浙江专版2024-2025学年新教材高中物理第1章动量守恒定律1动量训练提升新人教版选择性必修第一册

1动量基础巩固一、选择题Ⅰ(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1.下列关于动量的说法正确的是()A.物体的动量越大,其惯性也越大B.做匀速圆周运动的物体,其动量不变C.一个物体的速率变更,它的动量肯定变更D.竖直上抛的物体(不计空气阻力)经过空中同一位置时动量肯定相同答案C解析因为p=mv,所以动量越大,质量不肯定越大,故其惯性也不肯定越大,选项A错误;做匀速圆周运动的物体速度的方向时刻变更,所以其动量时刻变更,选项B错误;速度的大小、方向有一个量发生变更就可认为速度变更,动量也变更,选项C正确;竖直上抛的物体(不计空气阻力)经过空中同一位置时速度方向不同,动量不同,选项D错误。2.关于动量,以下说法正确的是()A.做匀速圆周运动的质点,其动量不随时间发生变更B.悬线拉着的摆球在竖直面内摇摆时,每次经过最低点时的动量均相同C.匀速飞行的巡航导弹巡航时动量始终不变D.平抛运动的质点在竖直方向上的动量与运动时间成正比答案D解析做匀速圆周运动的质点速度方向时刻变更,故动量时刻变更,选项A错误;摆球相邻两次经过最低点时动量大小相等,但方向相反,选项B错误;巡航导弹巡航时虽速度不变,但由于燃料不断燃烧(导弹中燃料占其总质量的一部分,不行忽视),从而使导弹总质量不断减小,导弹动量减小,选项C错误;平抛运动的质点在竖直方向上的分运动为自由落体运动,在竖直方向的分动量p竖=mvy=mgt,选项D正确。3.一物体从某高处由静止释放,设所受空气阻力恒定,当它下落h时,动量大小为p1,当它下落2h时,动量大小为p2,那么p1∶p2等于()A.1∶1 B.1∶2C.1∶2 D.1∶4答案B解析物体做初速度为零的匀加速直线运动,则有v12=2ah,v22=2a·2h,则p1=mv1=m2ah,p2=mv2=m4ah,所以p14.一个质量为m的小球以速率2v垂直射向墙壁,碰后仍垂直墙壁以速率v弹回,此过程中小球动量变更量的大小是 ()A.0 B.mv C.2mv D.3mv答案D解析取初速度方向为正方向,初动量为2mv,末动量为-mv,故动量的变更量为Δp=p'-p=(-mv)-2mv=-3mv,故动量变更量的大小为3mv,故选项D正确,A、B、C错误。5.如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的14圆弧轨道,圆心O在S的正上方。在O和P两点各有一个质量为m的小物块a和b,从同一时刻起先,a自由下落,b沿圆弧下滑。以下说法正确的是(A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等D.b比a先到达S,它们在S点的动量相等答案A解析物块a做自由落体运动,其加速度为g;而物块b沿14圆弧轨道下滑,在除初始之外的位置上竖直方向的加速度都小于g,由h=12at2得ta<tb;因为动量是矢量,故a、b到达S时,它们在二、选择题Ⅱ(每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的)6.在利用摆球测量小球碰撞前后的速度的试验中,下列说法正确的是()A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长B.由静止释放小球以便较精确地计算小球碰撞前的速度C.两小球必需都是刚性球,且质量相同D.两小球碰后可以粘在一起共同运动答案ABD解析细绳长度适当,便于操作,两绳等长,保证两球对心碰撞,故选项A正确;由静止释放,初动能为零,可由mgl(1-cosα)=12mv2三、非选择题7.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中的不变量的试验,在小车A的前端粘有橡皮泥,设法使小车A做匀速直线运动,然后与原来静止的小车B相碰并粘在一起接着做匀速运动,如图所示。在小车A的后面连着纸带,电磁打点计时器的频率为50Hz。(1)若已得到打点纸带如图所示,并测得各计数点间的距离,则应选图中段来计算A碰前的速度,应选段来计算A和B碰后的速度。

(2)已测得小车A的质量mA=0.40kg,小车B的质量mB=0.20kg,则由以上结果可得碰前mAvA+mBvB=kg·m/s,碰后mAvA'+mBvB'=kg·m/s。

