内容正文:
1.1 动量(专题训练)
【考点1 动量的定义、单位和矢量性】 1
【考点2 计算物体的动量及动量的变化】 5
【考点3 动量和动能的区别与联系】 11
【考点1 动量的定义、单位和矢量性】
1.2025年7月30日15时49分,我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星,卫星发射成功后关闭动力系统,由于空气阻力的影响,导致卫星轨道逐渐变化,下列说法正确的是( )
A.卫星的轨道高度逐渐变大 B.卫星的周期逐渐增大
C.卫星的机械能逐渐减小 D.卫星的动量逐渐减小
【答案】C
【详解】A.由于空气阻力做负功,导致同一轨道时卫星的速度减小,万有引力大于所需的向心力,卫星做近心运动,轨道高度变小,故A错误;
C.由于空气阻力做负功,卫星的机械能逐渐减小,故C正确;
BD.根据
可得,
由于轨道半径变小,则卫星的周期逐渐减小,卫星的速度逐渐增大,根据可知,卫星的动量逐渐增大,故BD错误。
故选C。
2.甲、乙两颗靠近的恒星通过彼此的引力绕着共同的中心做匀速圆周运动,组成双星系统,其中甲的质量与乙的质量之比为。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两颗恒星转动的轨道半径之比为
B.甲、乙两颗恒星的动量大小之比为
C.若仅两颗恒星之间的距离增大,则恒星转动的角速度增大
D.若仅两颗恒星之间的距离变为原来的4倍,则恒星转动的周期变为原来的8倍
【答案】D
【详解】A.双星系统中,两星向心力相等且角速度相同,即
得,故A错误;
B.动量,
则,
由
得
动量大小之比为,故B错误;
C.设两星距离
由
化简得
增大时减小,故C错误;
D.周期
则,
变为4倍时,变为倍,故D正确;
故选D。
3.牛顿是经典力学的建立者,1N 可表示为( )
A.1kg·m/s B. C. D.1g·m/s
【答案】B
【详解】根据牛顿第二定律,可知力的单位为kg·m/s²,故选B。
4.假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,取向右为正方向,则物体的动量p关于位置x的图像可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则有v2=2ax
结合动量p=mv
联立解得
动量p关于x为幂函数,且x>0
故选C。
5.“开阳”是北斗七星斗柄尾端的第二颗星星,现代天文观测表明它是一个复杂的四合星系统,由两个双星系统共同组成。其中子双星系统“开阳A”由两颗质量几乎一样的恒星开阳和开阳组成。若近似认为两颗恒星的质量均为太阳质量的2.2倍,它们绕共同圆心做匀速圆周运动,轨道周期为天,忽略其它天体的影响。下列说法正确的是( )
A.开阳与开阳的动量相同
B.开阳与开阳的加速度相同
C.开阳与开阳的向心力相同
D.开阳与开阳的动能相同
【答案】D
【详解】A.动量是矢量,两星质量相等,线速度大小相等但方向相反,故动量大小相等、方向相反,动量不同,故A错误;
B.加速度为矢量,两星向心加速度大小相等(因质量相同,轨道半径相同,角速度相同),但方向相反,故加速度不同,故B错误;
C.向心力由万有引力提供,两星间的引力大小相等、方向相反,故向心力不同,故C错误;
D.动能是标量,两星质量相等,线速度大小相等,动能均为,故动能相同,故D正确。
故选D。
6.(多选)一弹簧振子沿x轴在-0.2m~+0.2m之间做简谐运动。已知在t=0时刻振子的位移为x=-0.1m,速度大小为v,方向沿x轴正方向,在t=1s时刻速度大小也为v,方向沿x轴负方向,下列说法正确的是( )
A.该简谐运动的振幅为0.2m,周期可能为1.5s
B.振子在任意四分之一周期内经过的路程均等于0.2m
C.振子动能相等的两个时刻,弹簧的长度不一定相同
D.振子经过同一点时,其加速度、动能相同,但动量可能不同
【答案】ACD
【详解】A.由题意可知该简谐运动的振幅为0.2m;设该简谐运动的周期为T,根据简谐运动的对称性可知,t=1s时,若振子的位移为x=-0.1m,则
解得
t=1s时,若振子的位移为x=+0.1m,则
解得
当n=0时,有,故A正确;
B.只有振子从平衡位置或最大位移处开始运动时,其在四分之一周期内的路程才等于振幅0.2m,故B错误;
C.振子动能相等的两个时刻,振子的位移大小相同,弹簧的形变量相同,但可能是压缩状态,也可能是伸长状态,所以弹簧的长度不一定相同,故C正确;
D.振子经过同一点时,位移相同,则其加速度、动能相同,但速度方向可能相反,所以动量可能不同,故D正确。
故选ACD。
