内容正文:
人教版高中物理选择性必修第一册第一节动量同步训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
基础训练
一、单选题
1.下列物理量中,属于标量的是
A.动量 B.磁感应强度 C.电势 D.加速度
2.下列物理量属于矢量的是( )
A.动量 B.磁通量 C.振幅 D.电势
3.一人用手水平托住一质量为1kg的物体并保持静止不动,则在10s内物体的动量变化量和物体的重力的冲量大小分别为()( )
A.0、0 B.0、100N·s C.100N·s、0 D.100N·s、100N·s
二、解答题
4.一个质量为0.2的小球竖直向下以6的速度落至水平地面,再以4的速度反向弹回。
(1)取竖直向下为正方向,求小球与地面碰撞前后的动量变化量?
(2)考虑小球的重力,当小球与地面的作用时间为0.2s,求小球受到地面的平均作用力大小和方向?
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。
5.什么是动量?惠更斯说的“如果减去反方向运动的话”是什么意思?
能力训练
三、单选题
6.一热气球在地面附近匀速上升,某时刻从热气球上掉下一沙袋,不计空气阻力。则此后( )
A.沙袋重力的功率逐渐增大
B.沙袋的机械能先减小后增大
C.在相等时间内沙袋动量的变化相等
D.在相等时间内沙袋动能的变化相等
7.如图所示,半径为R,表面光滑的半圆柱体固定于水平地面,其圆心在O点。位于竖直面内的曲线轨道AB的底端水平,与半圆柱相切于圆柱面顶点B。质量为m的小滑块沿轨道滑至B点时的速度大小为,方向水平向右,滑块在水平地面上的落点为C(图中未画出),不计空气阻力,则( )
A.滑块将从B点开始做平抛运动到达C点
B.滑块将沿圆柱体表面始终做圆周运动滑至C点
C.滑块从B点开始到地面C点的运动过程机械能和动量都守恒
D.OC之间的距离为2R
四、多选题
8.如图所示,乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网,过网时速度方向均垂直于球网,把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2。不计乒乓球的旋转和空气阻力。乒乓球自起跳到最高点的过程中,下列说法正确的是( )
A.过网时球1的速度大于球2的速度
B.球1的动量变化量大于球2的动量变化量
C.球1的重力平均功率小于球2的重力平均功率
D.起跳时,球1的重力功率等于球2的重力功率
9.关于动量、冲量、动量的变化量、动能,下列说法中正确的是( )
A.物体动量为零时,一定处于平衡状态
B.质量一定的物体,动量增大2倍,其动能增大4倍
C.人从高处跳下时,总有一个屈膝的动作,是为了减小地面对人的冲量
D.从同一高度释放的两个完全相同鸡蛋落地前动量相同,由于掉在水泥地上的鸡蛋比掉在海绵上的鸡蛋的作用时间短,冲击力大,所以前者容易碎
五、解答题
10.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?
11.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。
试卷第1页(共3页)
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《人教版高中物理选择性必修第一册第一节动量同步训练》参考答案
1.C
【详解】标量只有大小,没有方向,矢量既有大小又有方向;
ABD.动量、磁感应强度、加速度都是既有大小又有方向,为矢量,ABD错误;
C.电势只有大小,没有方向,为标量,C正确。
故选C。
2.A
【详解】A.动量既有大小又有方向,其方向与速度方向相同,且运算遵循平行四边形定则,属于矢量,故A正确;
B.磁通量是标量,其正负表示磁感线穿过平面的方向关系,不表示磁通量具有空间方向,故B错误;
C.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,只有大小,没有方向,属于标量,故C错误;
D.电势是标量,其正负表示相对于零电势位置的高低,不表示空间方向,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】在这10s内物体一直静止不动,速度一直为零,则物体的动量始终为零,故物体的动量变化量也为零;在这10s内,物体的重力的冲量大小为
故选B。
4.(1);(2),方向竖直向上
【详解】(1)取竖直向下为正方向,则碰撞前后的动量变化量为
(2)由动量定理可得
其中负号表示力的方向竖直向上。考虑小球的重力,则小球受到地面的平均作用力大小为
方向竖直向上。
5. 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。
【详解】11.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。
6.C
【详解】A.不计空气阻力,沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,做竖直上抛运动。此后沙袋做竖直上抛运动,竖直方向的速度先减小后增大,沙袋重力的功率不是逐渐增大。故A错误;
B.沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,只受重力,机械能守恒。故B错误;
C.沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,只受重力,据动量定理,在相等时间内沙袋动量的变化相等。故C正确;
D.沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,只受重力,加速度一定,相等时间内速度的变化相等,相等时间内沙袋动能的变化一般不相等。故D错误。
故选C。
7.A
【详解】AB.小球运动到C点,根据合力提供向心力,得
解得
N=0
小球与圆柱体间无压力,则小球仅受重力,有水平初速度,将做平抛运动。故A正确,B错误;
C.滑块从B点开始到地面C点的运动过程中,只受重力,则机械能守恒,动量不守恒。故C错误;
D.由竖直方向有
由水平方向有
联立解得
故D错误。
故选A。
8.AD
【详解】A.把乒乓球的运动看作反向的平抛运动处理,由
知两球运动时间相等,因为乒乓球水平方向做匀速直线运动,由于球1的水平位移大,故球1水平速度大,即过网时球1的速度大于球2的速度。故A正确;
B.两球在水平方向均为匀速直线运动,质量和飞行时间均相同,由动量定理
得两球的动量变化量相同。故B错误;
C.两球的竖直方向位移相同,重力也相同,由
可知相同时间内重力做功相同,即平均功率相同。故C错误;
D.乒乓球在竖直方向上做自由落体运动,由
可知,起跳时速度相同,由
由于两球质量相同,故起跳时,球1的重力功率等于球2的重力功率,故D正确。
故选AD。
9.BD
【详解】A.物体动量为零时,不一定处于平衡状态,例如上抛物体到达最高点时,故A错误;
B.质量一定的物体,动量增大2倍,根据则说明速度增大2倍,所以其动能增大4倍,故B正确;
C.人从高处跳下时,总有一个屈膝的动作,是为了增加着地时间,根据动量定理
可得减小地面对人的冲击力,不会减小地面对人的冲量,故C错误;
D.鸡蛋从同一高度下落,落地前的速度大小相等,故落地前的动量相等,而最后的速度均为零;故说明动量的变化一定相等;由动量定理可知冲量也一定相等;但由于掉在水泥地上的时间较短,则说明鸡蛋掉在水泥地上动量变化较快,从而导致冲击力较大,使鸡蛋易碎;故D正确。
故选BD。
10.(1)动量不相同,动能相同;(2)
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
11.(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
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