高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册动量习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册动量习题，共7页。试卷主要包含了下列关于动量的说法中正确的是，质量为0，一个质量为0等内容，欢迎下载使用。
1.(多选)在“利用气垫导轨探究碰撞中的不变量”实验中,下列因素可导致实验误差的是( )
A.导轨安放不水平B.滑块上挡光板倾斜
C.两滑块质量不相等D.两滑块碰后粘在一起
2.(2025·四川绵阳阶段检测)在离心机上转圈是提升航天员耐力的一项重要训练。某次训练过程中,离心机的座舱在水平面内做匀速圆周运动,则座舱内航天员的( )
A.加速度不变B.动能不变
C.动量不变D.所受的合外力不变
3.(2025·江苏南京期中)下列关于动量的说法中正确的是( )
A.质量大的物体,动量一定大
B.质量和速率都相等的物体,动量一定相同
C.质量一定的物体的速率不变,它的动量一定不变
D.质量一定的物体的运动状态改变,它的动量一定改变
4.将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.绳对人的拉力先减小后增大,人的动量先增大后减小
B.人在最低点时动量为0,人处于静止状态
C.绳对人的拉力始终做负功,人的动能和动量一直减小
D.人的动能最大时,动量一定最大
5.(2025·湖南长沙阶段练习)如图所示,A物体套在光滑的竖直杆上,B物体放置在粗糙水平桌面上,A、B两物体用一不可伸长的轻绳连接,初始时轻绳跨过定滑轮呈水平状态,A、B物体的质量均为m。A物体从P点由静止释放,下落到Q点时速度为v,PQ之间的高度差为h,此时连接A物体的轻绳与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳对A物体的拉力不做功
B.A、B两物体组成的系统机械能守恒
C.A物体运动到Q点时,B物体的动量大小为mvsin θ
D.A物体运动到Q点时,B物体的动能为mgh-12mv2
6.(2025·山东德州阶段检测)(多选)某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示,E、F、M、N为曲线上的点,EF、MN段可视为两段直线,其方程分别为y=4t-26(m)和y=-2t+140(m)。无人机及其装载物的总质量为2 kg,取竖直向上为正方向。则( )
A.EF段无人机的速度大小为4 m/s
B.FM段无人机内的装载物处于失重状态
C.FM段无人机和装载物总动量变化量的大小为4 kg· m/s
D.MN段无人机机械能守恒
7.(多选)质量为0.5 kg的物体,运动速度大小为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
8.(2025·北京海淀期中)如图所示,在t=0时小球被斜向上抛出,空气阻力可以忽略。以抛出点为原点,以水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立平面直角坐标系。关于小球运动过程中,动量在x方向的分量px随时间t、动量在y方向的分量py随时间t、动能Ek随水平位移x、动能Ek随竖直位移y的变化关系,下列图中可能正确的是( )
9.(2025·重庆九龙坡期末)如图所示,某滑雪运动员从弧形坡面上滑下,沿水平方向飞出后落到斜面上。若斜面足够长且倾角为θ。某次训练时,运动员从弧形坡面先后以速度v0和3v0水平飞出,飞出后在空中的姿势保持不变。不计空气阻力,则( )
A.运动员先后落在斜面上所用时间之比为3∶1
B.运动员先后落在斜面上位移之比为1∶3
C.运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为1∶3
D.运动员先后落在斜面上动量的变化量之比为1∶3
10.(2025·山东聊城期中)一个质量为0.2 kg的小球,以大小为v0=20 m/s的速度斜射到坚硬的粗糙平面上,入射方向与竖直方向的夹角为37°,碰撞后被斜着弹出,弹出的方向与竖直方向的夹角为53°,速度大小变为v=15 m/s,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。关于该碰撞过程,下列说法正确的是( )
