高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 动量精练

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 动量精练，共11页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.1动量基础达标（含解析）
一、单选题
1.关于动量下列说法正确的是（   ）
A. 一个物体不可能具有机械能而无动量                  B. 一个物体可能具有机械能而无动量
C. 一个物体可能具有动能而无动量                         D. 一个物体可能具有动量而无动能
2.动量相等的甲、乙两车刹车后分别沿两水平路面滑行。若两车质量之比 m甲:m乙=2：3 ，路面对两车的阻力相同，则甲、乙两车的滑行距离之比为（   ）
A. 3：2                                    B. 2：3                                    C. 9：4                                    D. 4：9
3.对于质量不变的物体，下列关于物体动量的说法正确的是（    ）
A. 若物体的速度不变，动量可能改变                      B. 若物体的速率不变，动量一定不变
C. 若物体动能变化，动量一定变化                         D. 若物体动量变化，动能一定变化
4.一质量为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. 0～1s内合外力做功2J                                         B. t＝2s时物块的动量大小为4 kg•m/s
C. t＝3s时物块的动量大小为5 kg•m/s                    D. t＝4s时物块的速度为零
5.质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速度变为v；在这段时间内物体动量变化量的大小不为(   )
A. m(v－v0)                             B. mgt                             C. mv2-v02                             D. m2gh
6.在国际单位制中，下列物理量的单位与 N⋅s 等价的是(   )
A. 冲力                                B. 动能                                C. 动量                                D. 动量的变化率
7.用频率为 υ 的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去。已知真空中的光速为 c ，普朗克常量为 h ，则光子在反射前后动量改变量的大小为（    ）A. hυc                                      B. hcυ                                      C. 2hcυ                                      D. 2hυc
8.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速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为（  ）
A. 5 kg·m/s，方向与原运动方向相反                     B. 5 kg·m/s，方向与原运动方向相同
C. 2 kg·m/s，方向与原运动方向相反                     D. 2 kg·m/s，方向与原运动方向相同
9.质量不同、电荷量相同的粒子，不计重力，垂直于电场线射入同一个勻强电场。若它们离开电场时速度方向改变的角度相同，则它们在进入电场前必然具有相同的（   ）
A. 速度                              B. 动量                              C. 动能                              D. 动量或动能均可以
10.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（　　）

A.  摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变          
 在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力
B. C. 摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零          
D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变
11.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，20g燃烧的燃气以大小为500m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）．在燃气喷出后的瞬间，燃气的动量大小为（   ）
A. 5.0×102kg•m/s               B. 10kg•m/s               C. 4.7×102kg•m/s               D. 5.3×102kg•m/s
12.物体的动量变化量的大小为5kg•m/s，这说明（   ）
A. 物体的动量在减小                                              B. 物体的动量在增大
C. 物体的动量大小一定变化                                    D. 物体的动量大小可能不变
13.一个质量为0.18kg的垒球以20m/s的水平速度向右飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为40m/s，则这一过程动量的变化量为（   ）
A. 大小10.8kg m/s，方向向右                               B. 大小10.8kg m/s，方向向左
C. 大小3.6kg m/s，方向向右                                 D. 大小3.6kg m/s，方向向左
14.物体的运动状态可用位置 x 和动量 p 描述，称为相，对应 p-x 图像中的一个点。物体运动状态的变化可用 p-x 图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿 x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（   ）
A.                                          B. 
C.                                          D. 
15.一个质量不变的物体，其动能与动量的关系正确的是（　　）
A. 动量发生变化，动能一定变化
B. 如果物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变
C. 如果物体的速度改变，物体的动能和动量一定都变
D. 动能发生变化，动量不一定变化
16.蹦极是一项刺激的户外休闲活动，足以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”，蹦极者站在高塔顶端，将一端固定的弹性长绳绑在槐关节处。然后双臂伸开，双腿并拢，头朝下跳离高塔，设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个 L5 时动量的增加量为△p1 ， 下落第五个 L5 时动量的增加量为△p2 ， 把蹦极者视为质点，蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则 Δp1Δp2 等于（   ）
A. 1                                        B. 15                                        C. 5                                        D. 5+2
二、综合题
17.我们已经学习过物体的动量的表达式为mv，物体的动能的表达式为 12mv2 ，现有a、b两物体的质量之比为3:2，求：
（1）若两物体的动量大小相等，则a、b两物体动能的大小之比为多少？
（2）若两物体的动能大小相等，则a、b两物体动量的大小之比为多少？
18.质量m=2kg的物块自斜面底端A以初速度v0=10m/s沿足够长的固定斜面向上滑行，经时间t=1s速度减为零．已知斜面的倾角θ=37°，重力加速度g取10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8．试求：

