A错误;B.做匀速圆周运动的物体,速度大小不变但是方向一直在变,而动量是矢量,所以动量一定在变化,故B错误;CD.由动量公式可知,物体的速度发生变化时,动量一定在变化,故D正确C错误。故选D。
7.答案:D
解析: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。
8.答案:D
解析:两物体的动量大小相等,由,可知,故A错误;做匀速圆周运动的物体,速度大小不变,但是方向一直在变,而动量是矢量,所以动量一定变化,B错误;由动量公式可知,做匀速直线运动的物体速度不变,则动量不变,C错误;由动量公式可知,物体的速度发生变化时,动量一定变化,D正确.