- 1.2动量定理提升优化(含解析)-2023学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册 试卷 试卷 1 次下载
- 1.3动量守恒定律提升优化(含解析)-2023学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册 试卷 试卷 1 次下载
- 1.4实验:验证动量守恒定律提升优化(含解析)-2023学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册 试卷 试卷 2 次下载
- 1.5弹性碰撞和非弹性碰撞提升优化(含解析)-2023学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册 试卷 试卷 1 次下载
- 1.6反冲现象 火箭提升优化(含解析)-2023学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册 试卷 试卷 2 次下载
人教版 (2019)选择性必修 第一册1 动量同步测试题
展开1.1动量提升优化(含解析)
一、单选题
1.关于动量,下列说法正确的是
A. 速度大的物体,它的动量一定也大
B. 动量大的物体,它的速度一定也大
C. 只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
D. 质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大
2.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A. 物体的动量越大,其惯性也越大 B. 同一物体的动量变了,其动能也一定变了
C. 物体的加速度不变,其动量一定不变 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
3.对于某一质量确定的物体,下列说法中正确的是 ( )
A. 物体的动量发生改变,则合外力一定对物体做了功 B. 物体的运动状态改变,其动量一定改变
C. 物体的动量发生改变,其动能一定发生改变 D. 物体的动能发生改变,其动量可能不变
4.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
5.关于物体的动量和动能,下列说法中正确的是( )
A. 一物体的动量不变,其动能一定不变 B. 一物体的动能不变,其动量一定不变
C. 两物体的动量相等,其动能一定相等 D. 两物体的动能相等,其动量一定相等
6.一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,与坚硬的竖直墙壁发生弹性碰撞后,沿着水平向左运动,碰撞中无能量损失。若以向右为正方向,那么碰撞前后钢球的动量变化量是( )
A. 1.2kg·m/s B. 0 C. -0.6kg·m/s D. -1.2kg·m/s
7.对于某一质量确定的物体,下列说法中正确的是( )
A. 物体的动量发生改变,其速度不一定发生改变
B. 物体的动量发生改变,其动能一定发生改变
C. 物体的运动状态改变,其动量一定改变
D. 物体的动能发生改变,其动量可能不变
8.质量分别为m和2m的物体放在光滑水平面上,分别在相同的水平恒力作用下移动相同的位移。下列说法正确的是( )
A. 两物体动能的变化与动量的变化均相同 B. 两物体动能的变化与动量的变化均不相同
C. 两物体动能的变化相同,动量的变化不相同 D. 两物体动能的变化不相同,动量的变化相同
9.甲、乙两物体动能相等,它们的质量之比为m甲:m乙=1:4,则它们动量的大小之比P甲:P乙为( )
A. 1:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1
10.质量为m,速度为v的棒球,与棒相互作用后以被原速率弹回,则小球动量的变化量为(取作用前的速度方向为正方向)( )
A. 0 B. -2mv C. 2mv D. mv
11.为了研究平抛物体的运动,用两个完全相同的小球A、B做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球立即水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落地.A、B两小球自开始下落到落地前的过程中,两球的( )
A. 速率变化量相同 B. 速度变化率不同 C. 动量变化量相同 D. 动能变化量不同
12.汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,各自受的阻力不变,则脱钩后,在拖车停止运动前( )
A. 汽车和拖车的总动量保持不变 B. 汽车和拖车的总动能保持不变
C. 汽车和拖车的总动量增加 D. 汽车和拖车的总动能减小
13.下列运动中,在任意相等时间内,物体动量变化不相等的是( )
A. 匀速圆周运动 B. 自由落体运动 C. 平抛运动 D. 匀减速直线运动
14.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面.再以4m/s的速度反向弹回.取竖直向上为正方向,在小球与地面接融的时间内,关于小球的动量变化量Dp和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是( )
A. Dp=2kg×m/s,W=-2J B. Dp=-2kg×m/s,W=2J
C. Dp=0.4kg×m/s,W=-2J D. Dp=-0.4kg×m/s,W=2J
15.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 , 守门员在此时用手握拳击球,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,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可能是mv2+ mv1 D. 球离开手时的机械能不可能是mgh+ mv12
16.某同学在体育场上掷出铅球,其运动轨迹如图所示.已知图中B点为铅球运动的最高点,则下列说法正确的是( )
A. D点的动量一定比C点的动量大 B. D点的加速度一定比C点加速度大
C. 从B点到D点,加速度与速度始终垂直 D. 从B点到D点,重力的冲量等于D点的动量
二、综合题
17.如图所示,斜面AC的倾角为 ,其中AB段粗糙,BC段光滑。质量为m的小木块从斜面顶端C点由静止开始下滑,木块滑到AB段时以速度v匀速运动,到达斜面底端A时与挡板P碰撞后原速率返回,木块恰能上升到B点。已知重力加速度为g,求:
(1)木块与斜面AB段间的动摩擦因数 ;
(2)斜面AB段的长度L;
(3)木块沿斜面下滑的过程中,重力的冲量大小I。
18.如图所示,在竖直平面内固定一个四分之一圆弧光滑轨道,圆弧轨道下端与足够长的水平粗糙地面相切。现将小滑块A由圆弧轨道的最高点无初速度释放,A将沿圆弧轨道下滑进入水平地面。已知圆弧轨道的半径R=0.8m,A的质量m=lkg。A与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取l0m/s2。求:
(1)A经过圆弧轨道最低点时速度的大小v;
(2)A经过圆弧轨道最低点时受到支持力的大小F;
(3)A在水平粗糙地面上运动的过程中受到支持力的冲量的大小I.
