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课时分层作业(一) 动量和动量定理
◎题组一 动量
1.下列关于动量的说法,正确的是( )
A.质量大的物体动量一定大
B.速度大的物体动量一定大
C.两物体动能相等,动量不一定相同
D.两物体动能相等,动量一定相等
C [动量等于运动物体质量和速度的乘积,动量大小与物体质量、速度两个因素有关,A、B错;由动量大小和动能的表达式可得出p=,两物体动能相同,质量关系不明确,并且动量是矢量,动能是标量,故动量不一定相同,故D错,C对.]
2.下列说法正确的是( )
A.质量一定的物体,若动量发生变化,则动能一定变化
B.质量一定的物体,若动能发生变化,则动量一定变化
C.做匀速圆周运动的物体,其动能和动量都保持不变
D.一个力对物体有冲量,则该力一定会对物体做功
B [质量一定的物体,若动量发生变化,则可能只是速度方向变化,大小不变,因此动能不一定变化;若质量一定的物体动能发生变化,则速度的大小一定发生变化,因此动量一定变化,A错误,B正确;做匀速圆周运动的物体,速度的大小不变,但速度的方向时刻在变化,因此物体的动能不变,但动量一定变化,C错误;一个力对物体有了冲量,但物体不一定运动,此时该力对物体不做功,D错误.]
3.如图所示,一质量为m的滑块沿光滑的水平面以速度v0运动.遇到竖直的墙壁被反弹回来,返回的速度变为v0,则以下说法正确的是( )
A.滑块的动量改变量的大小为mv0
B.滑块的动量改变量的大小为mv0
C.滑块的动量改变量的方向与v0的方向相同
D.重力对滑块的冲量为零
B [以初速度方向为正,有:Δp=p2-p1=mv2-mv1=-mv0-mv0=-mv0,所以滑块的动量改变量的大小为mv0,方向与v0的方向相反,故A、C错误,B正确;根据I=Ft得重力的冲量为I=mgt,不为零,故D错误.]
◎题组二 冲量
4.(多选)关于冲量和动量,下列说法正确的是( )
A.动量是描述物体运动状态的物理量
B.冲量是物体动量变化的原因
C.冲量方向与动量方向一致
D.冲量方向与物体末动量方向一定相同
AB [动量p=mv,v为物体在某时刻的瞬时速度,故动量是描述物体运动状态的物理量,选项A正确;根据动量定理I=Δp,动量的变化是冲量作用的结果,选项B正确;冲量的方向始终与动量变化的方向相同,与物体的初动量或末动量的方向关系不确定,选项C、D错误.]
5.水平推力F1和F2别作用在静止于水平面上等质量的a、b两物体上,F1>F2,作用相同距离,两物体与水平面的动摩擦因数相同,则这个过程中两个力的冲量I1、I2的大小关系正确的是( )
A.I1一定大于I2 B.I1一定小于I2
C.I1一定等于I2 D.I1可能小于I2
D [I=Ft,x=at2,ma=F-μmg,则I=F=,当F=2μmg时,冲量最小.I1可能大于I2,I1也可能小于I2,故D正确,A、B、C错误.故选D.]
6.(2022·湖北鄂州月考)运动员挥拍将质量为m的网球击出.如果网球被拍子击出前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2>v1.忽略网球的重力,则此过程中拍子对网球作用力的冲量( )
A.大小为m(v2-v1),方向与v1方向相同
B.大小为m(v2+v1),方向与v1方向相同
C.大小为m(v2-v1),方向与v2方向相同
D.大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同
D [在球拍拍打网球的过程中,选取v2方向为正方向,对网球运用动量定理有I=mv2-(-mv1)=m(v2+v1),即拍子对网球作用力的冲量大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同,故选项D正确.]
◎题组三 动量定理
7.下列对几种物理现象的解释,正确的是( )
A.击钉时不用橡皮锤,是因为橡皮锤太轻
B.跳远时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量
C.推车时推不动,是因为合外力冲量为零
D.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用,质量小的先停下来
C [根据Ft=Δp,可知A项中橡皮锤与钉作用时间长,作用力小;B项中冲量相同,减小的是冲力而不是冲量;C项中车不动,其动量变化量为零,则合外力冲量为零;D项中两物体Δp、F相同,故t应相同.故C正确.]
8.甲、乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下沿同一直线运动.它们的动量随时间变化的关系如图所示.设甲在t1时间内所受的冲量为I1,乙在t2时间内所受的冲量为I2,则F1与F2,I1与I2的大小关系是( )
A.F1>F2,I1=I2 B.F1<F2,I1<I2
C.F1>F2,I1>I2 D.F1=F2,I1=I2
A [因为冲量I=Δp,从图上可以看出甲、乙两物体所受的冲量的大小I1=I2,又因为I1=F1t1,I2=F2t2,t2>t1,所以F1>F2,故选项A正确.]
9.一个