2020-2021学年第一章 动量守恒定律1 动量精品同步达标检测题

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人教版新教材 物理选择性必修第一册 第一章《动量守恒定律》 动量精选练习夯实基础1．（2017·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末）下列物理量中，属于标量的是（　　）A．速度 B．动量 C．向心力 D．动能【答案】D【解析】A．速度既有大小又有方向，是矢量，故A错误；B．动量既有大小又有方向，是矢量，故B错误；C．向心力既有大小又有方向，是矢量，故C错误；D．动能只有大小没有方向，是标量，故D正确。故选D。2．（2021·陕西渭南·高一期末）（多选）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【答案】BD【解析】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。3．（2021·黑龙江·哈尔滨三中高一期末）关于质量一定的物体的动能、动量关系说法正确的是（　　）A．动能不变，动量一定不变B．动量变化，动能一定变化C．动量的变化量为零，动能的变化量一定为零D．动能的变化量为零，动量的变化量一定为零【答案】C【解析】A．动能不变，可能是速度的大小不变，但是方向可能变化，则物体的动量不一定不变，例如匀速圆周运动，选项A错误；B．动量变化，动能不一定变化，例如做匀速圆周运动的物体，选项B错误；C．动量的变化量为零，即动量不变，则动能一定不变，即动能的变化量一定为零，选项C正确；D．动能的变化量为零，即速度大小不变，则动量的变化量不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，选项D错误；故选C。4．（2020·江西九江·高一期末）小明同学使质量为0.1kg的小球以5m/s的速度落至水平地面上，再以4m/s的速度反向弹回。取竖直向下为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于小球动量的变化量△p和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是（　　）A．△p=-0.9kg·m/s，W=-0.45JB．△p=-0.9kg·m/s，W=0.1JC．△p=-2kg·m/s，W=0.1JD．△p=0.9kg·m/s，W=0.45J【答案】A【解析】小球动量的变化量为外力对小球做的功为，故选A 。5．（2022·全国·高一课时练习）（多选）在“探究碰撞中的不变量”实验中，关于实验结论的说明，正确的是（　　）A．只需找到一种情景的“不变量”即可，结论对其他情景也同样适用B．只找到一种情景的“不变量”还不够，其他情景未必适用C．实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变D．进行有限次实验找到的“不变量”，具有偶然性，结论还需要检验【答案】BCD【解析】AB．在“探究碰撞中的不变量”实验中，只找到一种情景的“不变量”还不够，其他情景未必适用，A错误，B正确；C．寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变，C正确；D．有限次实验的结果偶然性较大，得出的结论需要检验，D正确。故选BCD。6．（2017·四川·成都七中高一期末）若航天飞机在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（　　）A．航天飞机所做的运动是匀变速曲线运动 B．航天飞机的速度大小不变，加速度等于零C．航天飞机的动能不变，动量时刻变化 D．航天飞机不断地克服地球对它的万有引力做功【答案】C【解析】A．航天飞机做匀速圆周运动，故航天飞机的加速度大小不变，但方向在变，所以不是匀变速曲线运动，故A错误；B．因航天飞机受到的合力不为零，地球对它的引力充当向心力，故加速度不为零，故B错误；C．因速度大小不变，故动能不变；圆周运动的线速度的方向不断变化，所以速度不断变化，动量时刻变化，故C正确；D．因万有引力始终与运动速度相互垂直，故万有引力不做功，故D错误。故选C。7．（2020·河南许昌·高一期末）航母舰载机在航母甲板上滑翔起飞前的过程可看作初速度为零的匀加速直线运动。在滑翔起飞前的过程中，航母舰载机的动能（　　）A．