7.(多选)我国是世界上高铁运营里程最长、在建规模最大、运营动车组最多、商业运营速度最高的国家。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,则启动阶段描述列车动能、动量与位移、时间之间关系的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【详解】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,根据运动学公式可得
,
根据动量表达式可得
,
根据动能表达式可得
,
故选ABC。
8.(多选)一质量为1kg的小球从离地20m的高度由静止释放,忽略球受到的空气阻力,重力加速度g=10m/s2,以下说法正确的是( )
A.小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为10N·s
B.小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为20N·s
C.小球落地瞬间的动量大小为10kg·m/s
D.小球落地瞬间的动量大小为20kg·m/s
【答案】BD
【详解】AB.根据自由落体运动规律有
可得小球落地时间为
所以小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为
故A错误,B正确;
CD.小球落地前瞬间的速度大小为
所以小球落地瞬间的动量大小为
故C错误,D正确。
故选BD。
【考点2 计算物体的动量及动量的变化】
9.劳动最光荣。暑假,小张同学帮家里干活,他提着一桶水水平匀速向前运动,下列说法正确的是( )
A.小张对桶做正功 B.桶的动量改变量为零
C.水对桶的压力是因为桶发生了形变 D.水的重力势能变大
【答案】B
【详解】A.小张对桶的力竖直向上,桶水平运动,力与位移垂直,做功为零,故A错误;
B.桶匀速运动,速度不变,动量变化量Δp = mΔv = 0,故B正确;
C.水对桶的压力是水因形变产生的弹力,而不是桶发生了形变,故C错误;
D.水平匀速运动时水桶高度不变,水的重力势能不变,故D错误。
故选B。
10.我国计划在2030年前实现载人登月。若航天员在月球上将小球水平抛出,则该小球落到月面前( )
A.相同时间段内动能变化量相同
B.相同时间内动量变化量相同
C.速度与竖直方向的夹角变化越来越快
D.速度与水平方向的夹角变化越来越快
【答案】B
【详解】A.动能变化由重力做功决定,竖直方向位移在相同时间内逐渐增大(因),导致重力做功不同,动能变化量不同,故A错误;
B.动量变化量等于合外力的冲量(),月球重力恒定,故相同时间内动量变化量相同,故B正确;
CD.设小球速度与水平方向的夹角为,则任意时刻有,随着t增大,均匀增大,结合正切函数图像可知,从到正切函数变化得越来越快,但所求角的正切值随时间均匀增大,则随时间增大得越来越慢,速度与竖直、水平方向的夹角均变化得越来越慢,故CD错误。
故选B。
11.一项研究表明,Gliese229B是由两颗褐矮星(现被命名为Gliese229Ba和Gliese229Bb)组成的双星系统,仅考虑两星间的万有引力,二者各自绕连线上的某一点做匀速圆周运动.将两星视为质点,相距,Gliese229Ba的质量为,Gliese229Bb的质量为,引力常量为,则下列说法正确的是( )
A.Gliese229Ba与Gliese229Bb做圆周运动的半径之比为
B.两星做圆周运动的角速度
C.两星做圆周运动的向心力大小不相等
D.两星做圆周运动的动量大小不相等
【答案】B
【详解】A.双星系统中,轨道半径与质量成反比,即,故A错误;
B.两星万有引力提供向心力,有
结合,解得,故B正确;
C.两星间的万有引力大小相等,方向相反,因此向心力大小相等,故C错误;
D.动量大小为,由和,可得,动量大小相等,故D错误。
故选B。
12.如图所示,在相同高度处甲同学以速度将篮球斜向上抛出,乙同学将等质量的篮球以速度竖直向上抛出,到达最高点时恰被水平击中。两球均可视为质点,不计空气阻力,则( )
A.相遇时A、B两球的机械能相同
B.A球比B球抛出时刻要早
C.抛球时两位同学对A、B两球做功大小相同
D.从抛出到相遇A、B两球的动量的变化量相同
【答案】D
【详解】A.相遇时A、B两篮球重力势能相等,A球具有水平方向的速度,速度不为零,B球的速度为零,A、B两篮球的动能不同,故相遇时A、B两球的机械能不同,故A错误;
B.因A、B两篮球在最高点竖直方向速度都为零,且高度也相同,则竖直方向的初速度也相同,在空中运动的时间相同,所以同时抛出,故B错误;
