内容正文:
第一章 动量守恒定律
1.动量
基础巩固
1. 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. 甲物体动量 ,乙物体动量 ,所以
【答案】 B
【解析】做匀速圆周运动的物体, 速度方向一直在改变, 动量改变, A 错误; 做匀变速直线运动的物体, 速度大小一直在改变,动量一定改变, 正确;物体的动量变化,可以是速度方向的改变, 大小可以不变, 故动能可能不变, 比如匀速圆周运动, C 错误; 动量是矢量, 动量的正负代表方向, 不代表大小,比较大小只看动量的绝对值,所以 ,D 错误. 故选 B.
2. 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, 它的动量不一定改变
D. 一个物体的运动状态改变,它的动量一定改变2.
【答案】D
【解析】动量 ,与质量、速度有关,质量大的物体, 速度可能较小,动量不一定大, 错误;动量是矢量,质量和速率都相同的物体, 速度方向可能不同, 动量不一定相同, B 错误; 物体的速率改变, 它的动量一定改变, C 错误; 物体的运动状态改变, 即速度改变, 它的动量一定改变, D 正确. 故选 D.
3. 物体在竖直平面内做匀速圆周运动, 运动一周的过程中 ( )
A. 物体的动量一直变化,动能始终不变
B. 物体的动能一直变化,动量始终不变
C. 物体的动量和动能始终不变
D. 物体的动量和动能一直变化
【答案】A
【解析】物体在竖直平面内做匀速圆周运动, 速度大小不变, 动能不变, 但速度方向一直变化, 动量一直变化, A 正确. 故选 A.
4. 下列关于动量和动能的说法, 正确的是 ( )
A. 一个物体的动量不变, 其动能一定不变
B. 一个物体的动能不变, 其动量一定不变
C. 两个物体的动量相等, 其动能一定不等
D. 两个物体的动能相等, 其动量一定不等
【答案】 A
【解析】动量的表达式为 ,动能的表达式为 ,两者之间的大小关系为 或 ,区别在于动量是矢量,动能是标量. 一个物体的动量不变,其动能一定不变,一个物体的动能不变,即速度的大小不变,若方向改变,则其动量会改变, 正确, 错误;两个物体的动量相等, 若它们的质量相等, 由关系式可知, 其动能一定相等, 两个物体的动能相等, 若它们的质量相等, 速度的方向也相同, 则其动量一定相同, C、D 错误. 故选 A.
5. (教材改编题) 质量为 的小球以 的速度竖直落到地板上,随后以 的速度反向弹回. 若取竖直向下的方向为正方向, 则小球动量的变化为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】
【解析】小球动量的变化为 ,故选 D.
6. 下列运动过程中, 在任意相等时间内, 物体动量变化不相等的运动是 ( )
A. 匀速圆周运动 B. 自由落体运动
C. 平抛运动 D. 匀减速直线运动
【答案】A
【解析】当物体运动的加速度恒定不变时,根据 可知, 在任意相等时间内, 物体速度的变化相等, 动量的变化相等; 做自由落体运动、平抛运动以及匀减速直线运动都是加速度不变的运动,而匀速圆周运动的加速度不是恒定的, 则在任意相等时间内物体动量变化不相等. 故选 A.
7. 如图所示是最常见的羽毛球运动图标之一,羽毛球运动是学校体育中最普及的体育运动,也是速度最快的球类运动,运动员扣杀羽毛球的速度可达到 . 假设羽毛球飞来的速度为 ,运动员将羽毛球以 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 ( )
第 7 题
A. 大小为 ,方向与羽毛球飞来的方向相反
B. 大小为 ,方向与羽毛球飞来的方向相同
C. 大小为 ,方向与羽毛球飞来的方向相反
D. 大小为 ,方向与羽毛球飞来的方向相同
【答案】 A
【解析】以羽毛球飞来方向的反方向为正方向, 则有 , ,所以动量的变化量 ,即羽毛球的动量变化量的大小为 , 方向与羽毛球飞来的方向相反. 故选 A.
