
?第一章 動量守恒定律
1.1:動量
一:知識精講歸納
考點(diǎn)一、尋求碰撞中的不變量
1.質(zhì)量大的C球與靜止的B球碰撞,B球獲得的速度大于(填“大于”“小于”或“等于”)碰前C球的速度,兩球碰撞前后的速度之和不相等(填“相等”或“不相等”).
2.由教材第3頁小車碰撞實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)知:兩小車碰撞前后,動能之和不相等(填“相等”或“不相等”),質(zhì)量與速度的乘積之和基本不變.
考點(diǎn)二、動量
1.定義:運(yùn)動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫動量;公式p=mv;單位:千克·米/秒,符號:kg·m/s.
2.矢量性:方向與速度的方向相同.運(yùn)算遵循平行四邊形定則.
3.動量的變化量
(1)定義:物體在某段時間內(nèi)末動量與初動量的矢量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式).
(2)動量始終保持在一條直線上時的運(yùn)算:選定一個正方向,動量、動量的變化量用帶有正、負(fù)號的數(shù)值表示,從而將矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算(此時的正、負(fù)號僅代表方向,不代表大小).
大重點(diǎn)規(guī)律:
一、對動量的理解
1.動量的矢量性:動量的方向與物體的瞬時速度的方向相同.有關(guān)動量的運(yùn)算,如果物體在一條直線上運(yùn)動,則選定一個正方向后,動量的矢量運(yùn)算就可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.
2.動量的變化量:是矢量,其表達(dá)式Δp=p2-p1為矢量式,運(yùn)算遵循平行四邊形定則,當(dāng)p2、p1在同一條直線上時,可規(guī)定正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.
3.與動能的區(qū)別與聯(lián)系:
(1)區(qū)別:動量是矢量,動能是標(biāo)量.
(2)聯(lián)系:動量和動能都是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量,大小關(guān)系為Ek=或p=.
二:考點(diǎn)題型歸納
題型一:動量的定義和矢量性
1.(2021·河南·范縣第一中學(xué)高二月考)如圖所示,甲、乙兩人在水平路面上沿相反方向運(yùn)動。已知甲的質(zhì)量為40 kg,速度大小υ1=5 m/s;乙的質(zhì)量為80 kg,速度大小υ2=2.5 m/s。則以下說法正確的是( ?。?br />
A.甲的動量比乙的動量大 B.甲、乙兩人的動量相同
C.甲的動量大小為200 kg·m/s2 D.乙的動量大小為200 kg·m/s
2.(2021·河北·遷西縣奇石學(xué)校高二月考)關(guān)于物體的動量,下列說法中正確的是( )
A.物體的動量越大,其慣性也越大
B.同一物體的動量越大,其速度一定越大
C.物體的動量發(fā)生變化,其動能一定變化
D.運(yùn)動物體在任一時刻的動量方向一定是該時刻的位移方向
3.(2021·江蘇省蘇州第十中學(xué)校高二月考)如圖所示,PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓弧軌道,圓心O在S的正上方。在O和P兩點(diǎn)各有一個質(zhì)量為m的小物塊a和b,從同一時刻開始,a自由下落,b沿圓弧下滑。以下說法正確的是( ?。?br />
A.a(chǎn)比b先到達(dá)S,它們在S點(diǎn)的動量不相等
B.a(chǎn)與b同時到達(dá)S,它們在S點(diǎn)的動量不相等
C.a(chǎn)比b先到達(dá)S,它們在S點(diǎn)的動量相等
D.b比a先到達(dá)S,它們在S點(diǎn)的動量相等
題型二:計(jì)算物體的動量及其變化
4.(2021·安徽·明光市二中高二期末)某物體在某一過程中的動量變化量為,則初、末兩狀態(tài)相比( ?。?br />
A.該物體的動量一定減小 B.該物體的動量一定反向
C.該物體的動量可能增大 D.該物體的動量一定同向
5.(2021·湖南郴州·高二期末)如圖所示,一質(zhì)量為2kg的物塊在水平拉力F的作用下,從靜止開始在水平地面上作直線運(yùn)動,物塊與水平地面的滑動摩擦因數(shù),物塊所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,拉力隨時間變化的圖線如圖所示,重力加速度g取,則( ?。?br />
A.時物塊的速度為10m/s B.時物塊的動量大小為40kg。m/s
C.時物塊的速度為零 D.時物塊的動量大小為。m/s
6.(2021·河北石家莊·高二期末)一物體在水平恒力的作用下沿水平面運(yùn)動,在時刻撤去力,其圖像如圖所示,已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度大小為,若力做的功為,則物體運(yùn)動過程中的最大動量為( )
