1.1 动量 分层作业 同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

1.1 动量 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．一质量为2kg的物体静止在光滑水平面上，物体在两个相互垂直的水平力作用下开始运动，力对物体做的功为3J，力对物体做的功为4J，随后同时撤去这两个力。撤去这两个力的瞬间，物体的动量大小为（　　） A． B． C． D． 2．下列关于动量的说法，正确的是（　　） A．动量是标量，只有大小没有方向，其单位是 B．质量越大的物体，动量一定越大 C．两个物体动能相等时，动量也一定相等 D．动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，动能是标量，动量是矢量 3．（多选）质量为的金属小球，以的速度水平抛出，抛出后经过落地，不计阻力，g取。则以下说法正确的是（　　） A．小球刚落地时，动量的大小 B．小球刚落地时，动量的大小 C．小球从抛出到刚落地的动量变化量的大小为 D．小球从抛出到刚落地的动量变化量的大小为 4．（多选）小朋友在玩丢沙包游戏时，在同一竖直线上不同高度处水平抛出A、B两沙包，两沙包击中水平地面上同一位置，如图所示．若A、B两沙包质量之比为1：3，A、B两沙包的抛出点距水平地面高度之比为，两沙包均可视为质点，忽略一切阻力，则A、B两沙包（　　） A．在空中运动时间之比为 B．水平抛出时速度大小之比为 C．从抛出到落地过程中，重力做功之比为 D．从抛出到落地过程中，动量变化量之比为 5．如图甲所示，在奥运会的足球赛场上，一足球运动员踢起一个质量为0.4 kg的足球。若足球以10 m/s的速度撞向球门门柱，然后以3 m/s的速度反向弹回（如图乙所示），以向右为正方向，则这一过程中： (1)足球的末动量是多少？ (2)足球的动量变化量是多少？ 6．如图所示，长度的轻绳上端固定在O点，下端系一质量的小球（可视为质点）。取重力加速度。 （1）在水平拉力的作用下，轻绳与竖直方向的夹角，小球保持静止。求此时小球所受水平拉力的大小F； （2）由图示位置无初速释放小球，不计空气阻力。当小球通过最低点时，求： a．小球动量的大小p； b．轻绳对小球拉力的大小。 B层 7．在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球。一个竖直上抛，一个竖直下抛，一个平抛，若不计空气阻力，从三个小球抛出到落地的过程中（　　） A．三个球动量的变化率相同 B．下抛球和平抛球动量的变化量相同 C．上抛球动量变化量最小 D．三球落地时的动量相同 8．（多选）如图所示，某同学把压在水杯下的纸水平抽出，重复操作，将水杯压在纸的同一位置，以更快的速度水平抽出，两次过程中水杯均未滑出桌面，则在第二次的抽出过程中（    ） A．水杯受到的摩擦力与第一次相等 B．水杯动能变化量比第一次的大 C．水杯动量变化量比第一次的大 D．水杯动量变化量与对应时间的比值与第一次相等 9．首钢滑雪大跳台（如图甲所示）又称“雪飞天”，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，从跳台O点沿水平方向飞出。已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为，运动员的质量为m。重力加速度为g。不计一切摩擦和空气阻力。求： (1)运动员经过跳台O时的速度大小v； (2)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间t； (3)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的过程中动量的变化量的大小。 C层 10．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。取O点为坐标原点、向右为正方向，在物块从A到B的过程中，弹簧对物块的弹力F、物块的加速度a和动量p、弹簧弹性势能Ep随位移x（相对于坐标原点）变化的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 11．（多选）如甲图所示，质量为2kg的物块，以m/s的初速度在水平地面上向右运动，水平向左的推力F随路程x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，则（　　） A．物块回到出发点时的速度大小为2m/s B．整个过程中克服摩擦力做功14J C．物块从m到m动量改变量为零 D．m时，物块的动能为8J 12．如图所示，一轨道由半径R=2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为m=1kg的小球从A点正上方处的O´点由静止释放，小球经过圆弧上的B点时，轨道对小球的支持力大小FN=18N，最后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点。已知B点与地面间的高度h=3.2m，小球与BC段轨道间的动摩擦因数μ=0.2，小球运动过程中可视为质点，不计空气阻力，g取10 m/s2， 求： （1）小球运动至B点时的动量； （2）小球在圆弧轨道AB上运动过程中克服摩擦力所做的功Wf； （3）水平轨道BC的长度L多大时，小球落点P与B点的水平距最大。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 C D BC BC A AD C AC 1．