C.因A篮球有水平方向初速度,所以两位同学抛球的初速度不同,篮球A、B质量相等,根据动能定理可知,两位同学抛球时对A、B做功不同,故C错误;
D.两篮球加速度都为重力加速度,且两球运动时间也相同,则速度变化量为,可知从抛出到相遇A、B两球的速度变化量大小、方向均相同,根据可知从抛出到相遇A、B两球的动量的变化量相同,故D正确。
故选D。
13.质量为1kg的某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼,假设其在空中的俯冲可以看作自由落体运动,进入水中后可以看作匀减速直线运动,其v−t图像如图所示,自由落体运动的时间为t1=0.6s,整个过程的运动时间为,最大速度为vm=6m/s,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.0~t1内,海鸟动量变化量的大小为10kg⋅m/s
B.整个过程中,海鸟下落的高度为6m
C.时间内,海鸟所受的阻力是重力的2.5倍
D.时间内,海鸟的加速度大小为20m/s2
【答案】C
【详解】A.0~t1内,海鸟动量变化量的大小为,故A错误;
B.v−t图像与横轴围成的面积表示位移,可知整个过程中,海鸟下落的高度为,故B错误;
CD.时间内,海鸟的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
可得
故时间内,海鸟所受的阻力是重力的2.5倍,故C正确,D错误。
故选C。
14.(多选)质量为2kg的物体,在运动过程中速度由向东的3m/s变为向南的3m/s,下列关于它在该运动过程中的动量变化量和动能变化量的说法正确的是( )
A.动量变化量大小为0
B.动量变化量大小为,方向为南偏西45°
C.动能变化量大小为0
D.动能变化量大小为
【答案】BC
【详解】AB.物体运动速度由向东的变为向南的,设向东的速度为,向南的速度为,由矢量运算法则可知,速度的变化量大小为
则动量变化量大小为
动量的变化如图所示
由几何关系可得动量变化量的方向为南偏西,故A错误,B正确;
CD.物体动能变化量大小为,故C正确,D错误。
故选BC。
15.(多选)一长为L的轻质细绳一端固定于O点、另一端系一质量为m的小球,将小球拉至细绳与竖直方向的夹角为α的A点由静止释放,小球经最低点B运动到与A点等高的C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.从A点到B点的过程中,重力做正功,绳子的拉力做负功
B.在B点时,重力的功率为0
C.达到B点时,小球的动量大小为
D.小球能从A点运动到C点,像是“记得”自己的起始高度,是因为它的动量守恒
【答案】BC
【详解】A.从A点到B点的过程中,重力做正功,由于绳子的拉力与小球的速度方向总垂直,所以拉力对球不做功,故A错误;
B.在B点时,重力与速度方向垂直,所以此时重力的瞬时功率为0,故B正确;
C.从A点到B点的过程中,根据机械能守恒定律得
可得动量,故C正确;
D.小球能从A点运动到C点,动量方向不断变化,动量不守恒;能回到等高点是因为机械能守恒,故D错误。
故选BC。
16.(多选)如图所示,固定斜面的倾角为θ,一小球(视为质点)从斜面底端的正上方距底端高度为h 处被水平抛出,小球落到斜面上时的速度方向恰好垂直斜面。重力加速度大小为g,不计空气阻力。根据上述已知条件可求得的物理量有( )
A.小球在空中运动的时间
B.小球抛出时的速度大小
C.小球落到斜面上时的动能
D.小球落到斜面上时的动量大小
【答案】AB
【详解】AB.设小球平抛初速度为,空中运动时间为t,则小球落到斜面上时竖直方向速度
根据几何关系有
联立可解出、t,故AB正确;
CD.由于小球质量未知,故无法计算出球落到斜面上时的动能和动量大小,故CD错误。
故选AB。
16.如图所示,带电荷量为q=1×10−6C、质量为m=1kg的小物块静置在粗糙绝缘水平平台上,物块距平台右端的距离x=0.64m,空间内分布有水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=4×106N/C,已知物块与水平平台间的动摩擦因数μ=0.2,水平平台高h=1.8m,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物块离开水平平台的速度大小;
(2)物块从开始运动到落地前瞬间的过程中,动量变化量的大小。
【详解】(1)在平台上,对物块根据牛顿第二定律有
可得
根据匀变速直线运动规律有
可得