与它所经历的时间成反比 B．与它滑翔的位移大小成反比C．与它的速度大小成正比 D．与它的动量大小的二次方成正比【答案】D【解析】AC．舰载机某时刻的速度v=at则此时的动能即动能与时间的平方成正比，与速度的平方成正比，选项AC错误；B．根据动能定理Ek=Fx=max可知与它滑翔的位移大小成正比，选项B错误；D．因为p=mv则动能即动能与它的动量大小的二次方成正比，选项D正确。故选D。8．（2021·重庆南开中学高一期末）（多选）小球做半径为R的匀速圆周运动，动量大小为p，动能大小为，下列说法正确的是（　　）A．小球速度大小为B．小球圆周运动周期为C．小球所受向心力大小为D．小球质量为【答案】CD【解析】AD．根据动量，动能，联立解得小球的质量为则小球的速度大小为，故A错误，D正确；B．小球做匀速圆周运动，由周期与线速度关系有联立解得小球圆周运动周期为，故B错误；C．小球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有可得小球所受向心力大小为，故C正确；故选CD。9．（2022·全国·高一课时练习）（多选）在利用摆球做“探究碰撞中的不变量”实验时，关于测量小球碰撞前后的速度，下列说法正确的是（　　）A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球，以便较准确地计算小球碰撞前的速度C．两小球必须都是刚性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘在一起共同运动【答案】ABD【解析】A．细绳长度适当，便于操作；两绳等长，以保证两球能对心碰撞，故A正确；B．由静止释放小球，初动能为零，可由机械能守恒计算碰前小球的速度，方便简单，故B正确；C．为保证实验结论的普适性，两球质地是任意的，质量也需考虑各种情况，但大小必须相同，以保证两球发生正碰，故C错误；D．碰后两球分开或共同运动都是实验时可能出现的运动情况，故D正确。故选ABD。10．（2022·全国·高一专题练习）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－mv1C．击球前后球动量改变量的大小是mv2＋mv1D．球离开手时的机械能不可能是mgh＋mv12【答案】C【解析】ABC. 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；D. 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。故选C。11．（2021春•南开区期末）质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取10m/s2，下列说法中正确的是（　　）A．2s内重力的平均功率为20W B．2s末小球的动能为40J C．2s内重力的冲量大小为20N•s D．2s末小球的动量大小为40kg•m/s【答案】D【解析】A、B、2s末小球的速度为：v＝gt＝10×2m/s＝20m/s，则2s末小球的动能为：Ek＝＝400J，故B错误。2s内重力的平均功率为：＝＝200W．故A错误。C、2s内重力的冲量为：I＝mgt＝20×2N•s＝40N•s，故C错误D、2s末小球的动量大小为：P＝mv＝2×20kg•m/s＝40kgm/s，故D正确。故选：D。12．（2021·吉林白山·高一期末）如图所示，质量为m、速率为的小球沿光滑水平面向左运动，与墙壁发生碰撞后，以的速率沿水平方向向右运动，则碰撞过程中小球的动量变化量大小为（　　）A． B． C． D．0【答案】A【解析】向右为正方形，根据碰撞过程中小球的动量变化量大小。故选A。二、提升训练13．（2020·吉林·长春市实验中学高一期中）如图所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L，某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是（　　）A．击球点的高度与网高度之比为4∶1B．乒乓球在网左、右两侧运动时间之比为1∶2C．乒乓球过网时与落到右侧桌边缘时速率之比为1∶3D．乒乓球在网左、右两侧运动动量变化量之比为1∶3【答案】B【解析】AB．因为水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左侧水平位移的两倍，所以网右侧运动时间是左侧的两倍，竖直方向做自由落体运动，根据h=gt2可知，击球点的高度与网高之比为9:8,故A错误，B正确；C．