内容正文:
动量练习
一、单选题
1.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.不同物体中动量越大,速度一定越大
B.物体的动能发生变化,其动量可能不变
C.()的动量大于()的动量
D.做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
2.如图,质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现有一水平恒力作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,物块和小车之间的摩擦力为。经过时间,小车运动的位移为,物块刚好滑到小车的最右端。以下判断正确的是( )
A.此时物块的动能为
B.此时物块的动量为
C.这一过程中,物块和小车产生的内能为
D.这一过程中,物块和小车增加的机械能为
3.若用表示长度、表示质量、表示时间、表示动量,则下列各式可能表示能量的是( )
A. B. C. D.
4.2024年3月21日,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将天链三号01星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。假设预定轨道为圆,卫星的质量不变,则卫星在轨道上运行时,下列物理量一定不变的是( )
A.线速度 B.动量 C.向心加速度 D.动能
5.电动小车在水平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.小车的速度不变
B.小车的动量不变
C.小车的加速度不变
D.小车所受的合外力一定指向圆心
6.轻杆一端固定于一个转轴,另一端拴质量为m的小球,小球在转轴带动下,以恒定的速率在竖直平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,下列关于小球各物理量的说法正确的是( )
A.小球动量保持不变 B.小球动能保持不变
C.小球机械能保持不变 D.小球所受合外力为0
7.如图,在短道速滑接力比赛中,“交棒”运动员乙从后追上“接棒”运动员甲,乙猛推甲,使甲获得更大的速度向前冲出。忽略运动员与冰面间的摩擦力,则在乙推甲的过程中,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的加速度大小相等
B.甲、乙的动量变化量相同
C.甲、乙组成的系统动能增加
D.甲、乙组成的系统机械能守恒
8.2026联合杯网球混合团体赛于1月2日至11日在澳大利亚举行。比赛时在某次击球过程中,质量为57g的网球以30m/s的速度飞来,运动员引拍击球,球拍与网球作用0.01s后,网球以50m/s的速度反方向飞出,在此过程中,不考虑空气阻力和网球重力的影响,球拍对网球的平均作用力大小为( )
A.80N B.200N C.456N D.114N
9.关于物体的动量,下列说法正确的是( )
A.物体的动量越大,其质量也越大
B.(-8kg·m/s)的动量大于(+6kg·m/s)的动量
C.物体的动能改变,其动量一定改变
D.物体的动量改变,合外力一定对物体做了功
10.我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次同时抛出两颗质量相同的谷粒,运动轨迹如图所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为,且轨迹交于点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是( )
A.谷粒1和谷粒2在竖直方向都做自由落体运动
B.谷粒1和谷粒2在点相遇
C.两谷粒从到的过程中动量变化量相同
D.两谷粒从到的平均速度方向相同
11.2026年6月美加墨世界杯足球比赛在墨西哥开幕,如图所示为某段时间内足球与水平地面碰撞前后的轨迹,已知足球碰撞前瞬间速度方向与竖直方向的夹角为,、两点速度大小均为且方向水平,重力加速度为g,足球视为质点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.A点距地面的高度
B.碰撞后瞬间,足球速度方向与竖直方向的夹角为
C.碰撞后瞬间,足球的动量大小为碰前的
D.碰撞后瞬间,足球的动能大小为碰前的
12.带异种电荷的物块甲、乙隔开一段距离,静止于水平桌面上,如图,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,它们均在地面滑动,相互靠近,运动过程中电量不变,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的速度比乙的大
B.甲的加速度比乙的大
C.甲的动量比乙的小
D.甲、乙的动量的矢量和等于零
13.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.不同物体中动量越大,速度一定越大
B.的动量小于的动量
C.物体的动量发生变化,其动能可能不变
D.做匀速圆周运动的物体,其动量一定不变
