高效作业1 1 动量-【精彩三年】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

高效作业1 [1　动量] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [A级　新教材落实与巩固] 1．(多选)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，则合力一定对物体做了功 D．物体的动能发生改变，其动量一定发生改变 BD 【解析】动量是矢量，只要速度方向发生变化，动量也发生变化，A错误；动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向即该时刻物体的速度方向，B正确；物体的动量发生变化，可能是速度的大小、方向中一个或两个因素发生了变化，物体肯定受到了力的作用，但此力不一定做功，C错误；物体的动能发生改变，则其速度大小一定改变，动量一定改变，D正确。 2．(多选)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．质量和速率都相同的物体，动量一定相同 C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变 D．一个物体的运动状态改变，它的动量一定改变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 CD 【解析】根据动量的定义，它是质量和速度的乘积，因此它由质量和速度共同决定，故A错；动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，但方向不一定相同，故B错；一个物体的速率改变，则它的动量大小一定改变，故C对；物体的运动状态改变，则它的速度一定发生了变化，它的动量也就发生了变化，故D对。 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．被悬线拉着的小球在竖直面内摆动时，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与运动时间成正比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 D 【解析】做匀速圆周运动的质点的速度方向时刻变化，故动量时刻变化，A项错；小球相邻两次经过最低点时动量大小相等，但方向相反，B项错；巡航导弹巡航时虽然速度不变，但是由于燃料不断燃烧(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，C项错；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p竖＝mvy＝mgt，即竖直方向的动量与运动时间成正比，D项正确。 4．物体自地面上高度为H的一点下落，不计空气阻力，物体与地面碰撞后又弹回到同样的高度，则全过程中物体的动量随时间变化的函数关系是图中的(以向下为正方向)(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 C 【解析】物体下落过程中，根据动量的计算公式可得p＝mv＝mgt，由此可知，动量与时间成正比，且速度为正值，动量为正值；物体上升过程中，动量方向竖直向上，其大小为p′＝mv′＝m(v0－gt)，速度为负值，动量为负值，且随时间增加，动量均匀减小，故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5．在一场足球比赛中，质量为0.4 kg的足球以15 m/s的速率飞向球门，被守门员扑出后足球的速率变为20 m/s，方向和原来的运动方向相反。在守门员将球扑出的过程中，足球动量的变化量为(　　) A．2 kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相同 B．2 kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相反 C．14 kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相反 D．14 kg·m/s，方向与足球原来的运动方向相同 C 【解析】设足球飞向球门的方向为正方向，被守门员扑出后，足球的速度为v′＝－20 m/s，则足球动量的变化量为mv′－mv＝0.4×(－20－15) kg·m/s＝－14 kg·m/s，负号说明动量变化量的方向与足球原来的运动方向相反，C正确。 6．下列关于物体的动量和动能的说法，正确的是(　　) A．若两个物体的动量相同，它们的动能也一定相同 B．两物体中动能大的物体，其动量也一定大 C．物体的速度大小不变时，动量的变化量Δp不一定为0 D．物体做曲线运动时，动量的变化量一定不为0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 C 7．质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度大小变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为(　　) A．5 kg·m/s，方向与原运动方向相反 B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同 C．2 kg·m/s，方向与原运动方向相反 D．2 kg·m/s，方向与原运动方向相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 【解析】以原来的运动方向为正方向，由Δp＝mv′－mv得Δp＝(－0.5×7－0.5×3) kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与原运动方向相反，故选A。 8．(多选)一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。关于碰撞前后小球动量变化量的大小Δp和碰撞过程中墙对小球做功的大小W，下列选项正确的是(　 　) A．Δp＝0 B．Δp＝3.6 kg·m/s C．W＝0 D．W＝10.8 J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 BC 【解析】规定初速度方向为正方向，初速度v1＝6 m/s，碰撞后速度v2＝－6 m/s，Δv＝v2－v1＝－12 m/s，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反；动量变化量的大小为Δp＝m|Δv|＝0.3 kg×12 m/s＝3.6 kg·m/s，故A错，B对。碰撞前后小球速度大小不变，动能不变，碰撞过程对小球由动能定理得W＝ΔEk＝0，即碰撞过程中墙对小球做功的大小W＝0，故C对，D错。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [B级　素养养成与评价] 9．