A. B. C. D.
題型三:動量與動能的聯(lián)系
7.(2021·河南·溫縣第一高級中學(xué)高二月考)下列關(guān)于動能和動量的說法正確的是( ?。?br />
A.力越大,力對物體的沖量就越大 B.物體的動量改變,其動能也一定改變
C.若物體的速率變,則物體的動能和動量一定都變 D.若物體的速度變,則物體的動能和動量一定都變
8.(2021·新疆·烏蘇市第一中學(xué)高二月考)關(guān)于質(zhì)量一定的物體的動能、動量關(guān)系說法正確的是( ?。?br />
A.動能不變,動量一定不變
B.動量變化,動能一定變化
C.動量的變化量為零,動能的變化量一定為零
D.動能的變化量為零,動量的變化量一定為零
9.(2021·貴州·威寧彝族回族苗族自治縣第八中學(xué)高二月考)一質(zhì)量為的物體靜止在光滑水平面上,在水平力作用下,經(jīng)時間,動量變?yōu)椤幽茏優(yōu)?。若上述過程不變,物體的質(zhì)量變?yōu)?,?jīng)過時間,以下說法正確的是( ?。?br />
A.物體動量變?yōu)?B.物體動量變?yōu)?br />
C.物體動能變?yōu)?D.物體動能變?yōu)?br />
三:課堂過關(guān)精練
一、單選題
10.(2023·全國·高二課時練習(xí))物體的動量變化量的大小為6 kg·m/s,這說明( ?。?br />
A.物體的動量在減小 B.物體的動量在增大
C.物體的動量大小一定變化 D.物體的動量大小可能不變
11.(2023·全國·高二課時練習(xí))關(guān)于物體的動量,下列說法正確的是( ?。?br />
A.物體的動量越大,其慣性越大 B.物體的動量越大,其速度越大
C.物體的動量越大,其動能越大 D.物體的動量發(fā)生變化,其動能可能不變
12.(2023·全國·高二課時練習(xí))下列關(guān)于動量的說法中不正確的是( )
A.同一物體的動量越大,則它的速度越大
B.動量相同的物體,速度方向一定相同
C.質(zhì)量和速率相同的物體,其動量一定相同
D.一個物體動量改變,則其速率不一定改變
13.(2021·陜西省黃陵縣中學(xué)高三期中)某次訓(xùn)練中,質(zhì)量為60 kg的跳水運(yùn)動員從跳臺自由下落10 m后入水,在水中豎直向下減速運(yùn)動。設(shè)他在空中下落時所受空氣阻力不計(jì),水對他的阻力大小恒為2400 N。那么在他入水后下降2.5 m的過程中,下列說法不正確的是(?。ā 。?br />
A.他的加速度大小為 B.他的動量減少了
C.他的動能減少了4500 J D.他的機(jī)械能減少了4500 J
14.(2021·山西·運(yùn)城市教育局教學(xué)研究室高三期中)如圖所示,網(wǎng)球發(fā)球機(jī)水平放置在水平地面上方某處,正對著豎直墻面發(fā)射網(wǎng)球,兩次發(fā)射的兩球分別在墻上留下A、B兩點(diǎn)印跡,測得OA = AB = h,OP為水平線,若忽略網(wǎng)球在空中受到的阻力,則( )
A.兩球碰到墻面時的動量可能相同
B.兩球碰到墻面時的動能可能相等
C.兩球發(fā)射的初速度之比
D.兩球從發(fā)射到碰到墻面瞬間運(yùn)動的時間之比
15.(2021·黑龍江·雙鴨山一中高二期中)對于質(zhì)量一定的物體,下列說法正確的是( ?。?br />
A.如果物體運(yùn)動的速度大小不變,物體的動量也保持不變
B.運(yùn)動的物體在任一時刻的動量方向,一定是該時刻的速度方向
C.物體的動量發(fā)生改變,則合外力一定對物體做了功
D.物體的動能發(fā)生改變,其動量可能不變
16.(2021·江蘇省響水中學(xué)高三月考)疫情防控期間,某同學(xué)在家對著豎直墻壁練習(xí)打乒乓球。某次斜向上發(fā)球,球垂直在墻上后反彈落地,落地點(diǎn)正好在發(fā)球點(diǎn)正下方,球在空中運(yùn)動的軌跡如圖,不計(jì)空氣阻力,關(guān)于球離開球拍到第一次落地的過程中,下列說法正確的是( ?。?br />
A.球在空中上升和下降過程時間相等 B.球落地時的動量一定比拋出時大
C.球落地時和拋出時的動能可能相等 D.球撞擊墻壁過程可能沒有機(jī)械能損失
17.(2021·全國·高三專題練習(xí))質(zhì)量為的小球以的速度豎直落到地板上,隨后以的速度反向彈回。若取豎直向下的方向?yàn)檎较?,則小球動量的變化為( )