(3)从试验数据的处理结果来看,A、B碰撞的过程中,可能哪个量是不变的?答案(1)BCDE(2)0.4200.417(3)质量与速度的乘积之和解析(1)因为小车A与B碰撞前后都做匀速运动,且碰后A与B粘在一起,其共同速度比A原来的速度小,所以,应选点迹分布匀称且点距较大的BC段计算A碰前的速度,选点迹分布匀称且点距较小的DE段计算A和B碰后的速度。(2)由题图可知,碰前A的速度和碰后A、B的共同速度分别为vA=10.50×10vA'=vB'=6.95×10故碰撞前mAvA+mBvB=0.40×1.05kg·m/s+0.20×0kg·m/s=0.420kg·m/s碰撞后mAvA'+mBvB'=(mA+mB)vA'=(0.40+0.20)×0.695kg·m/s=0.417kg·m/s。(3)数据处理表明,mAvA+mBvB≈mAvA'+mBvB',即在试验误差允许的范围内,A、B碰撞前后质量与速度的乘积之和是不变的。实力提升一、选择题Ⅰ(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1.在找寻碰撞中的不变量的试验中,对于试验最终的结论m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',下列说法正确的是()A.仅限于一维碰撞B.任何状况下m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'都肯定成立C.式中的v1、v2、v1'、v2'都是速度的大小D.式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度二次方的乘积之和答案A解析这个试验是在一维状况下设计的试验,其他状况未做探究,选项A正确;系统的质量与速度的乘积之和在碰撞前后为不变量是试验的结论,其他探究的结论该状况下不肯定成立,选项B错误;速度是矢量,应考虑方向,选项C错误;由题干中的式子可知,选项D错误。2.关于动量和动能,以下说法正确的是()A.速度大的物体动量肯定大B.质量大的物体动量肯定大C.两个物体的质量相等,动量大的其动能也肯定大D.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量肯定相等答案C解析依据p=mv可知,速度大的物体动量不肯定大,质量大的物体动量不肯定大,选项A、B错误;依据Ek=p23.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止起先沿直线运动。F随时间t变更的图线如图所示,则()A.t=1s时物块的速率为1m/sB.t=2s时物块的动量大小为3kg·m/sC.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD.t=4s时物块的速度为零答案A解析0~2s,依据牛顿其次定律有a=Fm=22m/s2=1m/s2,则0~2s的速度规律为v=at,t=1s时,速率为1m/s,故选项A正确;t=2s时,速率为v2=2m/s,则动量为p2=mv2=4kg∙m/s,故选项B错误;2~4s,力起先反向,物块减速,依据牛顿其次定律有a'=-0.5m/s2,所以3s时的速度为v3=v2-a't'=1.5m/s,动量为p3=mv34.小明在假期旅游时体验了蹦极项目,小明将弹性绳的一端系在身上,另一端固定在高处,然后从高处跳下,如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是小明能到达的最低点。在小明从a点到c点的运动过程中,忽视空气阻力,下列说法正确的是()A.小明的速度始终增大B.小明始终处于失重状态C.小明的动量最大时,绳对小明的拉力等于小明所受的重力D.小明克服弹力做的功等于重力对小明做的功答案C解析该过程随着弹性绳的伸长,拉力不断变大,起先阶段,小明的重力大于绳的拉力,小明做加速运动,随着拉力增大,合力减小,加速度减小;后来绳的拉力大于小明的重力,小明受到的合力向上,小明做减速运动,合力随拉力的增大而增大,加速度增大。在小明从a点到c点的运动过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增大,故选项A错误;小明在加速的过程,加速度向下,处于失重状态,减速阶段,加速度向上,处于超重状态,故选项B错误;当小明的重力等于绳子的拉力,即a=0时,小明的速度是最大的,动量是最大的,故选项C正确;在小明从a点到c点的运动过程中,动能变更量为负值,由动能定理知外力对小明做的总功是负值,则小明克服弹力做的功大于重力对小明做的功,故选项D错误。二、选择题Ⅱ(每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的)5.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的试验中,可导致试验误差的因素有()A.导轨不水平B.小车上挡光板倾斜C.两小车质量不相等D.两小车碰后连在一起答案AB解析选项A中导轨不水平,小车速度将受重力影响;选项B中挡光板倾斜导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移,导致速度计算出现误差。三、非选择题6.在建筑工地上,一起重机将质量m=50kg的重物以a=3m/s2的加速度从静止起先竖直向上匀加速提升h=15m的高度,不计阻力,g取