内容正文:
1.1冲量 动量
一、单选题
1.某运动员在3分线外将一个质量为m的篮球,以速度大小为v、方向与水平地面成θ角斜向上抛出,恰好投入球篮中,则该篮球被抛出时的动量大小为( )
A.mv B.mvsinθ C.mvcosθ D.mvtanθ
2.马戏团表演时,小猴子沿着竹竿匀加速上爬,同时下面的人顶着直杆水平匀速移动,观众观看小猴子的运动描述正确的是( )
A.小猴子做匀变速运动
B.摩擦力对小猴子做负功
C.下面的人对杆子做正功
D.杆子对小猴子的冲量为零
3.物理量冲量的单位用国际单位制中基本单位表示正确的是( )
A.N•S B.kg•m/s C.kg•m2/s2 D.kg•m/s3
4.下列说法中正确的是( )
A.“焦耳(J)”是国际单位制中的基本单位
B.“牛顿(N)”不是国际单位制中的单位
C.“冲量(I)”的单位用国际单位制中的基本单位表示为
D.“引力常量(G)”的单位用国际单位制中的基本单位表示为
5.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从弹性绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.弹性绳恰好伸直时,人的速度最大
B.弹性绳对人的冲量始终向上,人的动量一直减小
C.弹性绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
D.人的速度最大时,弹性绳对人的拉力等于人所受的重力
6.物体受到如图所示的恒力F的作用,在光滑的水平面上运动,在时间t内( )
A.重力的冲量大小一定为为 B.拉力冲量的大小为Ftcosθ
C.支持力冲量的大小为mgt D.合力的冲量水平向右
7.关于动量的变化,下列说法中不正确的是( )
A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp的方向与运动方向相同
B.做直线运动的物体速度减小并且没有反向时,动量的增量Δp的方向与运动方向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零
D.物体做平抛运动时,动量的增量一定不为零
8.高铁列车在启动阶段的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动.从列车启动开始计时,以其出发时的位置为初位置,在启动阶段,列车的动量大小( )
A.与它所经历的时间成正比
B.与它所经历的时间的二次方成正比
C.与它的位移大小成正比
D.与它的动能成正比
9.下列关于动量的说话中,正确的是( )
A.物体的动量越大,其速度一定越大
B.物体的速度变化了,其动量一定发生变化
C.动量大的物体的惯性也大
D.动量大的物体速度比动量小的物体的速度大
10.下列哪个是动量的单位( )
A.kg•s B.rad/s C.kg·m/s D.N·m/s
11.如图所示,质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下,一直沿水平面向右匀速运动,则下列关于物体在时间t内所受力的冲量,正确的是( )
A.拉力F的冲量大小为Ftcosθ
B.摩擦力的冲量大小为Ftsinθ
C.重力的冲量大小为mgt
D.物体所受支持力的冲量大小为mgt
12.从同一高度将两个质量相等的物体,一个自由落下,一个以某一水平速度抛出,当它们落至同一水平面的过程中(空气阻力不计)( )
A.动量变化量大小不同,方向相同
B.动量变化量大小相同,方向不同
C.动量变化量大小、方向都不相同
D.动量变化量大小、方向都相同
13.如图所示,一个质量为的物体在与水平方向成角的恒定拉力的作用下沿水平面由静止开始匀加速前进了时间,获得速度,则( )
A.拉力对物体的冲量大小为 B.拉力对物体的冲量大小为
C.拉力对物体的冲量大小为 D.摩擦力对物体的冲量大小为
14.下列说法正确的是( )
A.动量为零时,物体一定静止
B.动能不变,物体的动量一定不变
C.物体所受合外力大小不变时,其动量大小一定要发生改变
D.物体受到变力不可能做直线运动
15.下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,加速度不变
B.只要合外力为零,则物体的机械能守恒
C.法拉第引入电场线,形象直观地描述电场
D.如图所示,t时间内恒力F对物体的冲量为Ftcosθ
二、多选题
16.质量为3kg的物体在水平面上做直线运动,若速度大小由2m/s变成6m/s,那么在此过程中,动量变化的大小可能是( )