A. B.
C. D.
18.(2021·全國·高三課時練習(xí))兩輛汽車的質(zhì)量分別為和,沿水平方向同方向行駛且具有相等的動能,已知,則此時兩輛汽車的動量和的大小關(guān)系是( ?。?br />
A.等于 B.小于 C.大于 D.無法比較
19.(2023·廣東·高三專題練習(xí))比賽用標(biāo)準(zhǔn)籃球充氣后從處自由下落后彈起的高度范圍應(yīng)在之間。在某次檢測時,籃球自離地面高處無初速度釋放后反彈最大高度為,該籃球的質(zhì)量為,忽略空氣阻力的影響,,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.籃球與地面碰撞前后瞬間的動量變化量方向向下
B.籃球與地面碰撞前后瞬間的動量變化量大小為
C.從開始下落至反彈到最高點(diǎn),整個過程籃球的機(jī)械能守恒
D.從開始下落至反彈到最高點(diǎn),整個過程合力對籃球所做的功為
四:高分突破精練
一:單選題
20.(2021·全國·高三專題練習(xí))一物體在從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,其末動能變?yōu)槌鮿幽艿?倍,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.物體的動量可能不變
B.物體的末動量變?yōu)槌鮿恿康?倍
C.物體的末動量變?yōu)槌鮿恿康?6倍
D.物體的初動量和末動量的方向一定相同
21.(2021·吉林白山·高一期末)如圖所示,水平面上固定有傾角分別為和的兩個高度均為的光滑斜面,。將質(zhì)量分別為和的兩個小物塊(均可視為質(zhì)點(diǎn))從兩斜面的頂點(diǎn)由靜止滑下,。下列說法正確的是( ?。?br />
A.兩個小物塊滑到斜面底端時的速度大小相等
B.兩個小物塊滑到斜面底端時受到的重力的功率相等
C.兩個小物塊滑到斜面底端時的動能相等
D.兩個小物塊滑到斜面底端時的動量大小相等
22.(2021·廣東·東莞市新世紀(jì)英才學(xué)校高二月考)下列關(guān)于動量的一些說法,正確的是( ?。?br />
A.質(zhì)量大的物體,其動量一定大
B.質(zhì)量和速率都相同的物體,它們的動量一定相同
C.一個物體的動能變化,它的動量一定改變
D.物體的運(yùn)動狀態(tài)不變,它的動量不一定變化
23.(2021·陜西·榆林十二中高二月考)質(zhì)量為0.2kg的球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向,在小球與地面接觸的時間內(nèi),關(guān)于球動量變化Δp和合力對小球做W,下列說法正確的是( ?。?br />
A. Δp=2kg?m/s W=?2J B. Δp=?2kg?m/s W=0
C. Δp=0.4kg?m/s W=?2J D. Δp=?0.4kg?m/s W=2J
24.(2021·廣東·華中師范大學(xué)海豐附屬學(xué)校高二月考)套圈游戲的規(guī)則是站在同一起點(diǎn)的參與者拋出一個圓圈,套住獎品即可獲得。若大人和小孩在不同的高度(大人拋出的高度更高,且拋出點(diǎn)在同一豎直線上)水平拋出的圓圈套中了同一個獎品,不計(jì)空氣阻力所有圓圈的質(zhì)量都相同,下列說法正確的是( ?。?br />
A.大人拋出的圓圈初速度更大
B.小孩拋出的圓圈在空中運(yùn)動的時間更短
C.小孩拋出的圓圈初動量更小
D.大人拋出的圓圈在空中運(yùn)動的過程中,圓圈受到的重力做的功更少
25.(2021·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模)為了迎接籃球比賽,小林同學(xué)站在與電腦連接的力傳感器上做原地縱向摸高訓(xùn)練,圖甲是他做下蹲、起跳和回落動作的示意圖,圖中的P點(diǎn)表示人的重心,圖乙是電腦上顯示的力傳感器所受壓力隨時間變化的圖像,已知重力加速度,空氣阻力不計(jì),則根據(jù)圖像分析可知( ?。?br />
A.人在0.3s~0.7s時間內(nèi)先加速下蹲后減速下蹲
B.c到d的過程中,人始終處于失重狀態(tài)
C.人起跳時獲得的動量大小等于
D.1.6s時,人下落的速度達(dá)到最大
二、多選題
26.(2021·全國·高二單元測試)關(guān)于動量的變化,下列說法正確的是( ?。?br />
A.在加速直線運(yùn)動中,物體動量的變化量的方向與運(yùn)動方向相同
B.在減速直線運(yùn)動中,物體動量的變化量的方向與運(yùn)動方向相反
C.物體的速度大小不變時,動量的變化量為零
D.物體做曲線運(yùn)動時,動量的變化量一定不為零
27.(2021·全國·高二課時練習(xí))關(guān)于動量和動能,下列說法中錯誤的是( ?。?br />
A.做變速運(yùn)動的物體,動能一定不斷變化
B.做變速運(yùn)動的物體,動量一定不斷變化
C.合外力對物體做功為零,物體動能的增量一定為零
D.合外力對物體做功為零,物體動量的增量一定為零
28.(2021·浙江·玉環(huán)市坎門中學(xué)高二月考)質(zhì)量為2 kg的小球自塔頂由靜止開始下落,不考慮空氣阻力的影響,g取10 m/s2,下列說法中正確的是( )
A.2 s末小球的動能為40 J
B.2 s末小球的動量大小為40 kg·m/s
C.2 s內(nèi)小球動量的變化量大小為20 kg·m/s
D.2 s內(nèi)重力的平均功率為200 W
29.(2021·四川自貢·高二期末)一物體從靜止開始沿固定斜面向下運(yùn)動,經(jīng)過時間滑至斜面底端。已知物體運(yùn)動過程中所受的摩擦力恒定。若用和分別表示該物體的位移、速度、動量和機(jī)械能,則下列圖象中可能正確的是( ?。?br />
A.B.C.D.