球恰好通过网的上沿的时间为落到右侧桌边缘的时间的 ，竖直方向做自由落体运动，根据v=gt可知，球恰好通过网的上沿的竖直分速度与落到右侧桌边缘的竖直分速度之比为1∶3，则乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比不是1∶3，故C错误；D．网右侧运动时间是左侧的两倍Δv=gt所以乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1∶2，故D错误。故选B。14．（2020·河南许昌·高一期末）如图所示，竖直平面内有一个圆，是圆的一条直径，为圆心。、、、为圆的四条弦，在这四条弦和一条直径中，相邻之间的夹角均为，沿竖直方向。在点，将一小球以某一速度沿该圆所在的竖直平面抛出，小球抛出的方向不同，该小球会经过圆周上的不同点。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．在、、、、五点中，小球在点的速度最大B．在、、、、五点中，小球在点的动能最大C．在、、、、五点中，小球在点的重力势能最小D．在、、、、五点中，小球在点的动量最小【答案】B【解析】由机械能守恒定律可知落在b点的小球下落的竖直高度最大，重力正功，则速度最大，动能最大；小球在e点时由于重力做负功，则速度最小，动量最小，重力势能最大，故ACD错误，B正确； 故选B。15．（2021·四川雅安·高一期末）如图所示，质量均为m=1kg的小物体A和B用轻绳连接，轻绳跨过倾角为30°的固定斜面顶端的定滑轮，滑轮左侧的轻绳方向与斜面方向平行，开始时用手托住A，B恰好位于斜面底端，A离地h=0.8 m。现静止释放A，在B沿斜面上滑的过程中，下列说法正确的是（已知A落地后不反弹，不计一切摩擦和空气阻力，g取10 m/s2）（　　）A．物体A、B组成的系统机械能守恒B．物体A落地前一瞬间的速度大小为4m/sC．物体B的动量变化量的大小为2kgm/sD．物体B沿斜面上滑的最大距离为1.2m【答案】D【解析】A．静止释放A，在B沿斜面上滑的过程中，A落地前物体A、B组成的系统机械能守恒，A落地后不反弹，则A的机械能发生变化，所以物体A、B组成的系统机械能不守恒，A错误；B．设物体A落地前一瞬间的速度为 ，根据机械能守恒解得,B错误；C．静止释放A，在B沿斜面上滑的过程中，最终B升到最高点速度为零，则物体B的动量变化量的大小为零，C错误；D．物体A落地，B物体的机械能守恒，设在斜面上滑的最大距离为L，则解得所以物体B沿斜面上滑的最大距离为,D正确。故选D。16．（2021·安徽亳州·高一阶段练习）质量相等的A、B两个小球，沿着倾角分别是α和β的两个光滑的固定斜面，由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1，如图所示，则A、B两小球（　　）A．滑到h1高度时的速度相同B．滑到h1高度时的重力的功率相同C．由h2滑到h1的过程中小球速度变化量相同D．由h2滑到h1的过程中小球动能变化相同【答案】D【解析】A．两小球由h2下滑到h1高度的过程中，其机械能守恒，有小球下滑到h1处时，速度的大小相等，由于α不等于β，速度的方向不同，A错误；B．滑到h1高度时速度大小相同，方向不同，则速度在重力方向上的分速度不同，重力的功率等于重力与重力方向上的分速度的乘积，则滑到h1高度时的重力的功率不相同，B错误；C．小球由静止滑到h1时速度不同，根据可知小球动量变化量不同，C错误；D．两小球由h2下滑到h1高度的过程中，其机械能守恒，有末动能相等，则小球动能的变化量相等，D正确。故选D。17．（2021·甘肃·兰州市第二十七中学高一期末）（多选）如图所示，在竖直面内固定两个光滑圆环轨道，小球A所在的圆环轨道半径小于小球B所在的圆环轨道半径，小球A的质量大于小球B的质量，两小球均由水平直径的端点沿圆环轨道静止释放，当两球分别到达轨道的最低点时，则（　　）A．小球A的动量一定大于小球B的动量B．小球A的动能一定大于小球B的动能C．圆环对小球A的支持力大于圆环对小球B的支持力D．小球A的向心加速度一定等于小球B的向心加速度【答案】CD【解析】A．小球从释放到最低点的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得小球到达最低点时A球所在轨道半径小，但A球质量大，所以无法比较两球的动量大小，故A错误；B．由于A球的质量大于B球的质量，由可知：不能确定两球动能的大小关系，故B错误；C．在最低点，根据牛顿第二定律可知解得因A球的质量大于B球的质量，故，故C正确；D．由可知，两球在最低点的向心加速度相等，故D正确。故选CD。18．（2018·四川·树德中学高一期末）（多选）如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点；乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点。两球质量均为m，若乙球落在B点时的速度大小为v3，与地面的夹角为60°，且与地面发生弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A．由O点到A点，甲、乙两球运动时间之比是1：1B．OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是3：1C．设地面处势能为0，甲、乙两球在运动过程中的机械能之比为3：1D．乙球在B点与地面碰撞的过程中动量变化量的大小为【答案】BCD【解析】A．设OA间的竖直高度为h。由O点到A点，甲球运动时间为乙球运动时间是甲球的3倍，A错误；B．乙球先做平抛运动，再做斜上抛运动，根据对称性可知，从B到A的水平位移等于从O到B的水平位移的2倍，所以甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍，B正确；C．设乙球由O点到B点水平位移为x，时间为t。对甲球有3x=v1t对乙球有x=v2t则得v1：v2=3：1由于落到B点时，速度与水平夹角为60°，设速度的竖直分量为，可知根据机械能守恒设地面处势能为0，则机械能为故甲、乙两球在运动过程中的机械能之比为3：1，C正确；D．乙球落在B点时的速度大小为v3，与地面的夹角为60°，故竖直方向的分量vy=v3sin60°反弹后竖直方向的分量为v′y=-vy=v3sin60°水平方向速度不变，故动量变化量大小为，D正确。故选BCD。19．（2021·四川·攀枝花市第三高级中学校高一期末）（多选）如图所示，质量为m的滑块穿在光滑竖直细杆上、轻弹簧一端固定在O点，另一端与滑块连接。B、C为杆上两点，B点与O点等高，C、O两点连线与杆成45°角。现将滑块拉至B点上方的A点由静止释放，经过B点和C点时弹簧的弹性势能相等。已知AB=h，OB=l，滑块经过B点时的速度为v，重力加速为g，则下列说法中正确的是（　　）A．滑块从A点运动到C点的过程中重力势能减少mg（h+l）B．滑块从A滑至B的过程中弹簧的弹性势能增加-mghC．滑块运动到C点时的动能为mg（h+l）+D．滑块从A点运动到C点的过程中动量变化量为【答案】ABD【解析】A．滑块从A点运动到C点的过程中重力做正功为则滑块从A点运动到C点的过程中重力势能减少，A正确；B．滑块从A滑至B的过程中重力势能的减小量 ，动能的增加量 ，根据能量守恒，则滑块从A滑至B的过程中弹簧的弹性势能增加，B正确；C．滑块从B点运动到C点的过程中，根据动能定理解得滑块运动到C点时的动能为，C错误；D．滑块运动到C点时的动能则到C点时的速度为则滑块从A点运动到C点的过程中动量变化量为D正确。故选ABD。20．（2022·北京房山·高一期末）物理学中把质量m和速度v的乘积定义为物体的动量，用字母p表示，表达式为p=mv，动量的单位是，动量与速度、位移、加速度等都是矢量，动量的方向与速度方向相同。动量变化量，其方向与速度变化量方向相同。（1）质量为2kg的物体，沿同一方向速度由3m/s增大为6m/s，求它的动量变化量大小；（2）如图所示一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量是否发生变化？请说明理由；（3）如图所示一个质量是m的钢球，以v的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射角度是45°，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45°，速度为v’，大小不变。请你用作图的方法求出钢球的动量变化的大小和方向。【答案】（1）；（2）见解析；（3）见解析【解析】（1）由， 得代入数据得（2）设向右为正方向，根据，则动量发生变化了，因为速度v的方向发生变化。（3）由矢量运算法则作图则，方向如图所示。