(2)物块离开水平平台后,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀加速直线运动,竖直方向有
可得
落地前瞬间竖直方向的分速度
水平方向的加速度
落地前瞬间水平方向的分速度
落地前瞬间的速度
故动量变化量的大小为
18.如图所示,让质量为1kg的摆球从图中位置由静止开始下摆,正好摆到最低点位置时摆线刚好被拉断。设摆线长l=1.6m,O点离地高H=2.05m,不计摆线被拉断时的机械能损失,不计空气阻力,g取,求:
(1)摆球刚到达点时的速度大小;
(2)绳子能承受的最大拉力;
(3)落到地面点时摆球的动量。
【详解】(1)小球从A到B过程,由机械能守恒有
解得摆球刚到达点时的速度大小
(2)在B点,对小球,由牛顿第二定律有
联立解得绳子能承受的最大拉力
(3)小球从B点到D点过程,由动能定理有
代入题中数据,解得
则小球落到地面点时摆球的动量大小
设v方向斜向下与水平方向夹角为,则有
可知
【考点3 动量和动能的区别与联系】
19.某人坐在摩天轮吊舱里随摩天轮做匀速圆周运动,下列不变的物理量是( )
A.人的动能 B.人的速度
C.人的动量变化率 D.人的动量
【答案】A
【详解】A.动能是标量,公式为,匀速圆周运动中速率不变,质量不变,故动能不变,A正确;
B.速度是矢量,匀速圆周运动中速度方向始终沿切线方向变化,故B错误;
C.根据动量定理,动量变化率等于合力。匀速圆周运动中,合力为向心力 ,方向始终指向圆心,方向不断变化,故动量变化率始终变化,C错误;
D.动量,因速度方向变化,动量方向随之变化,故D错误。
故选A。
20.图中石磨是用来制作我国传统食物豆腐的生产工具。人以大小恒定的水平推力F垂直于磨柄推动磨盘转动,同时有一粒黄豆在水平石磨的上表面随石磨一起绕中心轴做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A.石磨转动一周的过程中,力F所做功为零
B.黄豆受到的合外力为零
C.黄豆在运动过程中动量和动能均保持不变
D.石磨转动越快,黄豆受到的摩擦力越大
【答案】D
【详解】A.石磨转动一周的过程中,力F所做功为变力做功,等于F与作用点转动一周的周长的乘积,不为零,故A错误;
B.黄豆做匀速圆周运动,受到的合外力提供圆周运动的向心力,故B错误;
C.黄豆运动过程中速度大小不变,但方向时刻改变,因此黄豆的动能保持不变,但动量方向不断变化,故C错误;
D.石磨转动越快,黄豆需要的向心力(即静摩擦力)越大,故D正确。
故选D。
21.如图所示,水平地面上固定一个半径为的圆环,从水平直径的点平抛两个质量分别为、的物体,动量大小均为,物体落到圆环上时机械能相等,取地面为零势能面,空气阻力不计,当地的重力加速度为,则以下说法一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设两个质量分别为、的物体抛出时的速度大小分别为、,由题意可知物体落到圆环上时机械能相等,由于物体在空中运动过程机械能守恒,则两物体抛出时的机械能相等,取地面为零势能面,则有
可得
代入数据可得
则有
则一定有
故选C。
22.将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从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,下列分析正确的是( )
A.绳对人的拉力先减小后增大,人的动量先增大后减小
B.人在最低点时动量为0,人处于静止状态
C.绳对人的拉力始终做负功,人的动能和动量一直减小
D.人的动能最大时,动量一定最大
【答案】D
【详解】AC.从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中,弹性绳的拉力一开始小于人的重力,之后拉力大于人的重力,绳对人的拉力一直增大,人先向下加速运动后向下减速运动,则人的速度先增大后减小,人的动量先增大后减小,人的动能也先增大后减小;绳对人的拉力始终向上,绳对人的拉力始终做负功,故AC错误;
B.人在最低点时速度为零,则动量为零,但加速度向上,人不是处于静止状态,故B错误;
D.人的动能最大时,速度最大,所以动量一定最大,故D正确。
故选D。
23.关于动量,下列说法中正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,动量不变
B.做匀变速运动的物体,它的动量一定在改变
C.物体的动量变化,动能也一定变化
D.甲物体动量,乙物体动量,所以
【答案】B
