第一章 1 动量 同步练习(含解析)高中物理 人教版(2019)选择性必修第一册

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第一章 1 动量 同步练习(含解析)高中物理 人教版(2019)选择性必修第一册

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1 动量
[1~3、5、6题,每题4分]
考点一 动量及动量变化量
1.(来自教科教材)关于动量的概念,以下说法中正确的是(  )
A.速度大的物体动量大
B.质量大的物体动量大
C.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大
D.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相同
2.关于动量,下列说法中正确的是(  )
A.做匀速圆周运动的物体,动量不变
B.做匀变速运动的物体,它的动量一定在改变
C.动量越大的物体,速度也一定越大
D.甲物体动量p1=5 kg·m/s,乙物体动量p2=-10 kg·m/s,所以p1大于p2
3.(多选)质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下沿直线运动,经过一段时间后速度大小变为7 m/s,则这段时间内动量的变化量可能为(  )
A.5 kg·m/s,方向与初速度方向相反
B.5 kg·m/s,方向与初速度方向相同
C.2 kg·m/s,方向与初速度方向相反
D.2 kg·m/s,方向与初速度方向相同
4.(10分)三颗质量均为0.05 kg的子弹以600 m/s的速度水平向右击中竖直固定挡板,由于挡板不同位置材质不同,子弹击中后的运动情况不同,A水平穿过挡板,穿过后的速度是200 m/s,B被挡板反向弹回,弹回时速度大小为200 m/s,C进入挡板后停在挡板内,求三颗子弹动量的变化量(规定向右的方向为正方向)。
考点二 动量和动能
5.(2025·扬州中学教育集团树人学校高二检测)对于一个质量不变的物体,下列关于动量、动能的说法中正确的是(  )
A.动能是矢量,动能的方向与位移的方向相同
B.动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同
C.物体的动量变化,则其动能一定变化
D.物体的动量增大2倍,其动能也一定增大2倍
6.两个具有相同动能的物体A、B,质量分别为mA、mB,且mA>mB,比较它们的动量,则(  )
A.物体B的动量较大 B.物体A的动量较大
C.动量大小相等 D.不能确定
[7、8题,每题6分]
7.如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为v1,守门员在此时握拳击球,使球以大小为v2的速度水平向右飞出,其中v1A.击球前后球动量改变量的方向水平向左
B.击球前后球动量改变量的大小是mv2-mv1
C.击球前后球动量改变量的大小是mv2+mv1
D.击球前后球动能改变量的大小是m+m
8.(多选)质量为1 kg的小球从空中自由下落,与水平地面第一次相碰后反弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系图像如图所示。则(  )
A.小球第一次反弹后离开地面时的速度大小为5 m/s
B.碰撞前、后小球动量改变量的大小为8 kg·m/s
C.碰撞前、后小球动能改变量为17 J
D.小球反弹后运动的最大高度为0.45 m
9.(11分)(来自教材)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。
(1)(5分)t=2 s时物体的动量大小是多少?
(2)(6分)t=3 s时物体的动量大小是多少?
[7分]
10.(2025·随州市期末)一物体沿水平面做初速度为零的匀加速直线运动,以动量大小p为纵轴建立直角坐标系,横轴分别为速度大小v、运动时间t、位移大小x,则以下图像可能正确的是(  )
1 动量
[1~3、5、6题,每题4分]
考点一 动量及动量变化量
1.(来自教科教材)关于动量的概念,以下说法中正确的是(  )
A.速度大的物体动量大
B.质量大的物体动量大
C.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大
D.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相同
答案 C
解析 物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量,只有速度与质量的乘积大时动量才大,A、B错误;根据定义,速度相等时质量大的物体动量大,C正确;动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同,质量相等,速度大小也相等,只能说明动量的大小相等,方向不一定相同,不能说动量相同,D错误。
2.关于动量,下列说法中正确的是(  )
A.做匀速圆周运动的物体,动量不变
B.做匀变速运动的物体,它的动量一定在改变
C.动量越大的物体,速度也一定越大
D.甲物体动量p1=5 kg·m/s,乙物体动量p2=-10 kg·m/s,所以p1大于p2
答案 B
解析 动量是矢量,匀速圆周运动中速度方向不断变化,动量方向随之改变,故动量变化,A错误;做匀变速运动的物体加速度恒定,速度均匀变化(大小或方向),动量p=mv必然变化,B正确;动量p=mv由质量和速度共同决定,动量大可能是质量大而非速度大,C错误;动量是矢量,正负表示方向,比较大小需看绝对值,|p1|=5 kg·m/s,|p2|=10 kg·m/s,故p1小于p2,D错误。
3.(多选)质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下沿直线运动,经过一段时间后速度大小变为7 m/s,则这段时间内动量的变化量可能为(  )
A.5 kg·m/s,方向与初速度方向相反
B.5 kg·m/s,方向与初速度方向相同