（1）物块上滑过程中加速度的大小；
（2）物块上滑过程中克服摩擦力做的功；
（3）物块回到底端A时的动量大小．
19.如图所示一个质量m=0.1kg的钢球，以v=6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以v′=6m/s的速度水平向左运动。求：

（1）碰撞前后钢球的动量变化量；
（2）若球与墙壁接触时间是0.02s，求墙壁对球的作用力。

答案解析
1.【答案】 B
【解析】AB．机械能是动能和势能的总和，当取地面为零势能面，物体静止在高处时，物体具有重力势能无动能，无动能从而无动量，A不符合题意、B符合题意；
CD．根据动能和动量的关系式有Ek = P22m
则动能和动量同时存在，CD不符合题意。
故答案为：B。
2.【答案】 A
【解析】由公式 p=mv
f=ma
v2=2ax
联立方程，解得 x甲：x乙=3:2
故答案为：A。
3.【答案】 C
【解析】A．根据P=mv知，若物体的速度不变，即速度的大小和方向均不变，动量一定不变，A不符合题意。
A．根据P=mv知，若物体的速率不变，可以是方向变化，则物体的动量发生改变，B不符合题意。
C．若物体动能变化，则速度大小一定变化，根据P=mv知，动量一定变化，C符合题意。
D．若物体动量变化，可能速度大小不变、方向变化，则动能可能不变，D不符合题意。
故答案为：C。
4.【答案】 B
【解析】A．0～1s内，据动量定理 F⋅t1=mv1 ，解得 v1=1m/s ，此时合外力做功 W=12mv12=1J ，A不符合题意；
B．0～2s内，据动量定理 P2=F⋅t2=2×2kg⋅m/s=4kg⋅m/s ，B符合题意；
C．0～3s内，据动量定理 P3=F⋅t2-F'（t3-t2）=[2×2-1×（3-2）]kg⋅m/s=3kg⋅m/s ，C不符合题意；
D．0～4s内，据动量定理 P4=mv4=(2×2-1×2)kg⋅m/s=2kg⋅m/s ，其速度 v4=p4m=1m/s ，D不符合题意。
故答案为：B
5.【答案】 A
【解析】根据动量定理得，合力的冲量等于动量的变化量，所以 ΔP=mgt ，末位置的动量为mv，初位置的动量为mv0 ， 根据三角形定则，知动量的变化量 ΔP=mvy=mv2-v02=m2gh ，
故答案为：A。
6.【答案】 C
【解析】由基本单位制的换算可知： N×s=kg×ms2×s=kg×ms ，冲力还是力，因此单位为： N=kg×ms2 ，由动能的表达式可知动能的单位为： kg×ms×ms ，动量的单位为： kg×ms ，动量的变化率的单位： kg×ms2 ，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
7.【答案】 D
【解析】根据德布罗意波长公式，则光子的动量为p= hλ=hνc 。取入射方向为正方向，则光子动量的变化量为△p=p末-p初=-p-p= -2hνc ，因此当光被镜面全部垂直反射回去，光子的速度方向与开始时相反，所以光子在反射前后动量改变量的大小为 2hνc ；
故答案为：D.
8.【答案】 A
【解析】以原来的方向为正方向，由定义式Δp＝mv′－mv得Δp＝（－7×0．5－3×0．5） kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与原运动方向相反．
9.【答案】 C
【解析】粒子做类似平抛运动，故：L=v0t， tanα=vyvx=atv0  ，其中： a=qEm  
故： v0=qELmtanα  ， P0=mv0=mqELtanα  ， Ek0=12mv02=qEL2tanα  ；由于q相等，m不等，故进入电场前，初速度、初动量不等，而初动能相等，ABD不符合题意，C符合题意；
故答案为：C.
10.【答案】 B
【解析】解：A、机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，A不符合题意；
B、圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力F，向心力指向下方，所以F=mg﹣N，则支持力N=mg﹣F，所以重力大于支持力，B符合题意；
C、转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C不符合题意；
D、运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，所以重力的瞬时功率在变化，D不符合题意．
故答案为：B
11.【答案】 B
【解析】解：在燃气喷出后的瞬间，燃气的动量大小P=mv=0.02×500kg•m/s=10kg•m/s，故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
12.【答案】 D
【解析】解：物体的动量变化量的大小为5kg•m/s，动量是矢量，动量变化的方向与初动量可能同向、可能反向、也可能不在同一条直线上，故物体的动量的大小可能增加、可能减小，也可能不变．故D正确，A、B、C错误．
故选：D．
13.【答案】 B
【解析】解：规定水平向右为正方向，则初动量P1=mv1=0.18kg×20m/s=3.6kg•m/s；
打击后动量为：P2=mv2=0.18kg×（﹣40m/s）=﹣7.2kg•m/s；
故动量变化为：△P=p2﹣p1=﹣10.8kg•m/s，负号表示方向与规定的正方向相反，即向左；
故选：B．
14.【答案】 D
【解析】已知质点沿x方向做初速度为0的匀加速直线运动，根据速度位移公式可以求出速度的表达式； v2=2ax
根据质点动量的表达式有：p=mv
以上两式联立可得 p=m2ax=m2a⋅x12
从表达式可以看出动量 p 关于 x 为幂函数，且 x>0 ，利用抛物线的性质可以判别正确的相轨迹图像为D。
故答案为：D。
15.【答案】 B
【解析】A．动量发生变化，动能不一定变化，如匀速圆周运动，动量变化，但动能不变，所以A不符合题意；
B．如果物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变，所以B符合题意；
C．如果物体的速度改变，物体的动能和动量不一定都变，如匀速圆周运动，速度改变，动量变化，但动能不变，所以C不符合题意；
D．动能发生变化，动量一定变化，所以D不符合题意；
故答案为：B。
16.【答案】 D
【解析】蹦极者下落第一个 L5 时，据速度位移关系公式得 v12=2g×L5
解得 v1=2gL5
故此刻蹦极者的动量为 p1=Δp1=mv1-0=m2gL5
同理可得：下落第四个 L5 时的动量为 p=m8gL5
下落第五个 L5 时的动量 p'=m2gL
故 Δp2=p'-p=m2gL(1-45)
故 Δp1Δp2=m2gL5m2gL(1-45)=5+2
故答案为：D。
17.【答案】 （1）解：因为 Ek=p22m ，则若两物体的动量大小相等，则a、b两物体动能的大小之比为2:3
（2）解：根据 p=2mEk ，则若两物体的动能大小相等，则a、b两物体动量的大小之比为： 3 ： 2 。
【解析】【分析】（1）利用动能与动量的关系可以求出动能之比的大小；
（2）利用动量与动能的关系结合质量可以求出动量之比。
18.【答案】 （1）解:物体的加速度： v0=at ；以加速度的大小为：a=10m/s2
（2）解:物块上滑过程中的最大位移： x=0+v02=5m
由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma，
解得摩擦力：Ff=μmgcosθ=ma﹣mgsinθ=8N
物块克服摩擦力做的功：Wf=Ff ·x=40J
（3）解:设物块回到底端A时的动能为Ek
由动能定理得： mgsinθ⋅x-μmgcosθ⋅x=12mv2
动量的定义式可得： p=mv
解得动量： p=45kg⋅m/s
【解析】本题考查牛顿第二定律的应用和动能定理和动量。解决本题时首先根据物体的运动情况由匀变速直线运动规律可得物体的加速度和位移，然后结合物体受力分析由牛顿第二定律可得摩擦力，再由功的定义可得摩擦力做功。物体下滑过程，根据动能定理可求最低点速度后由动量定义式可求动量。
19.【答案】 （1）选水平向左为正方向，则碰撞前速度v=-6m/s，碰撞前后钢球的动量变化量 Δp=p'-p
代入数据解得 Δp=1.2kgm/s
方向水平向左。
（2）根据动量定理有 F⋅Δt=Δp
代入数据解得 F=60N 方向水平向左。
【解析】（1）已知小球碰撞前后的速度大小，结合质量可以求出钢球动量变化量的大小；
（2）已知小球动量变化量的大小及与墙壁碰撞的时间，结合动量定理可以求出墙壁对球的作用力的大小。