19.在光滑的水平面上,一质量为mA=0.1kg的小球A,以8m/s的初速度向右运动,与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生对心正碰.碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道,且恰好能通过最高点N后水平抛出.g=10m/s2 . 求:
(1)碰撞后小球B的速度大小;
(2)小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量;
(3)碰撞过程中系统的机械能损失.
答案解析
1.【答案】 D
【解析】物体的动量 ,速度大小,可能质量小,所以其动量不一定大,反过来,动量大,其速度不一定大,AB不符合题意;动量是矢量,速度大小不变,可能方向在变,其动量在变化,C不符合题意;质量一定,动量变化越大,则根据 可知速度变化一定越大,D符合题意.
故答案为:D
2.【答案】 D
【解析】惯性大小的唯一量度是物体的质量,如果物体的动量大,但也有可能物体的质量很小,所以不能说物体的动量大其惯性就大,A不符合题意;同一物体的动量变了,可能是动量的方向改变,故速度大小可能不改变,故动能可能不改变,B不符合题意;加速度不变,速度是变化的,所以动量一定变化,C不符合题意;动量等于物体的质量与物体速度的乘积,即P=mv,动量是矢量,动量的方向就是物体运动的方向,D符合题意。
故答案为:D
3.【答案】 B
【解析】A.物体的动量发生改变,则合外力不一定对物体做了功,如匀速圆周运动,A不符合题意;
B.物体的运动状态改变,它的速度一定发生变化,其动量一定改变,B符合题意;
C.如果物体速度大小不变,方向改变,这时其动量发生变化了,但其动能不变,C不符合题意;
D.物体的动能发生改变,说明其速度大小发生变化了,其动量一定发生变化,D不符合题意。
故答案为:B
4.【答案】 D
【解析】重力对物体所做的功多少等于系统重力势能的变化,A不符合题意;摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造出电荷,B不符合题意;用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,丝绸带负电,C不符合题意;动量是矢量,方向与物体运动方向相同,D符合题意.
故答案为:D
5.【答案】 A
【解析】解:动能是标量 ,动量是矢量P=mv,动能与动量之间的大小关系: ,
A、一物体的动量P不变,其动能Ek一定不变,故A正确.
B、一物体的动能不变,其动量大小一定不变,但速度的方向可以变化,即动量的方向可以变化.故B错误.
C、两物体的动量相等,当两物体的质量相等时,其动能一定相等,当两物体的质量不等时,其动能一定不相等.故C错误.
D、两物体动能相等,而质量不等时,其动量也是不相等的.故D错误.
故选A.
6.【答案】 D
【解析】由于碰撞中无能量损失,因此碰后钢球原速率反弹,因此动量变化
故答案为:D。
7.【答案】 C
【解析】A.根据p=mv可知,当m一定时,物体的动量发生改变,其速度v一定发生改变,A不符合题意;
B.动量是矢量,若物体的速度方向发生改变,但大小不变时,其动量一定发生改变,但动能不变,B不符合题意;
C.物体的运动状态改变,即物体的速度改变,其动量一定改变,C符合题意;
D.根据 可知,当m一定时,物体的动能发生改变,其速度 v一定改变,所以动量一定改变,D不符合题意。
故答案为:C。
8.【答案】 C
【解析】动能的变化等于Fx,F和x都一样,所以相同,动量的变化等于Ft,F一样,但加速度不相同,位移相同时用的时间不同,所以动量变化不同,C符合题意。
故答案为:C。
9.【答案】 B
【解析】根据甲乙两物体的动能相等,有:
甲的动量为:
乙的动量为:
所以:
故答案为:B
10.【答案】 B
【解析】取初速度方向为正方向,初动量为mv,末动量为-mv,故动量的改变量为:△p=p′-p=(-mv)-mv=-2mv,
故答案为:B.
11.【答案】 C
【解析】速率是标量,其变化量直接相减,A的速率变化量等于末速度的大小减小水平方向初速度的大小,B的速率变化量等于落地时竖直方向的速度大小,两者大小不相等,A不符合题意;速度变化率指的就是两球的加速度,均为g,相同,B不符合题意;两个小球所受重力相同,落地时间相同,动量的变化量相同为mgt, C符合题意;下落高度相同,重力做功相同,动能的变化量等于重力做功,相同,D不符合题意.