C.2 kg·m/s,方向与初速度方向相反
D.2 kg·m/s,方向与初速度方向相同
答案 AD
解析 以初速度方向为正方向,如果末速度的方向与初速度方向相反,由Δp=mv'-mv,得Δp=(-7×0.5-3×0.5) kg·m/s=-5 kg·m/s,负号表示Δp的方向与初速度方向相反,选项A正确,B错误;如果末速度方向与初速度方向相同,由Δp=mv'-mv,得Δp=(7×0.5-3×0.5) kg·m/s=2 kg·m/s,方向与初速度方向相同,选项C错误,D正确。
4.(10分)三颗质量均为0.05 kg的子弹以600 m/s的速度水平向右击中竖直固定挡板,由于挡板不同位置材质不同,子弹击中后的运动情况不同,A水平穿过挡板,穿过后的速度是200 m/s,B被挡板反向弹回,弹回时速度大小为200 m/s,C进入挡板后停在挡板内,求三颗子弹动量的变化量(规定向右的方向为正方向)。
答案 见解析
解析 A的初动量pA=mv1=0.05 kg×600 m/s=30 kg·m/s,末动量pA'=mv1'=0.05 kg×200 m/s=10 kg·m/s,A子弹动量的变化量ΔpA=pA'-pA=10 kg·m/s-30 kg·m/s=-20 kg·m/s,ΔpA<0,动量变化量的方向向左。B的初动量pB=mv2=0.05 kg×600 m/s=30 kg·m/s,末动量pB'=mv2'=0.05 kg×(-200 m/s)=-10 kg·m/s,B子弹动量的变化量ΔpB=pB'-pB=-10 kg·m/s-30 kg·m/s=-40 kg·m/s,ΔpB<0,动量变化量的方向向左,C的初动量pC=mv3=0.05 kg×600 m/s=30 kg·m/s,末动量pC'=0,C子弹动量的变化量ΔpC=pC'-pC=0-30 kg·m/s=-30 kg·m/s,ΔpC<0,动量变化量的方向向左。
考点二 动量和动能
5.(2025·扬州中学教育集团树人学校高二检测)对于一个质量不变的物体,下列关于动量、动能的说法中正确的是(  )
A.动能是矢量,动能的方向与位移的方向相同
B.动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同
C.物体的动量变化,则其动能一定变化
D.物体的动量增大2倍,其动能也一定增大2倍
答案 B
解析 动能是标量,所以没有方向,A错误;动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同,B正确;由p=mv,Ek=mv2,动量变化有可能是速度的方向改变、大小不变,此时动能不变,C错误;由Ek=可知,质量不变时,物体的动量增大2倍,其动能增大4倍,D错误。
6.两个具有相同动能的物体A、B,质量分别为mA、mB,且mA>mB,比较它们的动量,则(  )
A.物体B的动量较大 B.物体A的动量较大
C.动量大小相等 D.不能确定
答案 B
解析 根据动能的表达式Ek=mv2,动量的表达式p=mv,联立可得p=,物体A、B动能Ek相同,mA>mB,则pA>pB,即物体A的动量较大,故选B。
[7、8题,每题6分]
7.如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为v1,守门员在此时握拳击球,使球以大小为v2的速度水平向右飞出,其中v1A.击球前后球动量改变量的方向水平向左
B.击球前后球动量改变量的大小是mv2-mv1
C.击球前后球动量改变量的大小是mv2+mv1
D.击球前后球动能改变量的大小是m+m
答案 C
解析 规定水平向右为正方向,击球前球的动量为p1=-mv1,击球后球的动量为p2=mv2,击球前后球动量改变量的大小为Δp=p2-p1=mv2-(-mv1)=mv2+mv1,动量改变量的方向水平向右,故A、B错误,C正确;由v18.(多选)质量为1 kg的小球从空中自由下落,与水平地面第一次相碰后反弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系图像如图所示。则(  )
A.小球第一次反弹后离开地面时的速度大小为5 m/s
B.碰撞前、后小球动量改变量的大小为8 kg·m/s
C.碰撞前、后小球动能改变量为17 J
D.小球反弹后运动的最大高度为0.45 m
答案 BD
解析 由题图可知,0.5 s末小球反弹,反弹后离开地面时的速度大小为3 m/s,故A错误;以向下为正方向,碰撞时速度的改变量为Δv=-3 m/s-5 m/s=-8 m/s,则碰撞前、后动量改变量的大小为Δp=m·|Δv|=8 kg·m/s,故B正确;碰撞前、后小球动能改变量ΔEk=mv'2-mv2=[×1×(-3)2-×1×52] J=-8 J,故C错误;小球能弹起的最大高度对应题图中0.5~0.8 s内速度—时间图像与时间轴所围图形的面积,所以h'=×0.3×3 m=0.45 m,故D正确。
9.(11分)(来自教材)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。
(1)(5分)t=2 s时物体的动量大小是多少?
(2)(6分)t=3 s时物体的动量大小是多少?
答案 (1)4 kg·m/s (2)3 kg·m/s
解析 (1)0~2 s内a1==1 m/s2
2 s末速度v1=a1t1=2 m/s
2 s末动量大小为p1=mv1=4 kg·m/s
(2)2~4 s内,a2==-0.5 m/s2
3 s末速度v2=v1+a2t2=1.5 m/s
3 s末动量大小为p2=mv2=3 kg·m/s。
[7分]
10.(2025·随州市期末)一物体沿水平面做初速度为零的匀加速直线运动,以动量大小p为纵轴建立直角坐标系,横轴分别为速度大小v、运动时间t、位移大小x,则以下图像可能正确的是(  )
答案 C
解析 物体做初速度为零的匀加速直线运动,则速度大小v=at,动量大小p=mv=mat,可知动量与速度和时间都成正比关系,故A、B错误;根据匀变速直线运动规律有v2=2ax,根据动量表达式有p=mv=m,根据数学知识可知C正确,D错误。

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