8.(教材改编题)静止在光滑水平面上的物体, 受到水平拉力 的作用,拉力 随时间 变化的图像如图所示, 则下列说法错误的是 ( )
第 8 题
A. 内物体的位移为 0
B. 内拉力对物体所做功为 0
C. 末物体的动量为 0
D. 内动量的变化量为 0
【答案】 A
【解析】由图像可知,物体在 内先做匀加速运动后做匀减速运动,4s 末物体的速度为 0,位移一直增大,A 错误; 前 拉力做正功,后 拉力做负功, 末的速度为 0 ,所以两段时间内做功代数和为 0, B 正确; 物体 末的速度为 0,故动量为 0, C 正确; 根据 可知,前 内 正确. 本题选错误的,故选A.
综合运用
9. 颠球是足球运动基本技术之一, 若质量为 的足球用脚颠起后,竖直向下以 的速度落至水平地面上,再以 的速度反向弹回.取竖直向上为正方向,在足球与地面接触的时间内,关于足球动量变化量 和合外力对足球做的功 ,下列判断正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】足球与地面碰撞的过程中, 足球动量的变化量 ,方向竖直向上; 由动能定理,合外力所做的功 - 1.4 J. 故选 C.
10. 在高度差一定的不同光滑轨道中, 小球滚下用时最短的轨道叫作最速降线轨道. 在高度差相同的三个轨道中,将三个完全相同的铁球 分别放在 轨道的起点 , 同时由静止释放,发现 I 轨道上的铁球 a 最先到达终点 . 关于三个铁球的运动,下列说法正确的是 ( )
第 10 题
A. 三个铁球到达 点的动量相同
B. 铁球 c 的动能最大
C. 三个铁球到达 点的重力功率相同
D. 铁球 a 的平均速度最大
【答案】 D
【解析】动量是矢量,三个铁球到达 点的速度方向不同, 动量不同, A 错误; 三个铁球运动的位移相同, 重力做功相同,全程只有重力做功,由动能定理可知三个铁球的末动能相同,B错误;三个铁球运动的末动能相同,但末速度与竖直方向的夹角不同,则重力的功率不同, 错误;三个铁球运动的位移相同,且铁球 最先到达终点 ,所用时间最少,根据 ,可知铁球 的平均速度最大, 正确. 故选 .
11. 物体的运动状态可用位置 和动量 描述, 称为相,对应 图像中的一个点. 物体运动状态的变化可用 图像中的一条曲线来描述,称为相轨迹. 假如一质点沿 轴正方向做初速度为 0 的匀加速直线运动,则对应的相轨迹可能是 ( )
A.B.
C. D.
【答案】
【解析】根据题意可知,质点沿 轴方向做初速度为 0 的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律,其速度 ,其动量 ,所以对应的相轨迹可能是 D.
12. 一质量 的皮球从高 处自由落下, 与地面相碰后反弹的最大高度 . 试求球与地面相互作用前、后时刻的动量以及球与地面相互作用过程中的动量变化.
【答案】 ,方向向下 ,方向向上
,方向向上
【解析】以向下的方向为正方向,则由 可得与地面接触时的速度 ,此时的动量大小 ,方向向下,为正; 由 可得,球刚离开地面时的速度大小 ,此时的动量大小 ,方向向上, 为负. 所以 ,负号表示方向向上.
