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课时测评1 冲量 动量
(时间:30分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-12题,每题4分,共48分)
1.关于冲量,以下说法中正确的是( )
A.力越大,这个力的冲量一定越大
B.力的作用时间越长,这个力的冲量一定越大
C.两个力的大小相等,作用时间也相同,这两个力的冲量一定相同
D.两个力的大小相等,作用时间也相同,但这两个力的冲量却不一定相同
答案:D
解析:由冲量的定义式I=Ft可知,冲量由力和时间共同决定,故A、B错误;冲量是矢量,与力的方向相同,两个力大小相等,作用时间相同,但如果方向不同,冲量也不同,C错误,D正确。
2.(2024·惠州市高一校考)某同学用力推课桌,课桌受到10 N的推力作用并且保持静止,经时间5 s,推力对课桌的冲量大小为( )
A.10 N·s B.50 N·s
C.25 N·s D.15 N·s
答案:B
解析:根据冲量的定义可知,推力对课桌的冲量大小为I=Ft=10×5 N·s=50 N·s,故选B。
3.(2024·梅州市开学考)一个质量为2 kg的物体在合力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,则下列说法错误的是( )
A. 前1 s合力的冲量为2 N·s
B. 前2 s合力的冲量为4 N·s
C. 前3 s合力的冲量为3 N·s
D. 前4 s合力的冲量为0 N·s
答案:D
解析:根据I=Ft可知,在F-t图像中,图线与t轴所围成的面积表示力F的冲量。前1 s合力的冲量为2×1 kg·m/s=2 kg·m/s,前2 s合力的冲量为2×2 kg·m/s=4 kg·m/s,前3 s合力的冲量为(2×2-1×1)kg·m/s=3 kg·m/s,前4 s合力的冲量为(2×2-1×2) kg·m/s=2 kg·m/s,故A、B、C正确,D错误。故选D。
4.(2025·佛山华侨中学高二月考)常见的羽毛球图标之一如图所示,羽毛球是十分普及的体育运动,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30 m/s,运动员将羽毛球以70 m/s的速度反向击回,羽毛球的质量为10 g,则羽毛球动量的变化量( )
A.大小为0.4 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相同
B.大小为0.4 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反
C.大小为1.0 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反
D.大小为1.0 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相同
答案:C
解析:以羽毛球被反向击回的方向为正方向,则有p1=mv1=-10×10-3×30 kg·m/s= -0.3 kg·m/s,p2=mv2=10×10-3×70 kg·m/s=0.7 kg·m/s,所以动量的变化量Δp=p2-p1=0.7 kg·m/s-(-0.3) kg·m/s=1.0 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反。故选C。
5.(多选)(2025·汕头市高二期中)自动流水线中有实现货物转弯的水平传送带,质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置,传送过程中传送速率保持不变,货物相对传送带静止,则货物在此过程中( )
A.所受支持力的冲量为零
B.支持力对货物做功为零
C.所受合外力做功不为零
D.所受合外力的冲量不为零
答案:BD
解析:货物所受支持力的冲量I=FNt,不为零,故A错误;支持力与货物运动方向垂直,不做功,B正确;货物动能不变,则所受合外力做功为零,故C错误;货物的速度方向变化,所受合外力的冲量不为零,故D正确。故选BD。
6.关于动量,下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,动量不变
B.做匀变速直线运动的物体,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.甲物体的动量p1=5 kg·m/s,乙物体的动量p2=-10 kg·m/s,所以p1>p2
答案:B
解析: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,A错误;做匀变速直线运动的物体的速度大小时刻在变化,所以动量一定在变化,B正确;物体速度方向变化,但大小不变,则其动量变化,而动能不变,C错误;动量的符号只表示方向,不表示大小,故p1<p2,D错误。
7.质量为2 kg的物体,速度由3 m/s增大为6 m/s,它的动量和动能各增大为原来的( )
A.2倍 2倍 B.2倍 4倍
C.4倍 2倍 D.4倍 4倍
答案:B
解析:p1=2×3 kg·m/s=6 kg·m/s,p2=2×6 kg·m/s=12 kg·m/s,则动量增大为原来的2倍;Ek1=×2×32 J=9 J,Ek2=×2×62 J=36 J,则动能增大为原来的4倍,故选B。
8.(多选)(2024·阳江市期中)甲、乙两物体的质量之比是1∶4,则( )
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
答案:AC
解析:由p2=2mEk可知,当两物体动量相等时,动能之比等于质量的反比,A正确,B错误;当两物体动能相等时,动量之比等于质量的平方根之比,C正确,D错误。
9.在冰上接力比赛时,甲推乙的作用力是F1,乙对甲的作用力是F2,则这两个力( )
A.F1的冲量小于F2的冲量
B.F1的冲量大于F2的冲量
C.大小相等、方向相同
D.大小相等、方向相反
答案:D
解析:甲推乙的作用力与乙对甲的作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律可知这两个力大小相等、方向相反,根据冲量的定义,可知F1的冲量与F2的冲量大小相等、方向相反。故选D。
10.(多选)从水平地面上方同一高度处,使a球竖直下抛,使b球平抛,且两球质量相等,初速度大小相同,最后落于同一水平地面上,空气阻力不计。下述说法中正确的是( )
A.两球着地时的速度相同
B.两球着地时的速率相同
C.两球着地时的动量相同
D.两球着地时的动能相同
答案:BD
解析:抛体运动均遵循机械能守恒定律,由mv2=mgh+mv02可知两球末动能相同,速率相同,B、D正确;因末速度方向不同,末动量方向也不同,A、C错误。
11.(多选)(2024·中山市期中联考)高速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.与它的速度成正比
B.与它所经历的时间成正比
C.与它的位移成正比
D.与它的动能成正比
答案:AB
解析:由动量公式p=mv可知,动量与速度成正比,故A正确;由公式v=at,可得p=mat,动量与它所经历的时间成正比,故B正确;由公式p=mv,v2=2as,可得p=m,动量与它的位移不成正比,故C错误;由公式Ek=mv2,p=mv,可得p=,动量与它的动能不成正比,故D错误。
12.如图所示,PQS是固定于竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道,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(图中未画出),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点的动量的变化量相同
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,故ta<tb,即a比b先到达S。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,故动量的变化量不同,故B正确,A、C、D错误。
13.(12分)(2024·茂名市期末)一小孩把一质量为0.5 kg的篮球由静止释放,释放后篮球的重心下降高度为1.25 m时与地面相撞,反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.45 m,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,求地面与篮球相互作用的过程中:
(1)篮球动量的变化量;
(2)篮球动能的变化量。
答案:(1)4 kg·m/s,方向竖直向上
(2)减少了4 J
解析:(1)篮球与地面相撞前瞬间的速度大小为v1== m/s=5 m/s,方向竖直向下;篮球反弹后的初速度大小v2== m/s=3 m/s,方向竖直向上
规定竖直向下为正方向,篮球动量的变化量为
Δp=(-mv2)-mv1=-0.5×3 kg·m/s-0.5×5 kg·m/s=-4 kg·m/s
即篮球的动量变化量大小为4 kg·m/s,方向竖直向上。
(2)篮球动能的变化量为ΔEk=mv22-mv12=×0.5×32 J-×0.5×52 J=-4 J
即动能减少了4 J。
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