第一章 第1节 动量（word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课时作业（一）　动量 （建议用时：40分钟） （见学生用书P113） [基础题组练] 题组一　探究碰撞中的不变量　动量及动量的变化 1.利用气垫导轨做“探求碰撞中的不变量”的实验时，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.滑块移动的距离 D　解析：根据实验原理可知，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，只有滑块移动的距离不需要测量，选项D正确. 2.（多选）某同学利用如图所示的光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，下列说法正确的是（　　） A.滑块的质量用天平测量 B.挡光片的宽度用刻度尺测量 C.挡光片通过光电门的时间用秒表测量 D.挡光片通过光电门的时间用打点计时器测量 答案：AB 解析：用天平测量滑块的质量，用刻度尺测量挡光片的宽度，选项A、B正确；挡光片通过光电门的时间由数字计时器测量，因此不需要用秒表或打点计时器测量时间，选项C、D错误. 3.下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（　　） A.绕地球运行的同步卫星 B.小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 C.用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D.荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变 答案：C 解析：绕地球运行的同步卫星，速度大小不变，方向不断改变，所以动量改变，选项A错误；小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变，但方向改变，所以动量改变，选项B错误；用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动，速度大小和方向都不发生改变，所以动量不变，选项C正确；荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变，但在这个过程中速度大小和方向都改变，所以动量改变，选项D错误. 题组二　动量与动能的比较 4.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 答案：B 解析：动能是标量，没有方向，选项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，选项B正确；动量变化有可能是速度方向改变，速度大小不变，此时动能不变，选项C错误；由p＝mv，Ek＝mv2，可得Ek＝，物体的动量增大2倍，其动能增大4倍，选项D错误. 5.（多选）关于动量和动能，下列说法中正确的是（　　） 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 答案：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，选项A错误，B正确；做匀变速直线运动的物体，速度大小发生变化，由p＝mv知它的动量一定在改变，选项C正确；动量是矢量，正、负号代表方向，p1＜p2，选项D错误. 6.（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，则动能之比是4∶1 B.如果它们的动量大小相等，则动能之比是2∶1 C.如果它们的动能相等，则动量大小之比是1∶2 D.如果它们的动能相等，则动量大小之比是1∶4 答案：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，选项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，选项C正确，D错误. 7.（多选）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动.在启动阶段列车的动量（　　） A.与它所经历的时间成反比 B.与它的位移成反比 C.与它的速度成正比 D.与它的动能成正比 答案：C 解析：根据p＝mv＝mat，可知列车的动量与它所经历的时间成正比，选项A错误；根据p＝mv＝m，动量与它的位移的平方根成正比，选项B错误；根据p＝mv，可知动量与它的速度成正比，选项C正确；根据p＝，可知动量与它的动能的平方根成正比，选项D错误. 8.对于动量相同的两个物体，质量小的物体（　　） A.速度大，动能大 B.速度小，动能小 C.速度大，动能小 D.速度小，动能大 答案：A 解析：由动量公式p＝mv可知，当动量相同时，质量小的物体速度大，选项B、D错误；由动能与动量的关系Ek＝可得，当动量p相同时，质量m越小，动能Ek越大，选项B、C错误. [能力提升练] 9.一小球做平抛运动，关于小球的速度、动量、动能、重力势能绝对值的变化率随时间变化的图线，正确的是（　　） 　　　A 　B 　　　C 　D 答案：D 解析：小球做平抛运动，其速度变化率＝g，可知－t图像是平行于t轴的直线，选项A错误；小球做平抛运动，其动量的变化率＝m·＝mg，可知－t图像是平行于t轴的直线，选项B错误；小球做平抛运动，根据动能定理，有ΔEk＝mgh＝mg×gt2，可得∝t，可知－t图像是过原点的直线，选项C错误；小球做平抛运动，根据重力做功与重力势能的变化关系可得｜ΔEp｜＝mgh＝mg2t2，可得∝t，可知－t图像是过原点的直线，选项D正确. 10.玻璃杯从离桌面一定高度处由静止自由下落，第一次直接落到桌面上，玻璃杯被打破；第二次在桌面上垫了一条毛巾，玻璃杯没有被打破.两种情况下玻璃杯都没有反弹，不计空气阻力，比较两种情况下玻璃杯的减速过程，下列判断正确的是（　　） A.直接落到桌面上时玻璃杯的动量变化量较大 B.两次玻璃杯的动量变化量大小相同 C.落到毛巾上时玻璃杯的动能减少量较小 D.落到毛巾上时玻璃杯的动量变化量较小 答案：B 解析：由题意可知，两次落下时，高度相同，落到桌面上的速度相同，两次过程中玻璃杯都没有反弹，末速度都为0，由Δp＝p2－p1可得，两次的Δp相同，选项A、D错误，B正确；由动能定理ΔEk＝Ek2－Ek1可得，两次的ΔEk相同，即动能减少量相等，选项C错误. 11.如图，PQS是固定于竖直平面内光滑的四分之一圆周轨道，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.下列说法正确的是（　　） A. a与b同时到达S，它们在S点的动量相同 B. a比b先到达S，它们在S点的动量不同 C. b比a先到达S，它们在S点的动量不同 D. a比b先到达S，它们从各自起点到S点的动量的变化相同 答案：B 解析：在小物块向下运动的过程中，只有重力对小物块做功，故机械能守恒，有mgh＝mv2，解得v＝，所以两物块到达S时的速度大小相同，即速率相同.由于a的路程小于b的路程，由t＝知ta＜tb，即a比b先到达S点.又到达S点时a的速度方向竖直向下，而b的速度方向水平向左，故两物块的动量大小相等，方向不相同，因二者初动量相同，末动量不同，动量的变化不同，选项B正确，A、C、D错误. 12.物体甲的质量为m1，物体乙的质量为m2，甲、乙运动的动量大小相等，则甲、乙的动能之比为（　　） A. B. C. D. 答案：A 解析：由动能与动量的关系Ek＝可得，Ek甲＝，Ek乙＝，则＝，选项A正确. 13.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：在滑块A的前端粘有橡皮泥，推动滑块A使之运动，然后与原来静止在前方的滑块B相碰并粘合成一体，继续向前运动. （1）由于滑块与长木板之间存在摩擦力会影响实验结果，为了尽量减小实验误差，在实验前应进行的操作是　　　　. （2）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各数点（每5个点取一个计数点）间距（已标在图上），A为运动的起点，则应选　　　　段来计算A碰前的速度，应选　　　　段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）. （3）已测得滑块A的质量mA＝200 g，滑块B的质量mB＝100 g，则碰前两滑块的总动量为　　　　kg·m/s，碰后两滑块的总动量为　　　　kg·m/s.（均保留三位有效数字） 解析：（1）为消除摩擦力的影响实验前应适当抬高长木板的右端，平衡摩擦力. （2）推动滑块由静止开始运动，故滑块有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，应选BC段来计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，应选DE段来计算碰后共同的速度. （3）相邻计数点间的时间间隔为t＝0.02×5 s＝0.1 s， 碰前滑块的速度为vA＝＝m/s＝1.575 m/s， 碰前的总动量为p＝mAvA＝0.2×1.575 kg·m/s＝0.315 kg·m/s，碰后滑块的共同速度为v＝＝m/s＝1.042 m/s，碰后的动量为p'＝（mA＋mB）v＝（0.2＋0.1）×1.042 kg·m/s＝0.313 kg·m/s. 答案：（1）适当抬高长木板的右端，平衡摩擦力　（2）BC　DE　（3）0.315　0.313 14.将质量为m＝1 kg的小球，从距水平地面高h＝5 m处，以v0＝10 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.求： （1）平抛运动过程中小球动量的增量Δp； （2）小球落地时的动量p'. 解析：由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故h＝gt2， 落地时间t＝＝1 s. （1）因为水平方向上是匀速运动，且保持不变，所以小球的速度增量为：Δv＝Δvy＝gt＝10 m/s， 所以Δp＝m·Δv＝10 kg·m/s，方向竖直向下. （2）由速度合成知，落地速度：v＝＝ m/s＝10 m/s， 所以小球落地时的动量大小为 p'＝mv＝10 kg·m/s. 由图知tan θ＝＝＝1， 则小球落地的动量的方向为：与水平方向的夹角为45°斜向下. 答案：（1）10 kg·m/s，方向竖直向下 （2）10 kg·m/s，方向为与水平方向的夹角为45°斜向下 学科网（北京）股份有限公司 $$