人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第1章 1.动量.docVIP

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第一章动量守恒定律

1.动量

课后训练巩固提升

1.(多选)关于动量的概念,下列说法正确的是()

A.动量大的物体,惯性不一定大

B.动量大的物体,运动一定快

C.动量相同的物体,运动方向一定相同

D.动量相同的物体,动能也一定相同

答案:AC

解析:物体的动量是由速度和质量两个因素决定的,动量大的物体质量不一定大,惯性也不一定大,A正确;同样,动量大的物体速度也不一定大,B错误;动量相同指的是动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同,C正确;只有质量相同的物体动量大小相同时,动能才相同,故D错误。

2.(多选)关于动量的变化量,下列说法错误的是()

A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp与速度的方向相同

B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp与运动方向相反

C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零

D.物体做曲线运动时,动量的增量Δp一定不为零

答案:CD

解析:当做直线运动的物体速度增大时,其末动量p2大于初动量p1,由矢量的运算法则可知Δp=p2-p10,与速度方向相同,如图甲所示,选项A正确,不符合题意;当做直线运动的物体速度减小时,Δp=p2-p10,即p2p1,如图乙所示,此时Δp与物体的运动方向相反,选项B正确,不符合题意;当物体的速度大小不变时,动量可能不变化,即Δp=0,也有可能动量大小不变而方向变化,此种情况Δp≠0,如图丙所示,选项C错误,符合题意;如果物体做匀速圆周运动,物体转过一圈后,回到原来位置,则物体动量不变,动量增量为零,选项D错误,符合题意。

3.质量为5kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上,随后以3m/s的速度反向弹回。若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为()

A.10kg·m/s

B.-10kg·m/s

C.40kg·m/s

D.-40kg·m/s

答案:D

解析:取向下为正方向,则碰撞前小球的动量为正,碰撞后为负,Δp=p2-p1=mv2-mv1=5×(-3)kg·m/s-5×5kg·m/s=-40kg·m/s,D正确。

4.如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的14

A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相同

B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相同

C.a比b先到达S,它们在S点的动量相同

D.b比a先到达S,它们在S点的动量相同

答案:A

解析:小物块a做自由落体运动,其加速度为g;而小物块b沿14圆弧轨道下滑,在竖直方向的加速度除初位置外其他任何高度处都小于g,由h=12at2得tat

5.(多选)一个质量为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.t=1s时物块的速率为1m/s

B.t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s

C.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s

D.t=4s时物块的速度为零

答案:AB

解析:前2s内物块做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a1=F1m=1m/s2,t=1s时物块的速率v1=a1t1=1m/s,A正确;t=2s时物块的速率v2=a1t2=2m/s,动量大小为p2=mv2=4kg·m/s,B正确;物块在2~4s内做匀减速直线运动,加速度的大小为a2=F2m=0.5m/s2,t=3s时物块的速率v3=v2-a2(t3-t2)=2m/s-0.5×(3-2)m/s=1.5m/s,动量大小为p3=mv3=3kg·m/s,C错误;t=4s时物块的速率v4=v2-a2(t

6.一个小孩把一个质量为0.5kg的篮球由静止释放,释放后,篮球的重心下降0.8m时与地面相撞,反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.2m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求地面与篮球相互作用的过程中:

(1)篮球的动量变化量;

(2)篮球的动能变化量。

答案:(1)3kg·m/s,方向竖直向上(2)减少了3J

解析:(1)篮球与地面相撞前瞬间的速度为v1=2gh=2×10×0.8m/s=4m/s,方向向下;篮球反弹时的初速度v2=2gh

(2)篮球的动能变化量为ΔEk=12mv22-1