高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量与动量守恒定律1 动量当堂达标检测题

第一章　分层作业1　动量

A级  必备知识基础练

1.(多选)关于动量的概念,下列说法正确的是(　　)

A.动量大的物体,惯性不一定大

B.动量大的物体,运动一定快

C.动量相同的物体,运动方向一定相同

D.动量相同的物体,动能也一定相同

2.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是(　　)

A.合力一定变化

B.机械能大小一定变化

C.动量可能保持不变

D.动能可能保持不变

3.(2023江苏南京高二期中)下列关于动量、动能的说法正确的是(　　)

A.动能是矢量,动能的方向与位移的方向相同

B.动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同

C.物体的动量变化,则其动能一定变化

D.物体的动量增大2倍,其动能也增大2倍

4.(2023山东泰安高二期中)如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心O在S的正上方。在O、P两点各有一质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑。下列说法正确的是(　　)

A.a比b先到达S,a、b在S点的动量不相同

B.a、b同时到达S,a、b在S点的动量不相同

C.a比b先到达S,a、b在S点的动量相同

D.b比a先到达S,a、b在S点的动量相同

B级  关键能力提升练

5.在水平力F的作用下,一质量为1 kg的物块沿水平面由静止开始做直线运动,F随时间t变化的图像如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1,重力加速度g取10 m/s2,则(　　)

A.t=1 s时物块的速率为2 m/s

B.t=3 s时物块的动量为零

C.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s

D.t=4 s时物块回到出发点

6.物体的运动状态可以用位置x和动量p描述,称为相,对应p-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像的一条直线或曲线来描述,称为相轨迹。如图所示,在光滑的水平面上,轻弹簧的左端固定,一个小物体(可视为质点)与弹簧右端相连,弹簧开始处于原长,现向左推动小物体压缩弹簧,压缩长度为l后由静止释放。已知弹簧的形变量为x时,弹性势能为kx2。以弹簧原长位置为坐标原点O,向右为正方向建立x轴,则小物体经过O点后向右运动时的相轨迹可能是(　　)

7.某次跳台滑雪训练中,甲、乙运动员以相同的动能分别从O点沿同一方向水平滑出,他们分别落在倾斜滑道的P、Q两点,轨迹如图所示。不计空气阻力,则甲、乙运动员(　　)

A.水平滑出瞬间的动量大小相等

B.在空中运动的速度变化率不同

C.落到滑道瞬间的速度方向不同

D.落到滑道时甲的动量比乙的小

答案：

1.AC　解析 物体的动量是由速度和质量两个因素决定的,动量大的物体质量不一定大,惯性也就不一定大,A正确;同理,动量大的物体速度也不一定大,B错误;动量相同指的是动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同,C正确;由动量和动能的关系p=可知,只有质量相同的物体动量相同时,动能才相同,故D错误。

2.D　解析 做曲线运动的条件是合力方向和速度方向不在同一直线上,合力可以是恒力,也可以是变力,故A错误;做曲线运动的物体,合力可以是重力,也可以是其他力,根据机械能守恒条件,机械能大小不一定发生变化,故B错误;动量是质量和速度的乘积,曲线运动速度不断发生变化,动量一定变化,故C错误;动能和速度的大小有关,曲线运动的物体速度大小可能保持不变,动能也可能保持不变,故D正确。

3.B　解析 动能是标量,所以没有方向,A错误;动量是矢量,由p=mv可知,动量的方向与速度的方向相同,B正确;由p=mv,Ek=mv2可知,动量变化有可能只改变方向,此时动能不变,C错误;由p=mv,Ek=mv2可得p=,物体的动量增大2倍,其动能增大4倍,D错误。

4.A　解析 小物块a做自由落体运动,其加速度为g,而小物块b沿圆弧轨道下滑,在竖直方向的加速度在任何高度(除P点)都小于g,由h=at2得ta<tb;由机械能守恒定律得小物块a、b到达S点的速度大小相等,但方向不同,因为动量p=mv是矢量,故a、b到达S时,它们在S点的动量不相同,故A正确。

5.B　解析 0~2s内,根据牛顿第二定律F-μmg=ma,物体的加速度为a=m/s2=1m/s2,t=1s时物块的速率为v1=at1=1m/s,A错误;t=2s时物块的速率为v2=at2=2m/s,t=2s时物块的动量大小为p2=mv2=2kg·m/s,C错误;2s后物体的加速度为a'=m/s2=-2m/s2,t=3s时物块的速率为v3=v2+a't23=2m/s+(-2)×1m/s=0,可知t=3s时物块的速度为零,物体的动量为零,B正确;0~2s内,物体的位移大小为x1=×1×22m=2m,由于t=3s时,物体的速度为零,3~4s内力F的大小等于滑动摩擦力大小,可知3~4s内物体处于静止状态,故2~4s内物体的位移大小为x2=v2t23+a'=2×1m+×(-2)×12m=1m,0~4s内,物体的位移大小为x=x1+x2=3m,可知t=4s时物块没有回到出发点,D错误。

6.C　解析 设小物体运动到位置x时速度为v,根据机械能守恒定律有kl2=kx2+mv2,解得v=,小物体经过O点后向右动量为p=mv=,故选C。

7.D　解析 运动员出发点与落点之间的距离是位移,斜面倾角是位移与水平面的夹角,由速度方向与位移方向的关系tanθ==2tanα,可知落到滑道瞬间的速度方向相同,并且甲竖直方向的位移大,所以甲的初速度大,由Ek0=可知甲的质量较小,由动能与动量的关系p0=,可知甲的初动量较小,故A、C错误;速度变化率是加速度,运动员做平抛运动,则甲、乙运动员在空中运动的加速度相同,故B错误;运动员落到滑道时,运动员的动量与速度方向相同,则有p=,甲、乙运动员落点的速度方向相同,所以落到滑道时甲的动量比乙的小,故D正确。