【详解】A.动量是矢量,做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化,故动量时刻在变化,故A错误;
B.做匀变速直线运动或匀变速曲线运动,物体的速度大小都时刻在变化,所以动量一定在变化,故B正确;
C.速度方向变化,但大小不变时,则动量变化,动能不变,例如匀速圆周运动,故C错误;
D.动量的正负号只表示方向,与大小无关,故两物体动量大小关系为
故D错误。
故选B。
24.(多选)关于动量与动能,下列说法中正确的是( )
A.动量相同的物体,动能一定相同
B.动量相同的物体,动能不一定相同
C.动量大的物体,动能一定大
D.动量大的物体,动能不一定大
【答案】BD
【详解】AB.动量
动能
若两物体动量相同(),但质量不同,则速度不同,动能 会随质量变化,动能不同,A错误,B正确;
CD.动能
若动量 大但质量 更大,动能可能反而小,动量大的物体动能不一定大,C错误,D正确。
故选BD。
25.(多选)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一定相同
D.甲物体的动量,乙物体的动量,则
【答案】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.动量的正负号只表示方向,与大小无关,故两物体动量大小关系为,故D正确。
故选BD。
26.(多选)如图所示, 在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧,两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态,整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断,在弹簧将A、B两物体弹开的过程中,设某一时刻A、B物体的加速度大小为aA和aB,速度大小为vA和vB,弹力做功的功率为PA和PB,A、B两物体的动能为EkA和EkB。若A、B物体的质量关系是mA>mB,则下面关系式中正确的是 ( )
A.aA<aB B.vA<vB C.PA<PB D.EkA<EkB
【答案】ABCD
【详解】A.因任意时刻弹簧对AB的作用力大小相等,根据,因mA>mB,则aA<aB,选项A正确;
B.根据v=at可知,任意时刻两物体速度关系是vA<vB,选项B正确;
C.根据P=Fv,因为vA<vB,且弹簧对两物体的弹力大小相同,则弹力做功的功率为PA<PB,选项C正确;
D.因由动量守恒定律可知,两物体动量大小相等,根据,因为mA>mB,则EkA<EkB,选项D正确;
故选ABCD.
27.一个质量为的物体在合力的作用下,从静止开始在水平地面上做直线运动。以向东为正方向,合力随时间变化的图像如图所示。
(1)求出内物体所受冲量的大小;
(2)求出3s末物体的速度大小和动能。
【详解】(1)根据冲量表达式
可知4s内物体所受冲量的大小为
(2)设3s末物体的速度大小为,根据动量定理可得
又
联立解得
则3s末物体的动量大小为
3s末物体的动能为
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1.1 动量(专题训练)
【考点1 动量的定义、单位和矢量性】 1
【考点2 计算物体的动量及动量的变化】 3
【考点3 动量和动能的区别与联系】 6
【考点1 动量的定义、单位和矢量性】
1.2025年7月30日15时49分,我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星,卫星发射成功后关闭动力系统,由于空气阻力的影响,导致卫星轨道逐渐变化,下列说法正确的是( )
A.卫星的轨道高度逐渐变大 B.卫星的周期逐渐增大
C.卫星的机械能逐渐减小 D.卫星的动量逐渐减小
2.甲、乙两颗靠近的恒星通过彼此的引力绕着共同的中心做匀速圆周运动,组成双星系统,其中甲的质量与乙的质量之比为。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两颗恒星转动的轨道半径之比为
B.甲、乙两颗恒星的动量大小之比为
C.若仅两颗恒星之间的距离增大,则恒星转动的角速度增大
D.若仅两颗恒星之间的距离变为原来的4倍,则恒星转动的周期变为原来的8倍
3.牛顿是经典力学的建立者,1N 可表示为( )
A.1kg·m/s B. C. D.1g·m/s
4.假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,取向右为正方向,则物体的动量p关于位置x的图像可能是( )
A. B. C. D.
5.“开阳”是北斗七星斗柄尾端的第二颗星星,现代天文观测表明它是一个复杂的四合星系统,由两个双星系统共同组成。其中子双星系统“开阳A”由两颗质量几乎一样的恒星开阳和开阳组成。若近似认为两颗恒星的质量均为太阳质量的2.2倍,它们绕共同圆心做匀速圆周运动,轨道周期为天,忽略其它天体的影响。下列说法正确的是( )
A.开阳与开阳的动量相同
B.开阳与开阳的加速度相同
C.开阳与开阳的向心力相同
D.开阳与开阳的动能相同
6.(多选)一弹簧振子沿x轴在-0.2m~+0.2m之间做简谐运动。已知在t=0时刻振子的位移为x=-0.1m,速度大小为v,方向沿x轴正方向,在t=1s时刻速度大小也为v,方向沿x轴负方向,下列说法正确的是( )
A.该简谐运动的振幅为0.2m,周期可能为1.5s
B.振子在任意四分之一周期内经过的路程均等于0.2m
C.振子动能相等的两个时刻,弹簧的长度不一定相同
D.振子经过同一点时,其加速度、动能相同,但动量可能不同
7.(多选)我国是世界上高铁运营里程最长、在建规模最大、运营动车组最多、商业运营速度最高的国家。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,则启动阶段描述列车动能、动量与位移、时间之间关系的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(多选)一质量为1kg的小球从离地20m的高度由静止释放,忽略球受到的空气阻力,重力加速度g=10m/s2,以下说法正确的是( )
A.小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为10N·s
B.小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为20N·s
C.小球落地瞬间的动量大小为10kg·m/s
D.小球落地瞬间的动量大小为20kg·m/s
【考点2 计算物体的动量及动量的变化】
9.劳动最光荣。暑假,小张同学帮家里干活,他提着一桶水水平匀速向前运动,下列说法正确的是( )
A.小张对桶做正功 B.桶的动量改变量为零
C.水对桶的压力是因为桶发生了形变 D.水的重力势能变大
10.我国计划在2030年前实现载人登月。若航天员在月球上将小球水平抛出,则该小球落到月面前( )
A.相同时间段内动能变化量相同
B.相同时间内动量变化量相同
C.速度与竖直方向的夹角变化越来越快
D.速度与水平方向的夹角变化越来越快
11.一项研究表明,Gliese229B是由两颗褐矮星(现被命名为Gliese229Ba和Gliese229Bb)组成的双星系统,仅考虑两星间的万有引力,二者各自绕连线上的某一点做匀速圆周运动.将两星视为质点,相距,Gliese229Ba的质量为,Gliese229Bb的质量为,引力常量为,则下列说法正确的是( )
A.Gliese229Ba与Gliese229Bb做圆周运动的半径之比为
B.两星做圆周运动的角速度
C.两星做圆周运动的向心力大小不相等
D.两星做圆周运动的动量大小不相等
12.如图所示,在相同高度处甲同学以速度将篮球斜向上抛出,乙同学将等质量的篮球以速度竖直向上抛出,到达最高点时恰被水平击中。两球均可视为质点,不计空气阻力,则( )
A.相遇时A、B两球的机械能相同
B.A球比B球抛出时刻要早
C.抛球时两位同学对A、B两球做功大小相同
D.从抛出到相遇A、B两球的动量的变化量相同
13.质量为1kg的某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼,假设其在空中的俯冲可以看作自由落体运动,进入水中后可以看作匀减速直线运动,其v−t图像如图所示,自由落体运动的时间为t1=0.6s,整个过程的运动时间为,最大速度为vm=6m/s,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.0~t1内,海鸟动量变化量的大小为10kg⋅m/s
B.整个过程中,海鸟下落的高度为6m
C.时间内,海鸟所受的阻力是重力的2.5倍
D.时间内,海鸟的加速度大小为20m/s2
14.(多选)质量为2kg的物体,在运动过程中速度由向东的3m/s变为向南的3m/s,下列关于它在该运动过程中的动量变化量和动能变化量的说法正确的是( )
A.动量变化量大小为0
B.动量变化量大小为,方向为南偏西45°
C.动能变化量大小为0
D.动能变化量大小为
15.(多选)一长为L的轻质细绳一端固定于O点、另一端系一质量为m的小球,将小球拉至细绳与竖直方向的夹角为α的A点由静止释放,小球经最低点B运动到与A点等高的C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.从A点到B点的过程中,重力做正功,绳子的拉力做负功