C 【详解】设撤去这两个力的瞬间物体速度为v，由动能定理有 动量大小 代入题中数据，联立解得 故选C。 2．D 【详解】A．动量是矢量，既有大小又有方向，其单位是，故A错误； B．根据，可知质量越大的物体，动量不一定越大，故B错误； C．根据，可知两个物体动能相等时，动量不一定相等，故C错误； D．动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，动能是标量，动量是矢量，故D正确。 故选D。 3．BC 【详解】AB．落地竖直分速度 小球落地合速度大小 则小球刚落地时，动量的大小 故A错误，B正确； CD．小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则水平方向动量变化量为0，小球动量的变化量等于竖直方向上的动量变化量，则有 故C正确，D错误。 故选BC。 4．BC 【详解】A．竖直方向上，由 得 可知A、B两沙包在空中运动时间之比 故A错误； B．水平方向上，由 可知，A、B两沙包水平抛出时速度大小之比 故B正确； C．从抛出到落地过程中，重力做功 故 C正确； D．从抛出到落地过程中，动量变化量 故 故D错误。 故选BC。 5．(1)，方向向左 (2)，方向向左 【详解】（1）设以向右方向为正方向， 末速度 足球的末动量是 即足球的末动量大小为，方向向左。 （2）初动量为 末动量为 动量变化量为 即足球的动量变化量大小为，方向向左。 6．（1）；（2）a．，b．2N 【详解】（1）根据平衡条件以及力的分解可得 解得 （2）a．设小球通过最低点时的速度大小为v，根据动能定理有 解得 此时小球动量的大小为 b．对小球根据牛顿第二定律有 解得 7．A 【详解】ABC．三个小球加速度相同，故速度变化率相同，可得三个球动量的变化率相同 ；三个小球以相同的速率抛出，可知竖直上抛运动的物体运动时间大于平抛运动的时间，平抛运动的时间大于竖直下抛运动的时间，所以上抛运动的时间最长，根据动量定理知，，可得上抛球动量变化量最大。下抛球动量变化量最小，故A正确，BC错误； D．根据动能定理知 可知三球落地时速度的大小相等，由于平抛运动的速度方向与上抛运动和下抛运动的速度方向不同，则动量不同，故D错误。 故选A。 8．AD 【详解】A．分析可知，两次过程，水杯受到的摩擦力均为滑动摩擦力且不变，故A正确； BC．第二次快拉动白纸过程中，摩擦力作用时间短，则产生的冲量较小，根据动量定理可知，水杯增加的动量小一些，根据动能与动量关系有 由于第二次动量小，故第二次动能小，故BC错误； D．动量变化量与对应时间的比值等于物体受到的合力，两次过程，水杯的合力均为滑动摩擦力且不变，则水杯动量变化量与对应时间的比值与第一次相等，故D正确。 故选AD。 9．(1) (2) (3) 【详解】（1）从A到O根据动能定理可知 解得 （2）离开O点，运动员做平抛运动，根据平抛运动规律有 根据几何关系有 联立解得 （3）根据平抛运动规律可知平抛运动速度的变化 则动量的变化 10．C 【详解】A．根据题意，小物块的位移是相对于坐标原点的位移，则该位移大小即为弹簧的形变量，当物块在O点左侧运动时，位移为负值，弹簧处于压缩状态，弹簧弹力方向向右，为正值，当物块在O点右侧运动时，位移为正值，弹簧处于拉伸状态，弹簧弹力方向向左，为负值，即弹力方向与相对于原点的位移方向相反，则有 斜率为负值，图中斜率为正值，A错误； B．物块从A到B的过程中，摩擦力方向向左，为负值，结合上述，根据牛顿第二定律有 结合上述解得 可知，加速度与位移呈现线性关系，图像为一条不经过原点的倾斜直线，B错误； D．根据上述有 由于小物块的位移大小等于弹簧的形变量，即弹簧弹力大小与位移大小成正比，则弹性势能 即图像为一条过原点的抛物线，开口向上，D错误； C．令AO长为x0，则物块在A位置时，弹性势能为 结合上述，物块从A向B运动过程中，根据能量守恒定律有 物块的动量 解得 可知，动量随位移变化的图像是一条曲线，物块从A向B运动过程中，速度方向向右，动量为正值，根据题意分析可知，物块在AO之间运动时，弹簧处于压缩状态，当弹簧弹力大于摩擦力时，做加速运动，当弹簧弹力小于摩擦力时，做减速运动，物块越过O点后向右运动时，弹簧处于拉伸状态，物块一直减速至B点，即物块的最大速度位置在AO之间，令该位置为C点，可知，物块从A运动到C点加速，动量增大，从C运动到B点减速，动量减小，动量最大位置在O点左侧，C正确。 故选C。 11．AC 【详解】A．物块向右运动时受到水平向左的推力和摩擦力，若物块减速到0，根据动能定理有 从图像可知 则 代入得 再代入数据化简得 解得或（舍） 当物块向左运动时受到水平向左的推力与水平向右的摩擦，当时，根据动能定理有 代入数据得，故A正确； B．回到出发点，克服摩擦力做功 之后为0，物体减速至0，克服摩擦力做功 则总功，故B错误； C．物块向左运动距离 解得 所以m时物体静止，物块从m到m动量改变量为零，故C正确； D．因，说明物块向左运动1m，而时，根据动能定理有 解得 故D错误。 故选AC。 12．（1）；（2）22J；（3）4.64m 【详解】（1）小球在B点，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 小球运动至B点时的动量为 （2）从到B的过程中，由动能定理可得 代入数据解得 （3）由B到C的过程中，由动能定理得 解得 根据公式可得，从C点到落地的时间为 B到P的水平距离为 代入数据，联立并整理可得 由数学知识可知，当，P到B的水平距离最大，为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $