高中物理1 动量同步练习题

这是一份高中物理1 动量同步练习题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间25分钟 满分60分)
一、选择题(本题共6小题，每题5分，共30分)
1．下列关于动量的说法中，正确的是( D )
A．物体的动量改变了，其速度大小一定改变
B．物体的动量改变了，其速度方向一定改变
C．物体运动速度的大小不变，其动量一定不变
D．物体的运动状态变化后，其动量也就变化
解析：由于动量是矢量，动量改变时，可能是速度大小或方向改变，也可能两者都变，所以A、B错误；速度大小不变，速度方向可能变化，物体动量也就变化，所以C错误；物体的运动状态变化，说明物体速度发生变化，即动量发生变化，故D正确。
2．(多选)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速率变为v，则在这段时间内物体动量变化量的大小为( BCD )
A．m(v－v0) B．mgt
C．meq \r(2gh) D．meq \r(v2－v\\al(2,0))
解析：在这段时间内，速度的变化量为Δv＝vy＝gt，则Δp＝mgt；因为veq \\al( 2,y)＝2gh，则Δp＝mvy＝meq \r(2gh)；据速度矢量关系知，veq \\al( 2,y)＝v2－veq \\al( 2,0)，则Δp＝meq \r(v2－v\\al( 2,0))。综合分析知，选项B、C、D正确。
3．(多选)物体的动量变化量的大小为6 kg·m/s，这说明( CD )
A．物体的动量在减小
B．物体的动量在增大
C．物体的动能可能不变
D．物体的动量大小可能不变
解析：物体的动量变化量的大小为6 kg·m/s，动量是矢量，动量变化的方向与初动量可能同向、可能反向、也可能不在同一条直线上，故物体的动量的大小可能增加、可能减小，也可能不变，故A、B错误，D正确；动量发生变化时，速度大小可能不变，即动能不变，所以C正确，故选CD。
4．如图所示，一小孩把一质量为0.5 kg的篮球由静止释放，释放后篮球的重心下降的高度为0.8 m，反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.2 m，不计空气阻力，取重力加速度为g＝10 m/s2，则地面与篮球相互作用的过程中其动量的改变量大小为( D )
A．0.5 kg· m/s B．1 kg· m/s
C．2 kg· m/s D．3 kg· m/s
解析：篮球的重心下降高度0.8 m的速度为v1＝eq \r(2gh)＝eq \r(2×10×0.8) m/s＝4 m/s，方向向下
反弹后篮球的重心上升高度0.2 m的初速度为v2＝eq \r(2gh)＝eq \r(2×10×0.2) m/s＝2 m/s，方向向上
规定竖直向下为正方向，Δp＝mv2－mv1＝0.5×(－2) kg· m/s－0.5×4 kg·m/s＝－3 kg· m/s。故D正确。
5．(2024·山东滨州北镇中学高二期末)t＝0时刻质量为1 kg的小球从空中某一高度由静止开始下落，与地面碰撞后反弹上升到某一高度处，此过程中小球的速率v随时间t变化的关系如图所示。取重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是( B )
A．2.0～3.0 s内，小球处于超重状态
B．0～3.0 s内，小球的位移大小为10 m
C．小球在下落和上升过程中，加速度方向相反
D．小球与地面碰撞过程中动量变化量的大小为4 kg·m/s
解析：2.0～3.0 s内，小球减速上升，加速度向下，处于失重状态，A错误；
图像与坐标轴围成的面积等于位移，0～3.0 s内，小球的位移大小为x＝eq \f(1,2)×16×2 m－eq \f(1,2)×12×1 m＝10 m，B正确；
小球在加速下落和减速上升过程中，加速度均向下，方向相同，C错误；
动量变化量为Δp＝1×(－12)kg·m/s－1×16 kg·m/s＝－28 kg·m/s，则小球与地面碰撞过程中动量变化量的大小为28 kg·m/s，D错误。
6．(多选)如图所示，从地面上同一位置抛出两个相同的小球a、b，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同，空气阻力不计，下列说法正确的是( BC )
A．b球在空中速度变化的快
B．抛出时b球的动能较大
C．整个过程中a、b两球动量的变化量相同
D．整个过程中b球动能的变化量较大
解析：不计空气阻力，两球都是只受重力，所以加速度相同，两球在空中速度变化快慢相同，故A错误；两球运动的最大高度相同，加速度相同，故飞行时间相同，两球的速度变化量相同，则Δp＝mΔv，整个过程中a、b两球动量的变化量相同，故C正确；两球运动的最大高度相同，则竖直分速度相同；b球运动的水平距离大，水平分速度大，则抛出时b球的速度较大，动能较大，故B正确；空气阻力不计，两球只受重力作用，机械能守恒；落地时的动能等于抛出时的初动能，则动能变化均为零，两球的动能变化量相同，故D错误。
二、非选择题(共30分)
7．(15分)(2023·北京市陈经纶中学高二下学期期中)小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示，悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续摆动，小球B做平抛运动。
小明用游标卡尺测小球A直径如图2所示，则d＝_14.50__mm。又测得了小球A质量m1，细线长度l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h，为完成实验，还需要测量的物理量有：_小球B质量m2，碰后小球A摆动的最大角β__。
解析：球的直径为d＝14 mm＋eq \f(1,20)×10 mm＝14.50 mm；
根据机械能守恒定律m1geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(l＋\f(1,2)d))(1－cs α)＝eq \f(1,2)m1veq \\al( 2,1)可得碰撞前瞬间球A的速度，碰撞后仍可根据机械能守恒定律计算小球A的速度，所以需要测出小球A碰后摆动的最大角β；小球B碰撞后做平抛运动，根据平抛运动规律可得小球B的速度，根据实验要求还需要测量小球B的质量m2。
8．(15分)(2024·北京丰台区高二期末)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到如图所示的水平外力作用。求：
(1)第2 s末质点的动量大小；
(2)第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比；
(3)第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比。
答案：(1)6 kg·m/s (2)2∶1 (3)4∶5
解析：(1)质点由静止开始运动，由牛顿第二定律可得，0～1 s内质点的加速度大小为a1＝eq \f(F1,m)＝eq \f(4,1) m/s2＝4 m/s2，1～2 s内质点的加速度大小为a2＝eq \f(F2,m)＝eq \f(2,1) m/s2＝2 m/s2，则第1 s末质点的速度大小为v1＝a1t1＝4×1 m/s＝4 m/s，第2 s末质点的速度大小为v2＝v1＋a2t2＝(4＋2×1) m/s＝6 m/s，因此第2 s末质点的动量大小为p＝mv2＝1×6 kg·m/s＝6 kg·m/s。
(2)第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为
Δp1∶Δp2＝(mv1－0)∶(mv2－mv1)＝2∶1。
(3)第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为
ΔEk1∶ΔEk2＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)mv\\al( 2,1)－0))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)mv\\al( 2,2)－\f(1,2)mv\\al( 2,1)))＝4∶5。
能力提升练
(时间20分钟 满分40分)
一、选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分)
1．(2023·陕西宝鸡高二统考期中)质量为2 kg的物体，在运动过程中速度由向东的3 m/s变为向南的3 m/s，下列关于它在该运动过程中的动量和动能变化的说法正确的是( C )
A．动量变化大小为0
B．动量变化大小为12 kg·m/s
C．动能变化大小为0
D．动能变化大小为12 J
解析：物体运动的速度由向东的3 m/s变为向南的3 m/s，设向东的速度为v1，向南的速度为v2，则有速度的变化量为Δv＝v2－v1＝eq \r(v\\al( 2,1)＋v\\al( 2,2))＝eq \r(32＋32) m/s＝3eq \r(2) m/s，可得动量变化大小为Δp＝mv2－mv1＝m·Δv＝2×3eq \r(2) kg·m/s＝6eq \r(2) kg·m/s，所以选项A、B错误；物体动能变化大小是ΔEk＝eq \f(1,2)mveq \\al( 2,2)－eq \f(1,2)mveq \\al( 2,1)＝0，所以选项C正确，D错误。
2．(多选)如图所示，质量为m的物体放在光滑的水平面上，现有一与水平方向成θ角的恒力F作用于物体上，恒力F在物体上作用了一段时间(作用过程中物体始终未离开水平面)，则在此过程中( BC )
A．力F对物体做的功大于物体动能的变化
B．力F对物体做的功等于物体动能的变化
C．力F对物体的冲量大小大于物体动量变化的大小
D．力F对物体的冲量等于物体动量的变化
解析：对物体受力分析，受重力、支持力、拉力，合力为Fcs θ；重力和支持力都与位移垂直，不做功，故拉力的功等于总功，也等于动能的增加量，A错误，B正确；根据动量定理，动量增加量等于合力的冲量；合力为Fcs θ，小于拉力，故拉力的冲量大于动量增加量，C正确，D错误。
3.如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的eq \f(1,4)圆周轨道，圆心O在S的正上方。在O、P两点各有一质量为m的物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是( A )
A．a比b先到达S点，它们在S点的动量不相等
B．a与b同时到达S点，它们在S点的动量不相等
C．a比b先到达S点，它们在S点的动量相等
D．b比a先到达S点，它们在S点的动量相等
解析：在物块下落的过程中，只有重力对物块做功，故机械能守恒，由mgh＝eq \f(1,2)mv2，解得v＝eq \r(2gh)，所以在相同的高度，两物块的速度大小相同，即速率相同。由于a运动的路程小于b运动的路程，故ta