故答案为:C
12.【答案】 A
【解析】汽车和拖车原来做匀速直线运动,合外力为零,拖车与汽车脱钩后,汽车的牵引力不变,各自受的阻力也没有发生变化,故拖车、汽车组成的系统合外力仍为零,动量守恒,A符合题意,C不符合题意;分析物理过程可知,脱钩后,同样时间内汽车发生的位移要大于拖车减速发生的位移,合外力对汽车和拖车做正功,总动能变大,BD不符合题意.
故答案为:A
13.【答案】 A
【解析】当物体运动的加速度恒定不变时,根据 可知在任意相等时间内,物体速度变化相等,动量的变化相等;自由落体运动、平抛运动以及匀减速直线运动都是加速度不变的运动,而匀速圆周运动的加速度不是恒定的,则在任意相等时间内,物体动量变化不相等的是匀速圆周运动,
故答案为:A.
14.【答案】 A
【解析】取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化为:△p=mv2-mv1=0.2×4-0.2×(-6)=2kg•m/s,方向竖直向上.由动能定理可知,合外力做功:W= mv22- mv12= ×0.2×42- ×0.2×62=-2J;
故答案为:A.
【分析】动量的变化 , 注意动量是矢量,运算时要用矢量运算法则来进行;合外力对小球做的功可用动能定理计算。
15.【答案】 C
【解析】ABC、规定向右为正方向,击球前球动量 ,击球后球动量 ,击球前后球动量改变量的大小是 ,动量改变量的方向水平向右,AB不符合题意,C符合题意;
D、由于没有规定重力势能的零势能的位置,所以无法确定球离开手时的机械能,D不符合题意;
故答案为:C。
16.【答案】 A
【解析】解:A、从C到D过程,重力做正功,铅球的速度增大,动量增大,D的动量大于C点的动量,故A正确;
B、铅球的加速度等于重力加速度,加速度保持不变,故B错误;
C、铅球做抛体运动,加速度方向竖直向下,速度方向沿运动轨迹的切线方向,从B点到D点,加速度与速度不是始终垂直,故C错误;
D、从B点到D点,重力的冲量等于铅球动量的变化量,并不等于D点的动量,故D错误;
故选:A.
二、综合题
17.【答案】 (1)解:木块滑到AB段时以速度v匀速运动,则
解得
(2)解:木块由A返回到B点的过程,由动能定理
解得
(3)解:木块在CB段下滑的过程中的加速度
用时间
木块在BA段滑动的时间
木块沿斜面下滑的过程中,重力的冲量大小
【解析】【分析】(1) 木块滑到AB段时匀速运动,受力平衡,摩擦力等于重力沿斜面向下的分力。(2)根据动能定理,可以解得AB的长度。(3)根据运动学知识,计算CB、BA两段的时间,又已知重力的大小,根据冲量公式,计算冲量大小。
18.【答案】 (1)解:滑块A沿圆弧轨道下滑到最低点的过程,由机械能守恒定律得:
解得: ,即
(2)解:滑块A经过圆弧轨道最低点时,由牛顿第二定律有:
解得: ,即
(3)解:设滑块A在水平地面上运动的时间为t,由动量定理有:
A在水平粗糙地面上运动的过程中在竖直方向所受合力为零,收到的支持力为
根据冲量的定义,支持力的冲量大小为
解得:
【解析】【分析】(1)对物体在圆弧上的运动应用动能定理求解即可;
(2)对处在最低点的物体应用向心力公式求解支持力的大小;
(3)冲量即力对在时间上的积累,求出物体在水平面上运动的时间,相乘即可。
19.【答案】 (1)解:小球B在最高点N时,由牛顿第二定律得:
mBg=mB ,解得:vN= m/s;
小球从最低点运动到最高点的过程中,
由动能定理得:﹣2mBgR= mBvN2﹣ mBvM2 ,
解得:vM=5m/s;
答:碰撞后小球B的速度大小为5m/s;
(2)解:以向右为正方向,从M到N过程,
由动量定理得:I=mBvN﹣mBvM=﹣( +1)N•s,方向向左;
答:小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量大小为( +1)N•s,方向向左;
(3)解:碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律得:
mAv0=mAvA+mBvB , vB=vM , 解得:vA=﹣2m/s;
碰撞过程中,由能量守恒定律可得:
损失的机械能为△E= mAv02﹣ mAvA2﹣ mBvB2=0.5J;
答:碰撞过程中系统的机械能损失为0.5J.
【解析】(1)B球在最高点,重力提供向心力,利用向心力公式求解此时的速度,再利用动能定理求解碰撞前的速度;
(2)根据前后速度的变化量,利用动量定理求解合外力的冲量;
(3)两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒,利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。
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