30.(2021·全國·高二課時練習(xí))關(guān)于動量,以下說法正確的是( ?。?br />
A.做勻速圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),其動量不隨時間發(fā)生變化
B.做勻速圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),其動能不隨時間發(fā)生變化
C.懸線拉著的擺球在豎直面內(nèi)擺動時,每次經(jīng)過最低點(diǎn)時的動量均相同
D.平拋運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)在豎直方向上的動量與運(yùn)動時間成正比
31.(2018·河南信陽·高二期末)一輛汽車在平直的公路上做直線運(yùn)動,如圖是描述該車在時刻由靜止開始運(yùn)動的加速度隨時間變化圖象。則由圖象提供的信息可求出( ?。?br />
A.汽車在末的速度大小
B.汽車的最大動量
C.汽車在的時間內(nèi)牽引力對它做的功
D.汽車在內(nèi)一直沿同一方向運(yùn)動且速度的變化量為零
32.(2021·黑龍江·雙鴨山一中高二期中)A、B兩球沿一直線運(yùn)動并發(fā)生正碰過程,A、B組成的系統(tǒng),外力矢量和為0,如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時間變化的圖像,a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時間變化的圖 象,c為碰撞后兩球共同運(yùn)動的位移隨時間變化的圖像,若A球質(zhì)量是m=2 kg,B球質(zhì)量,則由圖判斷下列結(jié)論正確的是( ?。?
A.碰撞前、后A球的動量變化量為4 kg·m/s B.碰撞前、后B球的動量變化量為-4 kg·m/s
C.碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J D.A、B兩球碰撞前的總動量為kg·m/s
三、填空題
33.(2021·河北·唐山市第十一中學(xué)高二期中)質(zhì)量為m=5kg的物體,在距水平地面高為h=20m處,以某一速度水平拋出,不計(jì)空氣阻力,它從拋出到落地,動量變化的大小是__________________ kg?m/s,方向是______________________。(取g=10m/s2)
34.(2020·全國·高二課時練習(xí))甲、乙兩個物體,它們的質(zhì)量之比,當(dāng)它們的動能相同時,它們的動量之比_______;當(dāng)它們的速度相同時,它們的動量之比________;當(dāng)它們的動量相同時,它們的動能之比_______。
35.(2020·黑龍江黑河·高二期末)質(zhì)量為的小鋼球以的水平速度拋出,下落時撞擊一鋼板,撞后速度恰好反向,則鋼板與水平面的夾角_______.剛要撞擊鋼板時小球的動量大小為________.(取 )
四、解答題
36.(2021·山東·肥城市教學(xué)研究中心高二期中)羽毛球是速度較快的球類運(yùn)動之一,運(yùn)動員扣殺羽毛球的速度可達(dá)到驚人的136m/s,假設(shè)某次球飛來的速度為50 m/s,運(yùn)動員將球以100 m/s的速度大小反向擊回。設(shè)羽毛球的質(zhì)量為5.2 g,試求:
(1)運(yùn)動員擊球過程中羽毛球的動量變化量;
(2)運(yùn)動員擊球過程中羽毛球的動能變化量。
37.(2021·全國·高二單元測試)如圖所示,一個質(zhì)量為430 g的金屬塊沿直線垂直右側(cè)墻面向右運(yùn)動,到達(dá)A點(diǎn)時速度為5 m/s,到達(dá)B點(diǎn)時速度為4 m/s,與墻壁碰撞前瞬間的速度為3 m/s,與墻壁碰撞后瞬間的速度為2.8 m/s,返回B點(diǎn)時速度為1.8 m/s,分別求金屬塊由A到B,與墻壁碰撞前后,由A到返回B的動量變化量。
38.(2021·全國·高二課時練習(xí))如圖所示,一足球運(yùn)動員踢一個質(zhì)量為0.4kg的足球。
(1)若開始時足球的速度是4 m/s,方向向右,踢球后,球的速度為10 m/s,方向仍向右(如圖甲),求足球的初動量、末動量以及踢球過程中動量的改變量;
(2)若足球以10 m/s的速度撞向球門門柱,然后以3 m/s速度反向彈回(如圖乙),求這一過程中足球的動量改變量。