14.如图所示,当彗星运动到处,部分尘埃粒子被释放出来,不再沿彗星运行轨道运动。一种观点认为太阳光产生的辐射压把它们沿径向向外推开,假设尘埃粒子都是实心球,且所截取的太阳光全被吸收。若半径为的尘埃粒子运动路径为图中(为直线,、为曲线),在处小范围内太阳风等其他力作用可忽略不计。已知太阳辐射功率为,引力常量为,太阳质量为,光速为,尘埃粒子密度为,粒子到太阳距离为。则下列说法正确的是( )
A.沿路径运动的尘埃粒子所受太阳的引力大于太阳光对它的辐射压力
B.半径为的尘埃粒子在时间内接收到光的动量为
C.若某尘埃粒子沿路径运动,其半径满足
D.若保持其他条件不变,仅增大太阳辐射功率,沿路径运动的尘埃粒子半径将减小
二、多选题
15.对同一质点,下面说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动中,动量是不变的
B.匀速圆周运动中,在相等的时间内,动量的改变量大小相等
C.平抛运动、竖直上抛运动,在相等的时间内,动量的改变量相等
D.只要质点的速度不变,则它的动量就一定不变
16.如图所示,高空作业时使用无人机运送零件。某段时间内,无人机在水平面内沿直线飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对无人机静止,轻绳与竖直方向夹角不变。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A.无人机速度一定随时间均匀变化
B.无人机加速度可能逐渐增大
C.零件所受拉力可能不断减小
D.零件的动量不一定逐渐增大
17.浩瀚宇宙有很多双星系统,现有由两颗中子星、组成的双星系统不考虑其他星球的影响,可抽象为如图所示绕点做匀速圆周运动的模型。已知的轨道半径小于的轨道半径,若、的总质量为,、间的距离为,、运动周期为,则下列说法正确的是( )
A.两颗中子星的动量相同
B.的质量一定大于的质量
C.若一定,则越大,越小
D.A、B的线速度大小相等
18.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A.t=1s时物块的速率为1m/s B.t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s
C.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s D.t=4s时物块的速度为零
三、判断题
判断下列说法的正误。
19.物体的质量越大,动量一定越大。( )
20.质量一定的物体动能改变,它的动量一定改变。( )
21.物体的动量相同,其动能一定也相同。( )
22.动量变化量的方向与物体的速度方向相同。( )
23.动量相同的物体的运动方向不一定相同。( )
24.做直线运动的物体速度增大时,动量的变化量的方向与运动方向相同。( )
四、解答题
25.羽毛球运动是速度较大的球类运动之一。运动员扣杀羽毛球的速度可达342km/h,假设球飞来的速度为90km/h,运动员将球以342km/h的速度反向击回。设羽毛球的质量为5g,试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)在这次扣杀中,羽毛球的速度变化量、动能变化量。
1668年,惠更斯发表了一篇论文,总结了他对碰撞问题的实验和理论研究。他认为:“在两个物体发生碰撞时,每个物体所具有的‘动量’在碰撞时可以增多或减少,但是两个物体的动量在同一个方向的总和却保持不变,如果减去反方向运动的话。”阅读教材中“动量”部分的内容,回答问题。
26.什么是动量?惠更斯说的“如果减去反方向运动的话”是什么意思?
27.如图所示,质量为m,速度为v的小球与挡板发生碰撞,碰后以大小不变的速度反向弹回。
(1)小球碰撞挡板前后的动量是否相同?小球碰撞挡板前后的动能是否相同?
(2)小球碰撞挡板过程中动量变化量大小是多少?
试卷第2页(共3页)
试卷第3页(共3页)
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《动量练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
D
D
B
C
C
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
B
C
C
B
BCD
AD
BC
AB
1.C
【详解】A.根据动量公式
动量由质量和速度共同决定,不同物体质量可能不同,动量大的物体速度不一定更大,故A错误;
B.根据动能公式
物体动能发生变化说明速度大小一定变化,动量大小也会随之变化,因此动量一定改变,故B错误;
C.动量是矢量,正负号仅代表方向,大小由绝对值决定,
因此前者动量更大,故C正确;
D.动量是矢量,方向与速度方向一致,做匀速圆周运动的物体速度方向时刻变化,因此动量也时刻变化,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.对物块应用动能定理,合外力做功等于动能的变化量。物块受到的合外力为,位移为,则物块的动能为,故A错误;
B.对物块应用动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量。物块受到的合外力为,作用时间为,则物块的动量为,故B错误;