A.小球在竖直方向的动量变化量大小为1.4 kg·m/s
B.小球在竖直方向的动量变化量大小为5 kg·m/s
C.小球总动量的变化量大小为1 kg·m/s
D.小球总动量的变化量大小为7 kg·m/s
11.(8分)假设羽毛球飞来的速率为50 m/s,运动员将羽毛球以100 m/s的速率反向击回。设羽毛球的质量为10 g,求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量;(4分)
(2)运动员击球过程中羽毛球的动能变化量。(4分)
12.(10分)(2025·山西太原阶段练习)一质量为1 000 kg的机动车在水平路面沿直线减速行驶,根据机动车的运动情况,绘制xt2−1t图像如图所示,
规定初速度v0的方向为正方向。求:
(1)机动车的初速度及加速度;(4分)
(2)机动车在前3 s的位移;(3分)
(3)机动车前3 s的动量变化量。(3分)

配套检测卷答案
课时跟踪检测(一)
1．选AB 导轨不水平将导致滑块的速度受重力沿导轨方向的分力影响，从而产生实验误差；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段滑块通过的位移，造成实验误差；实验中并不要求两滑块的质量相等；两滑块碰后粘在一起是碰撞的一种情况，并不影响碰撞中的守恒量。综上所述，A、B符合题意。
2．选B 离心机的座舱在水平面内做匀速圆周运动，则座舱内航天员的加速度大小不变、方向不断变化，所受的合外力大小不变、方向不断变化，选项A、D错误；座舱内航天员的速度大小不变，则动能不变，选项B正确；座舱内航天员的速度大小不变、方向不断变化，根据p＝mv，则座舱内航天员的动量大小不变、方向不断变化，选项C错误。
3．选D 动量是物体的质量和速度的乘积，由物体的质量和速度共同决定，A错误；动量是矢量，方向与速度的方向相同，质量和速率都相等的物体，其动量大小一定相等，但方向不一定相同，B错误；质量一定的物体的速率不变，它的动量大小一定不变，但方向可能改变，C错误；质量一定的物体的运动状态改变，它的速度一定改变，它的动量也一定改变，D正确。
4．选D 从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，绳对人的拉力先小于人的重力，后大于人的重力，绳对人的拉力一直增大，人先向下做加速运动后向下做减速运动，则人的速度先增大后减小，人的动量先增大后减小，人的动能也先增大后减小；绳对人的拉力方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功，故A、C错误。人在最低点时速度为0，则动量为0，但加速度方向向上，人不是处于静止状态，故B错误；人的动能最大时，速度最大，所以动量一定最大，故D正确。
5．选C A物体的位移方向竖直向下，轻绳对A物体的拉力有竖直向上的分力，拉力对A物体做负功，A错误；A、B两物体组成的系统除了重力做功外，B物体受到的摩擦力也做功，系统的机械能不守恒，B错误；A物体运动到Q点时，将其速度进行分解，如图所示，其中v1为沿绳子方向的分速度，根据几何关系可得vB＝v1＝vsin θ，B物体的动量大小为p＝mvB＝mvsin θ，C正确；根据能量守恒定律可知，此时B物体的动能小于mgh－eq \f(1,2)mv2，D错误。
6．选AB 位移—时间图线的斜率表示速度，则根据EF段的方程y＝4t－26(m)，可知EF段无人机的速度大小为4 m/s，故A正确；由题图可知FM段无人机的速度先向上减小后向下增大，则加速度方向始终向下，故该段无人机内的装载物处于失重状态，故B正确；根据MN段的方程y＝－2t＋140(m)，可知MN段无人机的速度为－2 m/s，则无人机及其装载物在FM段的总动量变化量的大小为eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(Δp))＝m|Δv|＝2×eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(－2－4)) kg· m/s＝12 kg· m/s，故C错误；MN段无人机匀速下降，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故D错误。