參考答案
1.D
【詳解】
根據(jù)公式
p=mv
可知甲的動量大小為200 kg·m/s,則C的單位是錯誤的;乙的動量大小為200 kg·m/s ,甲、乙動量大小相等,但動量方向不同,故甲、乙動量不同。則D正確,ABC錯誤。
故選D。
2.B
【詳解】
A.慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量,如果物體的動量大,但也有可能物體的質(zhì)量很小,所以不能說物體的動量大其慣性就大,A錯誤;
B.動量等于物體的質(zhì)量與物體速度的乘積,即
同一物體的動量越大,其速度一定越大,B正確;
C.物體的動量發(fā)生變化,則速度可能是方向改變、也可能是大小改變,所以動能不一定變化,C錯誤;
D.動量等于物體的質(zhì)量與物體速度的乘積,即
動量是矢量,動量的方向就是物體運(yùn)動的方向,不是位移方向,D錯誤。
故選B。
3.A
【詳解】
物體a做自由落體運(yùn)動,其加速度為g;而物塊b沿圓弧軌道下滑,在豎直方向的加速度始終小于g,由運(yùn)動學(xué)規(guī)律得tA<tB;因?yàn)閯恿渴鞘噶浚较蚺c速度的方向相同,故a、b到達(dá)S時,它們在S點(diǎn)的動量方向不同,即動量不同。
故選A。
4.C
【詳解】
AC.物體的動量變化量為,說明動量的變化量與規(guī)定的正方向相反,但該物體的動量可能增大,也可能減小,故C正確,A錯誤;
BD.物體的動量變化與動量無關(guān),物體的動量變化量為,表示動量的變化與規(guī)定的正方向相反,不表示物體的動量一定為負(fù)方向,或者一定為正方向,故BD錯誤。
故選C。
5.C
【詳解】
A.0~2s內(nèi)由牛頓第二定律得
解得
所以在時物塊的速度為
故A錯誤;
B.在時物塊的速度為
則時物塊的動量大小為
故B錯誤;
C.2~3s內(nèi)由牛頓第二定律得
解得
則時物塊的速度
故C正確;
D.在3s后,速度變?yōu)榱?,由于力F的大小與最大靜摩擦力的大小相等,所以物體靜止,故在4s時,物體速度為0,動量為0,故D錯誤。
故選C。
6.B
【詳解】
整個過程中由動能定理
其中
解得
F=3μmg
則最大動量
故選B。
7.C
【詳解】
A.由沖量公式
可知力越大,力對物體的沖量不一定越大,還與時間有關(guān)系,故A錯誤;
B.物體的動量改變,可能只改變了動量的方向,沒改變動量的大小,由
可知動能不一定改變,故B錯誤;
C.若物體的速率變,由
知動能一定改變,由
可知,動量也一定改變,故C正確;
D.物體的速度改變,可能只改變了速度的方向,沒改變速度的大小,可知動量一定改變,動能不變,故D錯誤。
故選C。
8.C
【詳解】
A.動能不變,可能是速度的大小不變,但是方向可能變化,則物體的動量不一定不變,例如勻速圓周運(yùn)動,選項(xiàng)A錯誤;
B.動量變化,動能不一定變化,例如做勻速圓周運(yùn)動的物體,選項(xiàng)B錯誤;
C.動量的變化量為零,即動量不變,則動能一定不變,即動能的變化量一定為零,選項(xiàng)C正確;
D.動能的變化量為零,即速度大小不變,則動量的變化量不一定為零,例如做勻速圓周運(yùn)動的物體,選項(xiàng)D錯誤;
故選C。
9.A
【詳解】
根據(jù)動量定理
若上述過程不變,物體的質(zhì)量變?yōu)椋?jīng)過時間,則物體動量變?yōu)?,動能變?yōu)椤?br />
故選A。
10.D
【詳解】
物體的動量變化量的大小為6 kg·m/s,動量是矢量,動量變化的方向與初動量可能同向、可能反向、也可能不在同一條直線上,故物體的動量的大小可能增加、可能減小,也可能不變。
故選D。
11.D
【詳解】
A.動量大,說明質(zhì)量與速度的乘積大,但質(zhì)量不一定大,故慣性也不一定大; A錯誤;
BC.動量大,說明質(zhì)量與速度的乘積大,但速度不一定大,動能不一定大,BC錯誤;
D.動量發(fā)生變化時,可能是速度的大小或方向發(fā)生變化,如果只是方向改變,則動能不變,D正確。
故選D。
12.C
【詳解】
A.由動量的定義可知,對同一物體來說,動量越大,速度越大,A正確;
B.根據(jù)動量的矢量性可知,動量的方向與速度的方向相同,所以動量相同的物體,速度方向一定相同,B正確;
C.速率相同,速度的方向不一定相同,故動量的方向不一定相同,C錯誤;
D.物體的動量改變,可能是動量的方向改變,而動量的大小保持不變,如勻速圓周運(yùn)動,D正確。
故選C。
13.D