C.系统产生的内能等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。物块相对小车的位移为,则产生的内能为,故C错误;
D.根据功能关系,系统增加的机械能等于外力做的功减去系统产生的内能。外力做功为,产生的内能为,则系统增加的机械能为,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.由动能公式
可知为能量单位,根据题意可知的单位为
A错误;
B.的单位为
B错误;
C.的单位为
C正确;
D.的单位为
D错误;
故选C。
4.D
【详解】A.卫星在圆轨道上运行时,线速度大小保持不变,但线速度方向沿轨道切线方向不断变化,所以线速度这一矢量不断变化,故A错误;
B.卫星质量不变,动量为。虽然动量大小不变,但动量方向随线速度方向不断变化,所以动量不断变化,故B错误;
C.卫星做圆周运动时,向心加速度大小保持不变,但向心加速度方向始终指向圆心,方向不断变化,所以向心加速度不断变化,故C错误;
D.卫星质量和线速度大小均不变,动能为,所以动能保持不变,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】AB.做匀速圆周运动的小车速度大小不变,方向时刻在改变,由动量可知,小车动量方向也时刻改变,故AB错误;
C.做匀速圆周运动的小车加速度大小不变,方向时刻在改变,故C错误;
D.小车做匀速圆周运动,向心力始终指向圆心,而向心力等于小车所受的合外力,故小车所受的合外力一定指向圆心,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.动量是矢量,满足,小球做匀速圆周运动时速度方向时刻变化,因此动量时刻变化,故A错误;
B.动能是标量,满足,小球速度大小恒定、质量不变,因此动能保持不变,故B正确;
C.机械能为动能与重力势能之和,小球动能不变,重力势能
小球在竖直平面内运动时高度不断变化,重力势能不断变化,因此机械能变化,故C错误;
D.匀速圆周运动的合外力提供向心力,大小为,方向指向圆心,因此合外力不为零,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】AB.甲、乙相互推挤时,彼此作用力大小相等、方向相反。设作用力大小为,甲、乙质量分别为,,由牛顿第二定律,二者加速度大小分别为,
题目未说明两人质量相等,所以加速度大小不一定相等。由动量定理,动量变化量等于所受合力冲量;两人所受相互作用冲量大小相等、方向相反,因此两人的动量变化量大小相等、方向相反,并不相同,故AB错误;
CD.乙推甲的过程中,运动员体内的化学能转化为系统的机械能,因此甲、乙组成的系统总动能增加;该过程有体内化学能转化为机械能,系统的机械能不守恒,故C正确,D错误。
故选C。
8.C
【详解】单位换算与正方向设定:网球质量 ,规定网球飞来的方向为正方向,则初速度 ,反向飞出的末速度 ,作用时间 。
应用动量定理:题目不计重力,球拍对网球的平均作用力即为合外力,根据动量定理:合外力的冲量等于动量变化,即
代入计算:
负号表示作用力方向与网球初速度方向相反,题目问作用力大小,因此平均作用力大小为 。
故选C。
9.C
【详解】A.动量公式为
动量由质量和速度共同决定,动量越大可能是速度越大,质量不一定越大,故A错误;
B.动量是矢量,正负号仅表示方向,不表示大小,矢量本身不能比较大小,只能比较动量的大小(绝对值),因此该表述错误,故B错误;
C.动能是标量,由公式
可知动能改变说明物体速度大小一定改变;动量
速度大小改变则动量一定改变,故C正确;
D.动量改变可能只是方向改变、动量大小不变(例如匀速圆周运动),此时物体动能不变,根据动能定理,合外力做功为零,因此合外力不一定做功,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.谷粒1做平抛运动,竖直方向初速度为零,做自由落体运动;谷粒2做斜抛运动,竖直方向有向上的初速度分量,做竖直上抛运动,故A错误;
B.两谷粒在竖直方向的位移相同(设为h),谷粒1运动时间满足
谷粒2先向上运动再向下做自由落体运动,运动时间明显大于,两谷粒不可能同时到达点,故B错误;
C.根据可知二者速度变化量不相等,可得动量变化量不相同,故C错误;
D.平均速度的方向与位移方向相同。两谷粒从到的位移方向均为由O指向P,所以平均速度方向相同,故D正确。
故选D。
11.B
【详解】A.足球从到是平抛运动,落地点,速度方向与竖直方向夹角,则有
解得
所以点距地面的高度,故A错误;
B.碰撞后,足球做斜抛运动到点,点水平速度大小依然,故碰撞后瞬间点的水平速度为
碰撞后足球竖直方向做竖直上抛运动,由图可知点高度为,故
解得
故碰撞后瞬间,,故B正确;
C.碰撞前瞬间,足球的速度
碰撞后瞬间,足球的速度
故碰撞前后瞬间,足球的动量大小之比
即碰撞后瞬间,足球的动量大小为碰前的倍,故C错误;
D.碰撞前后瞬间,足球的动能大小之比
即碰撞后瞬间,足球的动能大小为碰前的倍,故D错误;
故选B。
12.C
【详解】B.对甲受力分析,由牛顿第二定律得 ,
同理对乙受力分析可得 。 因,故,B错误;
A.两物块均由静止开始运动,任一时刻,因,故,A错误;
