内容正文:
课时分层训练(一) 动量
知识点1 寻求碰撞中的不变量
1.在用气垫导轨探寻碰撞中的不变量时,不需要测量的物理量是( )
A. 滑块的质量 B. 挡光时间
C. 挡光片的宽度 D. 光电门的高度
D 解析:由于此实验所研究的不变量与质量和速度有关,所以滑块的质量、挡光时间、挡光片的宽度都是需要测量的物理量,其中滑块的质量用天平测量,挡光时间用数字计时器测量,挡光片的宽度可用刻度尺测量;只有光电门的高度不需要测量,只要能与挡光片在同一高度即可,故选D。
2.在利用如图所示的装置做探寻碰撞中的不变量的实验时,必须测量的物理量有( )
①小球的质量mA和mB;②两小球的直径;③槽口离地的高度;④小球的起始高度;⑤两小球相碰后各自飞出的水平距离;⑥小球A单独飞出时的水平距离;⑦从两小球相碰到落地的时间。
A. ①⑤⑥ B. ①③⑥ C. ①②⑤ D. ④⑤⑦
A 解析:本实验中必须测量的物理量是两小球的质量mA和mB,以及小球A单独飞出时的水平距离和两小球相碰后各自飞出的水平距离。小球脱离槽口后做平抛运动,相碰后落地的时间相同,两小球水平分运动的时间也相同,故可以用水平距离来代替速度,不需要测量小球离地的高度和落地的时间,故必须测量的物理量有①⑤⑥,选项A正确。
知识点2 动量
3.关于动量,以下说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的质点,其动量不随时间发生变化
B. 悬线拉着的小球在竖直面内摆动,每次经过最低点时的动量均相同
C. 匀速飞行的巡航导弹巡航时动量始终不变
D. 做平抛运动的质点在竖直方向上的动量大小与运动时间成正比
D 解析:做匀速圆周运动的质点,速度方向时刻变化,动量时刻变化,故A项错误;悬线拉着的小球相邻两次经过最低点时动量大小相等,但方向相反,故B项错误;巡航导弹巡航时虽速度不变,但由于燃料不断燃烧(导弹中燃料占其总质量的一部分,不可忽略),从而使导弹总质量不断减小,导弹动量减小,故C项错误;做平抛运动的质点在竖直方向上的分运动为自由落体运动,在竖直方向上的分动量大小p竖=mvy=mgt,故D项正确。
4.(多选)用如图所示的装置寻求碰撞中的不变量时,必须注意的事项是( )
A. A到达最低点时,两球的球心连线可以不水平
B. A到达最低点时,两球的球心连线要水平
C. 多次测量减小误差时,A球必须从同一高度下落
D. 多次测量减小误差时,A球必须从不同高度下落
BC 解析:要保证一维对心碰撞,在碰撞时两球球心必须在同一高度;多次测量求平均值,必须保证测量过程的重复性,即A球必须从同一高度下落,故选项B、C正确,A、D错误。
5.关于物体的动量,下列说法正确的是( )
A. 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
B. 物体的动能不变,其动量一定不变
C. 动量越大的物体,其速度一定越大
D. 物体的动量越大,其惯性也越大
A 解析:动量具有瞬时性,任一时刻物体动量的方向,即该时刻物体的速度方向,选项A正确;动能不变,若速度方向变化,动量也会发生变化,选项B错误;物体动量的大小由物体的质量和速度共同决定,不是由物体的速度唯一决定,故物体的动量大,其速度不一定大,选项C错误;惯性由物体的质量决定,物体的动量越大,其质量并不一定越大,惯性也不一定越大,选项D错误。
6.质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上,随后以3 m/s的速度反向弹回,若取竖直向下的方向为正方向,则此过程中小球动量的变化量为( )
A. 10 kg·m/s B. -10 kg·m/s C. 40 kg·m/s D. -40 kg·m/s
D 解析:取竖直向下的方向为正方向,则小球与地面相碰前的动量为p1=mv1=5×5 kg·m/s=25 kg·m/s,相碰后的动量为p2=mv2=5×(-3) kg·m/s=-15 kg·m/s,小球动量的变化量为Δp=p2-p1=-40 kg·m/s,故选D。
7.(多选)下列关于动量与动能关系的说法正确的是( )
A. 一个质量为m的物体,其动量p与动能Ek间有p=的关系
B. 两个质量相同的物体,如果动能相等,则它们的动量相同
C. 两个质量相同的物体,如果动量相同,则它们的动能一定相等
D. 两个物体的质量之比为m1∶m2=1∶2,动量大小之比为p1∶p2=2∶3,则它们的动能之比为Ek1∶Ek2=4∶9
AC 解析:动量p=mv,动能Ek=mv2,则有 p=,故选项A正确;质量相同的物体,如果动能相等只能说明速度的大小相等,但方向不一定相同,则动量不一定相同,故选项B错误;质量相同的物体,如果动量相同,速度的大小一定相等,则动能一定相等,故选项C正确;由动量和动能的关系可知Ek=,两个物体的质量之为m1∶m2=1∶2,动量大小