A. B. C. D.
17.关于动量定理,下列说法正确的是( )
A.动量越大,合外力的冲量越大
B.动量变化量越大,合外力冲量越大
C.动量变化率越大,合外力越大
D.冲量方向与动量方向相同
18.有关动量的认识,下列说法正确的是( )
A.物体的动量变化,其动能一定变化
B.物体做变速运动,合力一定不为零,动量一定发生变化
C.物体做直线运动,动量变化量的方向与物体的运动方向相同
D.在极短时间内,运动的物体动量变化量的方向与其受到的合力方向相同
三、解答题
19.若质量为m的物体在某时刻的动量大小为p,动能为Ek,试证明:。
20.飞行表演中,飞机在水平面内做匀速圆周运动,请问:飞机刚好飞行一周时向心力的冲量是多少?动量的变化是多少?
21.如图,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间后,物体仍保持静止。现有以下看法:
A.物体所受拉力的冲量方向水平向右
B.物体所受拉力的冲量大小是
C. 物体所受摩擦力的冲量大小为0
D.物体所受合力的冲量大小为0
你认为这些看法正确吗?请简述你的理由。
参考答案
1.A
【详解】动量等于质量与速度的乘积,故抛出时的动量P=mv,A正确;
故选A。
2.A
【详解】A. 由题意可知,小猴子在竖直方向做匀加速运动,水平方向做匀速运动,故小猴子的合运动为匀变速曲线运动,选项A正确;
B. 小猴子在竖直方向受到向上的摩擦力,摩擦力方向与合速度的夹角小于,故摩擦力对小猴子做正功,选项B错误;
C. 下面的人顶着直杆水平匀速移动,杆子受到重力、小猴子对它的摩擦力、人的作用力,由于受力平衡,人对杆子的作用力竖直向上,即人对杆子的作用力与杆的运动方向垂直,故下面的人对杆子不做功,选项C错误;
D. 杆子对小猴子有竖直向上的摩擦力,故杆子对小猴子有竖直向上的冲量,并不为零,选项D错误。
故选A。
3.B
【详解】由
I=Ft
可知,冲量的单位可以为N•s;再由动量定理可知
I=△mv
则单位可以为kg•m/s,本题中要求的是用基本单位表示的,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.C
【详解】A.“焦耳(J)”不是国际单位制中的基本单位。故A错误;
B.“牛顿(N)”是国际单位制中的导出单位。故B错误;
C.根据动量定理,有
可知,“冲量(I)”的单位用国际单位制中的基本单位表示为。故C正确;
D.因为“N”不是国际单位制中的基本单位,所以“引力常量(G)”的单位用国际单位制中的基本单位不能表示为。故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.弹性绳恰好伸直,绳对人的拉力为零,由于重力大于绳对人的拉力,所以人还在加速,此时速度不是最大值,A错误;
BCD.弹性绳对人的拉力始终是向上的,所以弹性绳对人的冲量始终是向上的,弹性绳对人的拉力始终做负功,刚开始对人的拉力小于重力,人做加速运动,当对人的拉力等于重力,人的速度达到最大值,当对人的拉力大于重力时人做减速运动,人先做加速后做减速,所以人的动量先增大后减小,动能先增大后减小,BC错误,D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.根据冲量的定义可得,重力的冲量是mgt,故A错误;
B.根据冲量的定义可得,拉力的冲量为Ft,故B错误;
C.同理支持力的冲量FNt,而重力大于支持力,所以大小不等于mgt,故C正确;
D.物体的合力水平向右,故合力的冲量水平向右,D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.当做直线运动的物体速度增大时,其末动量p2大于初动量p1,由矢量的运算法则,可知
与物体运动方向相同,如图甲所示,故A正确。
B.当做直线运动的物体速度减小并且没有反向时,p2<p1,如图乙所示,Δp与p1或p2方向相反,故B正确。
C.当物体的速度大小不变时,其方向可能变化,也可能不变,动量可能不变化,即,也可能动量大小不变而方向变化,此种情况,故C错误。
D.当物体做平抛运动时,动量的方向变化,即动量一定变化,Δp一定不为零,如图丙所示,故D正确。
故选C。
8.A
【详解】设高铁列车在启动阶段的加速度为a,经时间t的速度为v=at,则动量的大小为P=mv=mat,即与它所经历的时间成正比,故A正确,B错误;根据,得:,则动量的大小为,故C错误;根据,得:,故D错误;故选A.