C.由动量定理,任意时刻动量大小等于合外力冲量
可得,
因,故,即甲的动量比乙小,C正确;
D.甲、乙动量方向相反,总动量(矢量和)为,D错误。
故选 C。
13.C
【详解】A.根据动量的定义式有,动量大小与速度、质量有关,可知,不同物体中动量越大,当质量较大时,速度不一定越大,有可能速度大小相等,有可能速度较小,也有可能速度较大,故A错误;
B.动量有正负,正负表示方向,比较大小时,应该比较绝对值,可知,的动量大于的动量,故B错误;
C.根据
,
解得
当物体速度方向改变,大小不变时,物体动量大小不变,方向改变,此时,物体的动能不变,故C正确;
D.做匀速圆周运动的物体,速度方向发生变化,则其动量一定变化,故D错误。
故选C。
14.B
【详解】A.沿路径运动的尘埃粒子所受太阳的引力小于太阳光对它的辐射压力,粒子才会沿径向向外推开,故A错误;
B.半径为的尘埃粒子在时间内接收到光的能量
根据
可得动量为,故B正确;
C.若某尘埃粒子沿路径运动,引力小于辐射压力,则有
其中
解得,故C错误;
D.若保持其他条件不变,仅增大太阳辐射功率,根据
沿路径运动的尘埃粒子半径将增大,故D错误。
故选B。
15.BCD
【详解】A.动量是矢量,满足,匀速圆周运动中速度大小不变但方向时刻改变,因此动量方向时刻变化,动量是变化的,故A错误;
B.匀速圆周运动角速度恒定,相等时间内速度矢量的偏转角相等,由速度矢量三角形可得速度变化量大小相等,因此动量变化量大小相等,故B正确;
C.平抛运动、竖直上抛运动的合外力均为恒力重力,根据动量定理,相等时间内合外力冲量(大小、方向均相同),因此动量改变量相等,故C正确;
D.动量,质点质量恒定,速度是矢量,速度不变即速度大小、方向均不变,因此动量的大小、方向均不变,动量一定不变,故D正确。
故选BCD。
16.AD
【详解】AB.设零件质量为,绳拉力大小为,绳与竖直方向夹角为。零件相对无人机静止,随无人机在水平面内做直线运动,竖直方向加速度为零。取水平向左为正,对零件在竖直、水平方向分别列式得和,联立可得
夹角不变,零件与无人机的加速度恒定,无人机速度随时间均匀变化,加速度不会逐渐增大,故A正确,B错误;
C.由前述竖直方向的方程可得
零件质量和夹角均不变,绳拉力不可能不断减小,故C错误;
D.零件与无人机具有相同的水平速度和加速度。若初速度向右,零件将先减速,动量大小随之减小,故D正确。
故选AD。
17.BC
【详解】A.两星的速度方向相反,动量方向相反,所以动量不相同,故A错误;
B.两星角速度相等,均由万有引力提供向心力对A、B分别有,
解得,
因为,所以,故B正确;
C.两星总质量
又
联立得,可知一定,则越大,越小,故C正确;
D.因为,结合公式,可得,故D错误。
故选BC。
18.AB
【详解】A.由图可知,物块合力为2N,则加速度大小
根据可知,t=1s时物块的速率为,故A正确;
B.根据可知,t=2s时物块的速度大小为,则动量大小为,故B正确;
C.根据图像的图线与坐标轴围成的面积表示合外力的冲量及动量定理
则t=3s时物块动量大小为,故C错误;
D.同理可得则t=4s时物块动量大小为
则t=4s时物块的速度为,故D错误。
故选AB。
19.错误 20.正确 21.错误 22.错误 23.错误 24.正确
【详解】19.动量。动量由质量和速度共同决定,若速度,无论质量多大,动量都为0,故错误。
20.由动能,质量一定时,动能改变说明速度的大小发生改变;而动量是矢量,速度大小改变必导致速度矢量改变,故动量一定改变,故正确。
21.由动量,动量相同说明速度的方向和大小均相同,由可知,若两物体质量不同,即使动量相同,动能也不相同,故错误。
22.由动量变化量,其方向与速度变化量的方向(即加速度的方向)相同,不一定与速度的方向相同,故错误。
23.动量是矢量,动量相同意味着大小和方向都相同。动量的方向即为物体的运动方向(速度方向),因此动量相同的物体运动方向一定相同,故错误。
24.做直线运动的物体速度增大时,速度变化量的方向与原运动方向相同,因此动量的变化量的方向也与运动方向相同,故正确。
25.(1),方向与羽毛球飞回的方向相同
(2)120m/s,方向与羽毛球飞回的方向相同;21J
【详解】(1)以球飞回的方向为正方向,则
所以羽毛球的动量变化量为
即羽毛球的动量变化量大小为,方向与羽毛球飞回的方向相同。
(2)羽毛球的初速度为,羽毛球的末速度为,所以
羽毛球的初动能
羽毛球的末动能
所以。
26.物体的质量和速度的乘积,取某一方向为正方向,反方向运动物体的动量取负值。 27.(1)动量不相同,动能相同;(2)
【详解】26.物体的质量和速度的乘积叫作动量,定义式为,动量方向与速度方向相同。
取某一方向为正方向,反方向运动的速度取负值,故其动量也取负值。“减去反方向运动”就是把该物体的动量作为负值参与相加,体现了动量的方向性。
27.取小球碰前运动方向为正方向。由题意,碰前、碰后的速度分别为,
由动量定义,碰前、碰后的动量分别为,
二者大小相等、方向相反,故动量不相同。由动能定义,碰前动能为
碰后速度大小仍为,其动能也为,故动能相同。动量的变化量为
其大小为
答案第2页(共4页)
答案第1页(共4页)
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