7．选AD 以初速度方向为正方向，如果末速度方向与初速度方向相反，得Δp＝mv′－mv＝(－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，A正确，B错误；如果末速度方向与初速度方向相同，得Δp＝mv′－mv＝(7×0.5－3×0.5)kg·m/s＝2 kg·m/s，方向与初速度方向相同，C错误，D正确。
8．选B 小球做斜抛运动，设初速度与x轴正方向的夹角为θ，沿x方向小球做匀速直线运动，动量在x方向的分量为px＝mvx＝mv0cs θ，可知动量在x方向的分量不变，故A错误；小球沿y方向做竖直上抛运动，速度为vy＝v0sin θ－gt，动量在y方向的分量为py＝mvy＝mv0sin θ－mgt，故B正确；小球做斜抛运动过程中，沿x方向的速度分量保持不变，小球的动能不可能为零，故C、D错误。
9．选D 运动员做平抛运动，有x＝v0t，h＝eq \f(1,2)gt2，tan θ＝eq \f(h,x)，解得t＝eq \f(2v0tan θ,g)，因此运动员先后落在斜面上所用时间之比eq \f(t1,t2)＝eq \f(1,3)，故A错误；运动员落在斜面上的位移s＝eq \f(\f(1,2)gt2,sin θ)，运动员先后落在斜面上位移之比eq \f(s1,s2)＝eq \f(t12,t22)＝eq \f(1,9)，故B错误；运动员落在斜面上动能的变化量ΔEk＝mgh＝eq \f(1,2)mg2t2，因此运动员先后落在斜面上动能的变化量之比eq \f(ΔEk1,ΔEk2)＝eq \f(t12,t22)＝eq \f(1,9)，故C错误；运动员落在斜面上动量的变化量Δp＝mgt，因此运动员先后落在斜面上动量的变化量之比eq \f(Δp1,Δp2)＝eq \f(t1,t2)＝eq \f(1,3)，故D正确。
10．选B 以竖直向上为正方向，小球竖直方向的初速度为vy0＝－v0cs 37°＝－16 m/s，小球竖直方向的末速度为vy＝vcs 53°＝9 m/s，则小球在竖直方向的动量变化量为Δpy＝mvy－mvy0＝5 kg·m/s，方向竖直向上，A错误，B正确；根据三角形定则，动量的变化如图所示，由几何关系可得Δp＝eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(mv0))2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(mv))2)＝5 kg·m/s，即小球总动量的变化量大小为5 kg·m/s，C、D错误。
11．解析：(1)以羽毛球飞来的方向为正方向，则p1＝mv1＝10×10－3×50 kg·m/s＝0.5 kg·m/s，p2＝mv2＝10×10－3×(－100) kg·m/s＝－1 kg·m/s，所以动量的变化量Δp＝p2－p1＝－1 kg·m/s－0.5 kg·m/s＝－1.5 kg·m/s
即羽毛球的动量变化量大小为1.5 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反。
(2)羽毛球的初动能Ek＝eq \f(1,2)mv12＝12.5 J，羽毛球的末动能Ek′＝eq \f(1,2)mv22＝50 J，
羽毛球的动能变化量ΔEk＝Ek′－Ek＝37.5 J。
答案：(1)1.5 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反 (2)37.5 J
12．解析：(1)由题图可知，绘制的eq \f(x,t2)­eq \f(1,t)图像对应的函数关系式为eq \f(x,t2)＝－2＋eq \f(10,t)，变形有x＝10t－2t2
根据位移公式有x＝v0t＋eq \f(1,2)at2
则有v0＝10 m/s，eq \f(1,2)a＝－2 m/s2，解得a＝－4 m/s2
即加速度大小为4 m/s2，方向与初速度方向相反。
(2)机动车减速至0经历的时间t0＝eq \f(0－v0,a)＝2.5 s
表明3 s之前，机动车已经停止运动，则机动车在前3 s的位移x＝eq \f(v0,2)t0＝12.5 m，方向与初速度方向相同。
(3)机动车前3 s的动量变化量Δp＝0－mv0＝－1.0×104 kg·m/s
即机动车前3 s的动量变化量大小为1.0×104 kg·m/s，方向与初速度方向相反。
答案：(1)10 m/s 4 m/s2，方向与初速度方向相反
(2)12.5 m，方向与初速度方向相同
(3)1.0×104 kg·m/s，方向与初速度方向相反