9.B
【详解】A.动量等于物体的质量与物体速度的乘积,即p=mv,动量大只能说明质量与速度的乘积大,但速度不一定大,故A错误;
B.根据动量表达式p=mv可知,如果物体的速度变化,则动量一定发生变化,故B正确;
C.惯性大小的唯一量度是物体的质量,如果物体的动量大,但也有可能物体的质量很小,所以不能说物体的动量大其惯性就大,故C错误;
D.动量大的物体说明mv大,但速度不一定大,故动量大的物体速度不一定比动量小的物体速度大,故D错误。
故选B。
10.C
【详解】动量P=mv,其中m的单位为kg,v的单位为m/s,则动量的单位为kg∙m/s,故C正确。
故选C。
11.C
【详解】A.拉力F的冲量大小为
IF=Ft
故A错误;
B.物体做匀速直线运动,可知摩擦力
f=Fcosθ
则摩擦力的冲量大小为
ft=Ftcosθ
故B错误;
C.重力的冲量大小为
IG=mgt
故C正确;
D.支持力的大小为
N=mg-Fsinθ
则支持力的冲量大小为
IN=(mg-Fsinθ)t
故D错误。
故选C。
12.D
【分析】本题考查对动量定理的理解。
【详解】同意高度物体做自由落体运动和平抛运动时间相等,根据动量定理
动量变化量大小、方向都相同。故ABC错误,D正确。
故选D。
13.B
【详解】AB.拉力对物体的冲量大小为
故A错误;B正确;
CD.根据动量定理有
故CD错误。
故选B。
14.A
【详解】A.动量为零时,物体速度一定为零,一定静止,A正确;
B.动能不变,物体速度大小一定不变,但方向可能变化,所以动量可能变化,B错误;
C.物体所受合外力大小不变时,其速度大小不一定变化,所以其动量大小不一定变化,如做匀速圆周运动的物体,C错误;
D.物体受到变力作用也可能做直线运动,D错误。
故选A。
15.C
【详解】A.做匀速圆周运动的物体,加速度时刻指向圆心,故A错误;
B.机械能守恒的条件是只有重力或者弹力做功,而不是合外力为零,故B错误;
C.1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场,故C正确;
D.恒力F的冲量
故D错误。
故选C。
16.BD
【详解】若两速度方向相同,则动量的变化为
若两速度方向相反,以末速度方向为正方向,则动量的变化为
故选BD。
17.BC
【详解】AB.合外力的冲量等于物体动量变化量,动量越大,动量变化量不一定越大,A错误,B正确;
C.根据
解得
C正确;
D.冲量的方向和动量变化量的方向相同,即和外力的方向相同,D错误。
故选BC。
18.BD
【详解】A.物体的动量变化,可能只是速度方向发生变化,大小不变,此时动能不变,故A错误;
B.物体做变速运动,有加速度,合力一定不为零,动量一定发生变化,故B正确;
C.物体做直线运动,动量变化量的方向与合力的方向相同,而当物体做减速运动时,合力方向与物体的运动方向相反,故C错误;
D.根据动量定理,运动物体的动量变化量等于其受到合力的冲量,则在极短时间内,物体动量变化量的方向与其受到的合力方向相同,故D正确。
故选BD。
19.见解析
【详解】根据动量的定义
则
根据动能的定义式
则有
20.零,零
【详解】由动量定理可知,物体受到的合冲量等于物体的动量变化。飞机刚好匀速飞行一周的过程,初末速度的大小、方向相同,故动量的变化为零,即向心力的冲量为零。
21.A.错误,物体所受拉力的冲量方向与F相同;B.错误,物体所受拉力的冲量大小是;C. 错误,物体所受摩擦力的冲量大小为;D.正确,物体所受合力为零,所以物体所受合力的冲量大小为0
【详解】A.根据冲量
物体所受拉力的冲量方向与F相同,A错误;
B.物体所受拉力的冲量大小是,B错误;
C.物体处于平衡状态,则有
则物体所受摩擦力的冲量大小为
C错误;
D.物体所受合力为零,所以物体所受合力的冲量大小为0,D正确。
学科网(北京)股份有限公司
$