【詳解】
A.運(yùn)動員在水中受到重力和水的阻力,選向下為正方向,則
代入數(shù)據(jù)解得
負(fù)號代表方向向上,故A正確;
B.運(yùn)動員入水時的速度
入水后下降2.5m后的速度
所以動量變化量為
故B正確;
C.減速下降深度為2.5m過程中,根據(jù)動能定理,動能減少量等于克服合力做的功,為
故C正確;
D.減速下降深度為2.5m過程中,機(jī)械能的減少量等于克服阻力做的功,為
故D錯誤。
本題選不正確項(xiàng),故選D。
14.B
【詳解】
A.動量為矢量,由圖可知,二者與墻碰撞時其速度方向不相同,故二者碰到墻面時的動量不可能相同,A錯誤;
B.從拋出到與墻碰撞的過程中,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知,A的水平速度大,豎直速度小,B的水平速度小,豎直速度大,則兩球速度大小可能相同,動能可能相同,故B正確;
D.忽略網(wǎng)球在空中受到的阻力,則可將網(wǎng)球做的運(yùn)動視為平拋運(yùn)動,在豎直方向有
h = gtA2,2h = gtB2
解得
tA:tB = 1:
D錯誤;
C.在水平方向有
x = vOAtA,x = vOBtB
根據(jù)D選項(xiàng)知
vOA:vOB = :1
C錯誤。
故選B。
15.B
【詳解】
A.動量是矢量,只要速度方向發(fā)生變化,動量也發(fā)生變化,A錯誤;
B.動量具有瞬時性,任一時刻物體動量的方向,即為該時刻物體的速度方向,B正確;
C.當(dāng)物體速度的方向改變而大小未變時,動量也發(fā)生了改變,但合外力對物體沒有做功,C錯誤;
D.物體的動能發(fā)生改變,則其速度大小一定改變,則動量一定改變,D錯誤。
故選B。
16.C
【詳解】
A.斜上拋運(yùn)動看作反向的平拋運(yùn)動,根據(jù)
可得
由于兩種情況下豎直方向運(yùn)動的高度不同,則運(yùn)動時間不相等,反彈后運(yùn)動的時間長,故A錯誤;
B.雖然反彈落地時乒乓球豎直方向的速度大于原來拋出時豎直方向的速度,但水平方向的速度是斜上拋時的大,所以球落地時的速率不一定比拋出時大,則球落地時的動量不一定比拋出時大,故B錯誤;
C.雖然碰撞過程中有能量損失,但反彈后下落的高度大,從開始拋出到落地過程中重力做正功,如果整個過程中重力做的功等于乒乓球與墻碰撞過程中損失的能量,則球落地時和拋出時的動能相等,故C正確;
D.若反彈的速度大小與碰撞墻時的速度大小相等,則乒乓球原路返回,根據(jù)圖象可知,乒乓球與墻碰撞過程中有能量損失,使得碰撞后速度減小,故D錯誤。
故選C。
17.D
【詳解】
小球動量的變化為
故選D。
18.C
【詳解】
根據(jù)
可得
因?yàn)?br />
所以
故選C。
19.B
【詳解】
AB.取向下為正方向,由,可得落地前的速度
反彈離開地面前的速度大小是
方向向上,即,則有
負(fù)號代表方向向上,大小為,A錯誤,B正確;
C.籃球反彈的最大高度小于初始高度,所以機(jī)械能有損失,機(jī)械能不守恒,C項(xiàng)錯誤;
D.由動能定理可知,整個過程動能變化量為零,合力做功也為零,D項(xiàng)錯誤。
故選B。
20.B
【詳解】
ABC.根據(jù)
Ek=mv2
可知,當(dāng)物體的末動能變?yōu)槌鮿幽艿?倍時,物體末速度的大小變?yōu)槌跛俣却笮〉?倍,由
p=mv
可知,物體的末動量大小變?yōu)槌鮿恿看笮〉?倍,選項(xiàng)A、C錯誤,B正確;
D.物體的速度方向可能發(fā)生變化也可能不發(fā)生變化,所以物體的初動量和末動量的方向不一定相同,選項(xiàng)D錯誤。
故選B。
21.A
【詳解】
A.物體在斜面上下滑過程,由動能定理得
解得
兩個小物塊滑到斜面底端時的速度大小相等,A正確;
B.設(shè)任一斜面的傾角為θ,物體滑到斜面底端時重力所做功的功率
,速度大小相同,,兩個小物塊滑到斜面底端時受到的重力的功率不相等,B錯誤;
C.物體在斜面上下滑過程,由動能定理得
質(zhì)量不同,動能不同,C錯誤;
D.根據(jù)
質(zhì)量不同,速度大小相同,所以兩個小物塊滑到斜面底端時的動量大小不相等,D錯誤。
故選A。
22.C
【詳解】
A. 根據(jù)p=mv可知,質(zhì)量大的物體,其動量不一定大,選項(xiàng)A錯誤;
B. 質(zhì)量和速率都相同的物體,它們的速度方向不一定相同,則動量不一定相同,選項(xiàng)B錯誤;
