2024_2025学年新教材高中物理第一章动量和动量守恒定律第一节冲量动量测评含解析粤教版选择性必修.docxVIP

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第一节冲量动量

课后篇巩固提升

必备学问基础练

1.下列物理量中,属于矢量的是()

A.功 B.动能

C.动量 D.质量

答案C

解析功、动能和质量都只有大小没有方向,是标量,选项A、B、D错误;动量既有大小,又有方向,是矢量,选项C正确.

2.(2024河北昌黎汇文二中高一期末)关于动量,下列说法正确的是()

A.速度大的物体,它的动量肯定也大

B.动能大的物体,它的动量肯定也大

C.只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变

D.质量肯定的物体,动量改变越大,该物体的速度改变肯定越大

答案D

解析物体的动量p=mv,速度大,可能质量小,所以其动量不肯定大,A错误;由p=2mEk知,因为质量关系不知道,故动能大的物体,动量不肯定大,B项错误;动量是矢量,速度大小不变,但方向可能改变,故其动量可能改变,C错误;依据Δp=mΔv可知,物体的质量肯定,动量改变越大,则速度改变

3.放在水平地面上的桌子质量为m,一个小孩用大小为F的水平推力推了时间t,桌子始终不动,那么时间t内,推力的冲量大小是()

A.Ft B.mgt

C.0 D.无法计算

答案A

4.(2024安徽高二月考)

如图所示,一个人坐在摩天轮中做匀速圆周运动,运动一周的过程中,下列说法正确的是()

A.人的动量始终改变,动能始终不变

B.人的动能始终改变,动量始终不变

C.人的动量和动能始终不变

D.人的动量和动能始终改变

答案A

解析人做匀速圆周运动时,速度大小不变,方向时刻改变,动量的方向与速度方向相同,故人的动量始终改变,动能为标量,由Ek=12mv2可知,人的动能始终不变,故选A

5.(多选)(2024甘肃天水高二期末)质量为3kg的物体在水平面上做直线运动,若速度大小由2m/s变成6m/s,那么在此过程中,动量改变量的大小可能是()

A.4kg·m/s B.12kg·m/s

C.20kg·m/s D.24kg·m/s

答案BD

解析若两速度方向相同,则动量的改变量为Δp=mvt-mv0=3×6kg·m/s-3×2kg·m/s=12kg·m/s,若两速度方向相反,以末速度方向为正方向,则动量的改变量为Δp=mvt-mv0=3×6kg·m/s-(-3×2)kg·m/s=24kg·m/s,故选B、D.

6.在倾角为37°、足够长的斜坡上,有一质量为50kg的运动员沿斜坡下滑,滑雪板与斜坡间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求在运动员下滑2s的时间内,运动员所受各力的冲量和合力的冲量.

答案见解析

解析运动员沿斜坡下滑的过程中,受重力、支持力和摩擦力的作用.

重力的冲量IG=Gt=mgt=50×10×2N·s=1000N·s,方向竖直向下

支持力的冲量IN=FNt=mgcos37°·t=50×10×0.8×2N·s=800N·s,方向垂直于斜面对上

摩擦力的冲量If=ft=μmgcos37°·t=0.2×50×10×0.8×2N·s=160N·s,方向沿斜面对上

滑雪运动员受到的合力F合=mgsinθ-μmgcosθ=220N

合力的冲量I=F合t=440N·s,方向沿斜面对下.

7.解答以下两个小题:

(1)质量为2kg的物体,速度由4m/s增大为8m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?动量改变量的大小为多少?

(2)A物体质量是2kg,速度是2m/s,方向向东;B物体质量是3kg,速度是3m/s,方向向西.它们的动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?

答案(1)动量增大为原来的2倍,动能增大为原来的4倍,8kg·m/s

(2)5kg·m/s方向向西17.5J

解析(1)由动量定义式p=mv可知,速度由4m/s增大为8m/s,它的动量增大为原来的2倍,由动能定义式Ek=12mv2可知,它的动能增大为原来的4倍;动量改变量为Δp=mv2-mv1=(2×8-2×4)kg·m/s=8kg·m/s

(2)动量为矢量,取向西为正方向,则A物体的动量为pA=-2×2kg·m/s=-4kg·m/s

B物体的动量为pB=3×3kg·m/s=9kg·m/s

它们的动量的矢量和是p=pA+pB=(-4+9)kg·m/s=5kg·m/s,方向向西

动能为标量,则它们的动能之和是Ek=12mAvA2+12mB

关键实力提升练

8.

(多选)(2024山东青岛二中期中)如图所示,质量为m的小猴子在荡秋千,小猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放,此时藤条与竖直方向夹角为60°,小猴子到藤条悬点的长度为L,忽视藤条的质量与空气阻力,重力加速度为g.在此过程中下列推断正确的是()

A.小猴子到达最低点时的动量大小为0