内容正文:
课时梯级训练(1) 动量
1.两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A.相同的速度 B.相同的质量
C.相同的运动方向 D.相同的动能
C 解析:动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,故方向一定相同,而大小p=mv,如果质量不同,则速度不同,如果速度不同,则质量不同,A、B错误,C正确;由Ek=可知,动量相同,动能不一定相同,D错误。
2.(多选)质量为3 kg的物体在水平面上做直线运动,若速度大小由2 m/s变成5 m/s,那么在此过程中,动量变化的大小可能是( )
A.9 kg·m/s B.12 kg·m/s
C.20 kg·m/s D.21 kg·m/s
AD 解析:若初、末速度方向相同,则动量的变化为Δp=mv′-mv=3×5 kg·m/s-3×2 kg·m/s=9 kg·m/s;若初、末速度方向相反,以末速度方向为正方向,则动量的变化为Δp=mv′-mv=3×5 kg·m/s-3×(-2) kg·m/s=21 kg·m/s,A、D正确。
3.如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,圆心O在S的正上方。在O和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。以下说法正确的是( )
A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相同
B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相同
C.a比b先到达S,它们在S点的动量相同
D.b比a先到达S,它们在S点的动量相同
A 解析:在两物块下落的过程中,都只有重力对物块做功,故机械能守恒,有mgh=mv2,解得v=,所以在S点,两物块的速度大小相同,即速率相同,由于竖直方向上a的位移等于b的位移,但竖直方向上a的平均加速度大,故到达S点的时间ta<tb,即a比b先到达S,到达S点时a的速度竖直向下,而b的速度水平向左,故两物块的动量不相同,A正确。
4.(多选)关于动量和动能,下列说法正确的是( )
A.一个物体(质量不变)的动量改变,它的动能一定改变
B.一个物体(质量不变)的动能改变,它的动量一定改变
C.做匀变速直线运动的物体,它的动量一定在改变
D.甲物体动量p1=5 kg·m/s,乙物体动量p2=-10 kg·m/s,所以p1>p2
BC 解析:动量是矢量,动能是标量,一个物体的动量改变,其动能不一定改变,动能改变,其动量一定改变,A错误,B正确;做匀变速直线运动的物体,速度大小变化,由p=mv可知它的动量一定在改变,C正确;动量是矢量,正、负号代表方向,故p1<p2,D错误。
5.蹦床是一项具有挑战性的体育运动。如图所示,某时刻运动员从空中最高点O自由下落,接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C。其中B点为人静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力作用,运动员从最高点下落到最低点的过程中,动量最大的位置是( )
A.O点 B.A点 C.B点 D.C点
C 解析:运动员从O点到B点的过程都是加速向下运动的,到达B点时速度最大,由p=mv可知,运动员动量最大的位置在B点,A、B、D错误,C正确。
6.(多选)一质量为1 kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A.t=1 s时物块的速度大小为2 m/s
B.t=2 s时物块的动量大小为2 kg·m/s
C.t=3 s时物块的动量大小为3 kg·m/s
D.t=4 s时物块的速度大小为6 m/s
AC 解析:前2 s,根据牛顿第二定律得a==2 m/s2,则根据公式v=at可知,t=1 s时,物块速度大小为2 m/s,t=2 s时,物块速度大小为4 m/s,则t=2 s时动量的大小为p=mv2=4 kg·m/s,A正确,B错误;2~4 s,合力反向,物块减速,根据牛顿第二定律有a′=-1 m/s2,所以3 s时物块的速度大小为v3=v2+a′t′=3 m/s,动量的大小为3 kg·m/s,同理,4 s时物块的速度大小为2 m/s,C正确,D错误。
7.(多选)甲、乙两物体的质量之比是1∶4,下列说法正确的是( )
A.如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是4∶1
B.如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是2∶1
C.如果它们的动能相等,则甲、乙的动量大小之比是1∶2
D.如果它们的动能相等,则甲、乙的动量大小之比是1∶4
AC 解析:当两物体动量大小相等时,由Ek=知Ek甲∶Ek乙=m乙∶m甲=4∶1,A正确,B错误;当两物体动能相等时,由p2=2mEk知p甲∶p乙=∶=1∶2,C正确,D错误。
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