C. 一個物體的動能變化,一定是速度的大小發(fā)生變化,則它的動量一定改變,選項(xiàng)C正確;
D. 物體的運(yùn)動狀態(tài)不變,速度一定不變,則它的動量一定不變化,選項(xiàng)D錯誤。
故選C。
23.A
【詳解】
取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞的過程中動量變化量為
由動能定理可得,合外力做功為
故A正確,BCD錯誤。
故選A。
24.B
【詳解】
圓圈做平拋運(yùn)動,根據(jù)
可知
小孩拋出圓圈的高度更低,初速度更大,動量更大,運(yùn)動時間更短,由
可知,大人拋出的圓圈在空中運(yùn)動的過程中,重力做的功更多,選項(xiàng)B正確,A、C、D均錯誤,。
故選B。
25.C
【詳解】
A.人在0.3s~0.7s時間內(nèi),對傳感器的壓力先減小到零再增大到等于人的重量,如果是先加速下蹲后減速下蹲,則壓力應(yīng)該是先減小到零再增大到超過人的重量,故A錯誤;
B.c到d的過程中,人還沒有完全脫離傳感器,對傳感器仍有向下的壓力,這個壓力從大于人的重量逐漸減小到零,即人先處于超重,后處于失重狀態(tài),故B錯誤;
C.人在空中停留的時間為
則人跳起時獲得的初速度為
由圖乙可知,小林的質(zhì)量為80kg,起跳時獲得的初動量大小為
故C正確;
D.人下落的速度達(dá)到最大時,傳感器的示數(shù)應(yīng)等于重力;1.6s時,人對傳感器的壓力為零,下落的速度不是最大值,故D錯誤。
故選C。
26.AB
【詳解】
A.在加速直線運(yùn)動中,物體的末態(tài)動量大于初態(tài)動量,由矢量的運(yùn)算法則可知
與物體運(yùn)動方向相同,故A正確;
B.在減速直線運(yùn)動中
與方向相反即物體動量的變化量的方向與運(yùn)動方向相反,故B正確;
C.當(dāng)物體的速度大小不變,方向變化時
故C錯誤;
D.當(dāng)物體做曲線運(yùn)動時,動量的變化量可能為零,如做勻速圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動一周時的為零,故D錯誤。
故選AB。
27.AD
【詳解】
A.做變速運(yùn)動的物體,速度大小不一定變化,動能不一定變化,故A錯誤;
B.做變速運(yùn)動的物體,速度發(fā)生變化,動量一定不斷變化,故B正確;
CD.合外力對物體做功為零,由動能定理,物體動能的增量一定為零,故C正確,D錯誤。
本題選錯誤項(xiàng),故選AD。
28.BD
【詳解】
A.2 s末小球的速度
則動能為
A錯誤;
B.2 s末小球的動量大小為
B正確;
C.2 s內(nèi)小球動量變化量大小為40 kg ·m/s,C錯誤;
D.2 s內(nèi)重力的平均功率為
D正確。
故選BD。
29.CD
【詳解】
A.物體下滑位移為
根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,其位移與時間圖象為拋物線,故A錯誤;
B.在v﹣t圖象中,斜率表示加速度大小,由于物體做勻加速運(yùn)動,因此其v﹣t圖象斜率不變,故B錯誤;
C.物體在斜面上運(yùn)動時做勻加速運(yùn)動,則物體的動量大小為
故圖像為正比例函數(shù),故C正確;
D.設(shè)開始時機(jī)械能為E總,根據(jù)功能關(guān)系可知,開始的機(jī)械能減去因摩擦消耗的機(jī)械能,便是剩余機(jī)械能,即有
因此根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,機(jī)械能與時間的圖象為開口向下的拋物線,故D正確;
故選CD。
30.BD
【詳解】
AB.做勻速圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)速度方向時刻變化,故動量時刻變化,動能不變,所以A錯誤;B正確;
C.?dāng)[球相鄰兩次經(jīng)過最低點(diǎn)時動量方向相反,所以C項(xiàng)錯誤;
D.平拋運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)在豎直方向上的分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動,在豎直方向的分動量
p豎=mvy=mgt
所以D項(xiàng)正確;
故選BD。
31.AD
【詳解】
A.根據(jù)圖象與t軸所圍的面積表示速度變化量,可求出內(nèi)速度的變化量,由于初速度為0,則可求汽車在末的速度大小,A正確;
B.由圖可知,汽車在內(nèi)做勻加速運(yùn)動,內(nèi)做減速運(yùn)動,故末速度最大,動量最大,由可求出最大速度,但汽車的質(zhì)量未知,故不能求出最大動量,B錯誤;
C.由于不知道汽車的質(zhì)量,故不能求出牽引力對汽車做的功,C錯誤;
D.根據(jù)“面積”表示速度變化量可知,內(nèi)速度變化量為零,即汽車一直沿同一方向運(yùn)動,15s末速度恰好為零,D正確。
故選AD。
32.ABC
【詳解】
ABD.由題圖可知,A球速度
B球速度
碰后A、B兩球共同速度
因此碰撞前、后A球的動量變化
碰撞前、后B球的動量變化量為
A、B兩球碰撞前的總動量為
D錯誤AB正確;
C.碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能
C正確。
故選ABC。
33.100 豎直向下
【詳解】
[1][2]物體運(yùn)動的時間
根據(jù)動量定理,它從拋出到落地,動量變化的大小是
方向豎直向下。
34.
【詳解】
動量
動能
則有
[1]當(dāng)它們的動能相同時,它們的動量之比
[2]當(dāng)它們的速度相同時,它們的動量之比
[3]由動量和動能的表達(dá)式可知
則它們的動能之比為
35.30°, 0.4kg·m/s
【詳解】
小球下落過程中在豎直方向
小球和鋼板碰撞后能反向,說明末速度與鋼板是垂直關(guān)系
即
解得
剛要撞擊鋼板時小球的動量為
點(diǎn)睛:要正確理解小球與鋼板相撞過程中速度恰好反向這個條件隱含的物理意思是速度恰好與鋼板垂直.
36.(1)0.78kg·m/s,與羽毛球飛來的方向相反;(2)19.5 J
【詳解】
(1)以羽毛球飛來的方向?yàn)檎较?,則回?fù)羟?br />
p1=mv1=5.2×10-3×50 kg·m/s=0.26 kg·m/s
回?fù)艉?br />
p2=mv2=-5.2×10-3×100 kg·m/s=-0.52 kg·m/s
所以動量的變化量
Δp=p2-p1=-0.52 kg·m/s-0.26 kg·m/s=-0.78kg·m/s
負(fù)號表示與羽毛球飛來的方向相反。
(2)羽毛球的初動能
Ek=m=6.5J
末動能
Ek′=m=26 J
所以
ΔEk=Ek′-Ek=19.5 J?
37.,向左;,向左;,向左
【詳解】
設(shè)向右為正方向,則金屬塊在A點(diǎn)的動量為
第一次到達(dá)B點(diǎn)的動量為
與墻壁碰撞前瞬間的動量為
與墻壁碰撞后瞬間的動量為
返回B點(diǎn)的動量為
金屬塊由A到B的動量變化量
即動量變化量大小為,方向向左;
金屬塊與墻壁碰撞前后的動量變化量
即動量變化量大小為,方向向左;
金屬塊由A到返回B的動量變化量
即動量變化量大小為,方向向左。
38.(1)初動量大小1.6 kg·m/s,方向向右;末動量大小為4 kg·m/s,方向向右;動量改變量大小為2.4 kg·m/s,方向向右;(2)-5.2 kg·m/s,方向向左
【詳解】
(1)取向右為正方向,初、末動量分別為
p=mv=0.4×4 kg·m/s=1.6 kg·m/s
方向向右
p′=mv′=0.4×10 kg·m/s=4 kg·m/s
方向向右
動量的改變量為
Δp=p′-p=2.4 kg·m/s
方向向右
(2)取向右為正方向,初、末動量分別為
p1=mv′=0.4×10 kg·m/s=4 kg·m/s
方向向右
p2=mv″=0.4×(-3) kg·m/s=-1.2 kg·m/s
方向向左
動量的改變量為
Δp′=p2-p1=-5.2 kg·m/s
方向向左
這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊1 動量課時作業(yè),共39頁。試卷主要包含了動量守恒與能量守恒綜合問題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第一冊3 動量守恒定律當(dāng)堂檢測題,共43頁。試卷主要包含了對動量守恒條件的進(jìn)一步理解,動量守恒定律在多物體等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份物理選擇性必修 第一冊第四章 光3 光的干涉當(dāng)堂檢測題,共32頁。
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