[2023·镇海中学检测] 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1∶4 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 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．(多选)一质量为4 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变化的图像如图所示，则(　 　) A．t＝1 s时物块的速率为4 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时物块的速度为0 BD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11．(多选)如图所示，某滑雪运动员从弧形坡面上滑下后沿水平方向飞出又落到斜面上。斜面足够长且倾角为θ。某次训练时，运动员从弧形坡面先后以速度v和3v水平飞出，飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，则(　 　) A．运动员先后落在斜面上所用时间之比为1∶3 B．运动员先后落在斜面上位移之比为1∶3 C．运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为1∶3 D．运动员先后落在斜面上动量的变化量之比为1∶3 AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到100 m/s，假设羽毛球飞来的速度为 50 m/s，运动员将羽毛球以100 m/s的速度反向击回。设羽毛球的质量为10 g。试求： (1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量。 (2)运动员击球过程中羽毛球的动能变化量。 答案：(1)1.5 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反　(2)37.5 J 【解析】(1)以羽毛球飞来的方向为正方向，则 p1＝mv1＝10×10-3×50 kg·m/s＝0.5 kg·m/s p2＝mv2＝－10×10-3×100 kg·m/s＝－1 kg·m/s 所以动量的变化量 Δp＝p2－p1＝－1 kg·m/s－0.5 kg·m/s＝－1.5 kg·m/s 即羽毛球的动量变化量大小为1.5 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反。 所以ΔEk＝E′k－Ek＝37.5 J 13．[2023·长沙中学检测] 一质量为0.5 kg的木块以v0＝10 m/s的速度沿倾角为30°的光滑斜面向上滑动(设斜面足够长)，则木块在1 s末的动量和3 s内的动量变化量分别是多少？(g取10 m/s2) 答案：2.5 kg·m/s，方向沿斜面向上　7.5 kg·m/s，方向沿斜面向下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 【解析】取沿斜面向上为正方向，木块的加速度为 a＝－g sin 30°＝－5 m/s2 木块在1 s末的速度 v1＝v0＋at1＝10 m/s－5 m/s2×1 s＝5 m/s 则木块在1 s末的动量 p1＝mv1＝0.5×5 kg·m/s＝2.5 kg·m/s，方向沿斜面向上。 木块在3 s末的速度 v2＝v0＋at2＝(10－5×3) m/s＝－5 m/s 木块在3 s末的动量 p2＝mv2＝0.5×(－5) kg·m/s＝－2.5 kg·m/s 初始动量 p0＝mv0＝0.5×10 kg·m/s＝5 kg·m/s 则木块在3 s内的动量变化量为 Δp＝p2－p0＝(－2.5－5) kg·m/s＝－7.5 kg·m/s 即3 s内的动量变化量大小是7.5 kg·m/s，方向沿斜面向下。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14．(1)如图甲所示，一个质量为0.1 kg的钢球，以6 m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6 m/s的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动量是否发生变化？请说明理由。 (2)如图乙所示，一个质量为m的钢球以速度v斜射到坚硬的大理石板上，入射角度是45°，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45°，速度为v′，大小不变。请你用作图的方法求出钢球的动量变化量的大小和方向。 答案：(1)(2)见解析 【解析】(1)以向右为正方向，由题意得 Δp＝0.1 kg×(－6 m/s)－0.1 kg×6 m/s＝－1.2 kg·m/s 动量发生了变化，因为速度v的方向发生变化。 (2)由矢量运算法则作图，如图所示， 感谢聆听，再见！ 【解析】由动量p＝mv和动能Ek＝mv2可解得Ek＝，若两个物体的动量相同，而质量不同，则它们的动能不相同，A错误；两物体中动能大的物体质量可能小，由p＝知，其动量不一定大，B错误；当物体的速度大小不变、方向变化时，Δp≠0，C正确；当物体做曲线运动时，动量的变化量Δp可能为0，如做匀速圆周运动的物体运动一周时Δp为0，D错误。故选C。 【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，故A、B错误；当两物体动能相等时，由p2＝2mEk，知p甲∶p乙＝∶＝1∶2，故C正确，D错误。 【解析】前2 s，根据牛顿第二定律F＝ma得a＝＝0.25 m/s2，则t＝1 s时物块的速度大小为v1＝at＝0.25 m/s，选项A错；t＝2 s时物块的速度大小为v2＝0.5 m/s，则动量为p2＝mv2＝2 kg·m/s，选项B对；2～4 s，合力反向，物块减速，根据牛顿第二定律a′＝－0.25 m/s2，所以3 s时物块的速度大小为v3＝v2＋a′t＝0.25 m/s，动量为p3＝mv3＝1 kg·m/s，同理，t＝4 s时物块的速度为v4＝0，C错误，D正确。 【解析】运动员做平抛运动，根据tan θ＝，解得t＝，因此运动员先后落在斜面上所用时间之比为1∶3，故A正确；运动员落在斜面上时的位移s＝，因此运动员先后落在斜面上的位移之比为1∶9，故B错误；由机械能守恒定律可知运动员落在斜面上动能的变化量ΔEk＝mgh＝mg2t2，因此运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为1∶9，故C错误；运动员落在斜面上动量的变化量Δp＝m·vy＝m·gt，因此运动员先后落在斜面上动量的变化量之比为1∶3，故D正确。 (2)羽毛球的初动能Ek＝mv＝12.5 J 羽毛球的末动能E′k＝mv＝50 J 则Δp＝mv，方向竖直向上。 $$