B.在B点时,重力的功率为0
C.达到B点时,小球的动量大小为
D.小球能从A点运动到C点,像是“记得”自己的起始高度,是因为它的动量守恒
16.(多选)如图所示,固定斜面的倾角为θ,一小球(视为质点)从斜面底端的正上方距底端高度为h 处被水平抛出,小球落到斜面上时的速度方向恰好垂直斜面。重力加速度大小为g,不计空气阻力。根据上述已知条件可求得的物理量有( )
A.小球在空中运动的时间
B.小球抛出时的速度大小
C.小球落到斜面上时的动能
D.小球落到斜面上时的动量大小
16.如图所示,带电荷量为q=1×10−6C、质量为m=1kg的小物块静置在粗糙绝缘水平平台上,物块距平台右端的距离x=0.64m,空间内分布有水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=4×106N/C,已知物块与水平平台间的动摩擦因数μ=0.2,水平平台高h=1.8m,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物块离开水平平台的速度大小;
(2)物块从开始运动到落地前瞬间的过程中,动量变化量的大小。
18.如图所示,让质量为1kg的摆球从图中位置由静止开始下摆,正好摆到最低点位置时摆线刚好被拉断。设摆线长l=1.6m,O点离地高H=2.05m,不计摆线被拉断时的机械能损失,不计空气阻力,g取,求:
(1)摆球刚到达点时的速度大小;
(2)绳子能承受的最大拉力;
(3)落到地面点时摆球的动量。
【考点3 动量和动能的区别与联系】
19.某人坐在摩天轮吊舱里随摩天轮做匀速圆周运动,下列不变的物理量是( )
A.人的动能 B.人的速度
C.人的动量变化率 D.人的动量
20.图中石磨是用来制作我国传统食物豆腐的生产工具。人以大小恒定的水平推力F垂直于磨柄推动磨盘转动,同时有一粒黄豆在水平石磨的上表面随石磨一起绕中心轴做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A.石磨转动一周的过程中,力F所做功为零
B.黄豆受到的合外力为零
C.黄豆在运动过程中动量和动能均保持不变
D.石磨转动越快,黄豆受到的摩擦力越大
21.如图所示,水平地面上固定一个半径为的圆环,从水平直径的点平抛两个质量分别为、的物体,动量大小均为,物体落到圆环上时机械能相等,取地面为零势能面,空气阻力不计,当地的重力加速度为,则以下说法一定正确的是( )
A. B. C. D.
22.将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从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,下列分析正确的是( )
A.绳对人的拉力先减小后增大,人的动量先增大后减小
B.人在最低点时动量为0,人处于静止状态
C.绳对人的拉力始终做负功,人的动能和动量一直减小
D.人的动能最大时,动量一定最大
23.关于动量,下列说法中正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,动量不变
B.做匀变速运动的物体,它的动量一定在改变
C.物体的动量变化,动能也一定变化
D.甲物体动量,乙物体动量,所以
24.(多选)关于动量与动能,下列说法中正确的是( )
A.动量相同的物体,动能一定相同
B.动量相同的物体,动能不一定相同
C.动量大的物体,动能一定大
D.动量大的物体,动能不一定大
25.(多选)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一定相同
D.甲物体的动量,乙物体的动量,则
26.(多选)如图所示, 在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧,两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态,整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断,在弹簧将A、B两物体弹开的过程中,设某一时刻A、B物体的加速度大小为aA和aB,速度大小为vA和vB,弹力做功的功率为PA和PB,A、B两物体的动能为EkA和EkB。若A、B物体的质量关系是mA>mB,则下面关系式中正确的是 ( )
A.aA<aB B.vA<vB C.PA<PB D.EkA<EkB
27.一个质量为的物体在合力的作用下,从静止开始在水平地面上做直线运动。以向东为正方向,合力随时间变化的图像如图所示。
(1)求出内物体所受冲量的大小;
(2)求出3s末物体的速度大小和动能。
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