拓广探索
13. 某次跳台滑雪训练中,甲、乙运动员以相同的动能分别从 点沿同一方向水平滑出,他们分别落在倾斜滑道的 、 两点,轨迹如图所示. 不计空气阻力,则甲、乙运动员( )
第 13 题
A. 水平滑出瞬间的动量大小相等
B. 在空中运动的速度变化率不同
C. 落到滑道瞬间的速度方向不同
D. 落到滑道时甲的动量比乙的小
【答案】 D
【解析】运动员出发点与落点之间的距离是位移大小, 斜面倾角是位移与水平面的夹角, 由速度方向与位移方向的关系有 ,可知落到滑道瞬间的速度方向相同,由题图可知甲的初速度大,由 , 可知甲的质量较小,由动能与动量的关系 可知甲的初动量较小, A、C 错误;速度变化率是加速度,运动员做平抛运动,加速度相同, 错误; 落到滑道时,运动员的动量与速度方向相同,则有 ,运动员落点的速度方向相同,所以落到滑道时甲的动量比乙的小,D 正确. 故选 D.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
答案
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第一章 动量守恒定律
1.动量
基础巩固
1. 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. 甲物体动量 ,乙物体动量 ,所以
2. 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, 它的动量不一定改变
D. 一个物体的运动状态改变,它的动量一定改变
3. 物体在竖直平面内做匀速圆周运动, 运动一周的过程中 ( )
A. 物体的动量一直变化,动能始终不变
B. 物体的动能一直变化,动量始终不变
C. 物体的动量和动能始终不变
D. 物体的动量和动能一直变化
4. 下列关于动量和动能的说法, 正确的是 ( )
A. 一个物体的动量不变, 其动能一定不变
B. 一个物体的动能不变, 其动量一定不变
C. 两个物体的动量相等, 其动能一定不等
D. 两个物体的动能相等, 其动量一定不等
5. (教材改编题) 质量为 的小球以 的速度竖直落到地板上,随后以 的速度反向弹回. 若取竖直向下的方向为正方向, 则小球动量的变化为 ( )
A. B.
C. D.
6. 下列运动过程中, 在任意相等时间内, 物体动量变化不相等的运动是 ( )
A. 匀速圆周运动 B. 自由落体运动
C. 平抛运动 D. 匀减速直线运动
7. 如图所示是最常见的羽毛球运动图标之一,羽毛球运动是学校体育中最普及的体育运动,也是速度最快的球类运动,运动员扣杀羽毛球的速度可达到 . 假设羽毛球飞来的速度为 ,运动员将羽毛球以 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 ( )
第 7 题
A. 大小为 ,方向与羽毛球飞来的方向相反
B. 大小为 ,方向与羽毛球飞来的方向相同
C. 大小为 ,方向与羽毛球飞来的方向相反
D. 大小为 ,方向与羽毛球飞来的方向相同
8.(教材改编题)静止在光滑水平面上的物体, 受到水平拉力 的作用,拉力 随时间 变化的图像如图所示, 则下列说法错误的是 ( )
第 8 题
A. 内物体的位移为 0
B. 内拉力对物体所做功为 0
C. 末物体的动量为 0
D. 内动量的变化量为 0
综合运用
9. 颠球是足球运动基本技术之一, 若质量为 的足球用脚颠起后,竖直向下以 的速度落至水平地面上,再以 的速度反向弹回.取竖直向上为正方向,在足球与地面接触的时间内,关于足球动量变化量 和合外力对足球做的功 ,下列判断正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
10. 在高度差一定的不同光滑轨道中, 小球滚下用时最短的轨道叫作最速降线轨道. 在高度差相同的三个轨道中,将三个完全相同的铁球 分别放在 轨道的起点 , 同时由静止释放,发现 I 轨道上的铁球 a 最先到达终点 . 关于三个铁球的运动,下列说法正确的是 ( )
第 10 题
A. 三个铁球到达 点的动量相同
B. 铁球 c 的动能最大
C. 三个铁球到达 点的重力功率相同
D. 铁球 a 的平均速度最大
11. 物体的运动状态可用位置 和动量 描述, 称为相,对应 图像中的一个点. 物体运动状态的变化可用 图像中的一条曲线来描述,称为相轨迹. 假如一质点沿 轴正方向做初速度为 0 的匀加速直线运动,则对应的相轨迹可能是 ( )
A.B.
C. D.
12. 一质量 的皮球从高 处自由落下, 与地面相碰后反弹的最大高度 . 试求球与地面相互作用前、后时刻的动量以及球与地面相互作用过程中的动量变化.
拓广探索
13. 某次跳台滑雪训练中,甲、乙运动员以相同的动能分别从 点沿同一方向水平滑出,他们分别落在倾斜滑道的 、 两点,轨迹如图所示. 不计空气阻力,则甲、乙运动员( )
第 13 题
A. 水平滑出瞬间的动量大小相等
B. 在空中运动的速度变化率不同
C. 落到滑道瞬间的速度方向不同
D. 落到滑道时甲的动量比乙的小
题号
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