内容正文:
课时梯级训练(1) 动量
1.关于物体的动量,下列说法正确的是( )
A.物体的动量越大,其惯性也越大
B.动量相同的物体,速度一定相同
C.物体的速度方向改变,其动量一定改变
D.运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向
C 解析:惯性只与质量有关,质量越大惯性越大,根据公式p=mv可知,物体的动量越大,物体的质量不一定越大,A错误;根据公式p=mv可知,动量相同的物体,速度不一定相同,B错误;动量是矢量,有大小也有方向,动量的方向即为物体运动的速度方向,与该时刻加速度方向关系无直接关系,物体的速度方向改变,其动量一定改变,D错误,C正确。
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.(2024·山东菏泽高二阶段练习)对于质量一定的物体,下列说法正确的是( )
A.如果物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
B.运动的物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向
C.物体的动量发生改变,则合外力一定对物体做了功
D.物体的动量发生改变,其动能一定发生改变
B 解析:动量是矢量,物体速度大小不变但方向发生变化,动量就发生变化,A错误;动量具有瞬时性,任一时刻物体动量的方向,即为该时刻物体的速度方向,B正确;当物体速度的方向改变而大小未变时,动量也发生了改变,但物体的动能没发生改变,合外力对物体没有做功,C、D错误。
4.(2024·重庆渝北中学检测)某次风洞实验中,某一个颗粒的运动轨迹如图所示,则该颗粒( )
A.在P点的加速度可能水平向左
B.一定做变速运动
C.在Q、P两点的动量可能相同
D.从Q到P的位移大小等于路程的大小
B 解析:由曲线运动条件可知,在P点受到的合力的方向不可能水平向左,所以在P点的加速度不可能水平向左,A错误; 物体做曲线运动,速度方向不断变化,所以一定做变速运动,B正确;Q、P两点的切线的方向不同,速度方向不同,所以在Q、P两点的动量不可能相同,C错误;物体做曲线运动,所以位移大小小于轨迹长度,D错误。
5.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。
6.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。
7.(2024·江西景德镇高二联考)一名同学事先在坚硬的地面上铺上一层地毯(厚度远小于下落的高度),然后将手中的玻璃杯从一米多高处自由释放,玻璃杯落在地毯上安然无恙,没有反弹便静止了。接着他又捡起玻璃杯,同时移开地毯,将玻璃杯从同样的高度自由释放,玻璃杯落在硬地上碎裂成几块。碎片也没有反弹。空气阻力忽略不计。该同学通过比较分析得出的正确结论是( )
A.玻璃杯落在硬地上时的动量更大
B.玻璃杯受到硬地的冲量更大
C.玻璃杯与硬地作用过程中动量变化量更大
D.玻璃杯与硬地作用过程中动量变化率更大
D 解析:由于空气阻力忽略不计,玻璃杯从同一高度落下,根据自由落体运动的规律v2=2gh可知,落到硬地和地毯上的速度相同,根据动量公式p=mv可知,动量是相等的,A错误;由于碰撞后都没有反弹,根据动量定理得I=0-mv,则冲量也相同,B错误;动量的变化量Δp=0-mv,则动量的变化量也相同,C错误;由合外力的冲量公式I=Ft可知,落在硬地的时间更短,冲量的变化率更大,D正确。
8.(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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