浙江專版2024-2025學(xué)年新教材高中物理第1章動量守恒定律1動量訓(xùn)練提升新人教版選擇性必修第一冊

1動量基礎(chǔ)鞏固一、選擇題Ⅰ(每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的)1.下列關(guān)于動量的說法正確的是()A.物體的動量越大,其慣性也越大B.做勻速圓周運動的物體,其動量不變C.一個物體的速率變更,它的動量肯定變更D.豎直上拋的物體(不計空氣阻力)經(jīng)過空中同一位置時動量肯定相同答案C解析因為p=mv,所以動量越大,質(zhì)量不肯定越大,故其慣性也不肯定越大,選項A錯誤;做勻速圓周運動的物體速度的方向時刻變更,所以其動量時刻變更,選項B錯誤;速度的大小、方向有一個量發(fā)生變更就可認(rèn)為速度變更,動量也變更,選項C正確;豎直上拋的物體(不計空氣阻力)經(jīng)過空中同一位置時速度方向不同,動量不同,選項D錯誤。2.關(guān)于動量,以下說法正確的是()A.做勻速圓周運動的質(zhì)點,其動量不隨時間發(fā)生變更B.懸線拉著的擺球在豎直面內(nèi)搖擺時,每次經(jīng)過最低點時的動量均相同C.勻速飛行的巡航導(dǎo)彈巡航時動量始終不變D.平拋運動的質(zhì)點在豎直方向上的動量與運動時間成正比答案D解析做勻速圓周運動的質(zhì)點速度方向時刻變更,故動量時刻變更,選項A錯誤;擺球相鄰兩次經(jīng)過最低點時動量大小相等,但方向相反,選項B錯誤;巡航導(dǎo)彈巡航時雖速度不變,但由于燃料不斷燃燒(導(dǎo)彈中燃料占其總質(zhì)量的一部分,不行忽視),從而使導(dǎo)彈總質(zhì)量不斷減小,導(dǎo)彈動量減小,選項C錯誤;平拋運動的質(zhì)點在豎直方向上的分運動為自由落體運動,在豎直方向的分動量p豎=mvy=mgt,選項D正確。3.一物體從某高處由靜止釋放,設(shè)所受空氣阻力恒定,當(dāng)它下落h時,動量大小為p1,當(dāng)它下落2h時,動量大小為p2,那么p1∶p2等于()A.1∶1 B.1∶2C.1∶2 D.1∶4答案B解析物體做初速度為零的勻加速直線運動,則有v12=2ah,v22=2a·2h,則p1=mv1=m2ah,p2=mv2=m4ah,所以p14.一個質(zhì)量為m的小球以速率2v垂直射向墻壁,碰后仍垂直墻壁以速率v彈回,此過程中小球動量變更量的大小是 ()A.0 B.mv C.2mv D.3mv答案D解析取初速度方向為正方向,初動量為2mv,末動量為-mv,故動量的變更量為Δp=p'-p=(-mv)-2mv=-3mv,故動量變更量的大小為3mv,故選項D正確,A、B、C錯誤。5.如圖所示,PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的14圓弧軌道,圓心O在S的正上方。在O和P兩點各有一個質(zhì)量為m的小物塊a和b,從同一時刻起先,a自由下落,b沿圓弧下滑。以下說法正確的是(A.a比b先到達S,它們在S點的動量不相等B.a與b同時到達S,它們在S點的動量不相等C.a比b先到達S,它們在S點的動量相等D.b比a先到達S,它們在S點的動量相等答案A解析物塊a做自由落體運動,其加速度為g;而物塊b沿14圓弧軌道下滑,在除初始之外的位置上豎直方向的加速度都小于g,由h=12at2得ta<tb;因為動量是矢量,故a、b到達S時,它們在二、選擇題Ⅱ(每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的)6.在利用擺球測量小球碰撞前后的速度的試驗中,下列說法正確的是()A.懸掛兩球的細繩長度要適當(dāng),且等長B.由靜止釋放小球以便較精確地計算小球碰撞前的速度C.兩小球必需都是剛性球,且質(zhì)量相同D.兩小球碰后可以粘在一起共同運動答案ABD解析細繩長度適當(dāng),便于操作,兩繩等長,保證兩球?qū)π呐鲎?故選項A正確;由靜止釋放,初動能為零,可由mgl(1-cosα)=12mv2三、非選擇題7.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞中的不變量的試驗,在小車A的前端粘有橡皮泥,設(shè)法使小車A做勻速直線運動,然后與原來靜止的小車B相碰并粘在一起接著做勻速運動,如圖所示。在小車A的后面連著紙帶,電磁打點計時器的頻率為50Hz。(1)若已得到打點紙帶如圖所示,并測得各計數(shù)點間的距離,則應(yīng)選圖中段來計算A碰前的速度,應(yīng)選段來計算A和B碰后的速度。

(2)已測得小車A的質(zhì)量mA=0.40kg,小車B的質(zhì)量mB=0.20kg,則由以上結(jié)果可得碰前mAvA+mBvB=kg·m/s,碰后mAvA'+mBvB'=kg·m/s。

(3)從試驗數(shù)據(jù)的處理結(jié)果來看,A、B碰撞的過程中,可能哪個量是不變的?答案(1)BCDE(2)0.4200.417(3)質(zhì)量與速度的乘積之和解析(1)因為小車A與B碰撞前后都做勻速運動,且碰后A與B粘在一起,其共同速度比A原來的速度小,所以,應(yīng)選點跡分布勻稱且點距較大的BC段計算A碰前的速度,選點跡分布勻稱且點距較小的DE段計算A和B碰后的速度。(2)由題圖可知,碰前A的速度和碰后A、B的共同速度分別為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)數(shù)據(jù)處理表明,mAvA+mBvB≈mAvA'+mBvB',即在試驗誤差允許的范圍內(nèi),A、B碰撞前后質(zhì)量與速度的乘積之和是不變的。實力提升一、選擇題Ⅰ(每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的)1.在找尋碰撞中的不變量的試驗中,對于試驗最終的結(jié)論m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',下列說法正確的是()A.僅限于一維碰撞B.任何狀況下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.式中的不變量是m1和m2組成的系統(tǒng)的質(zhì)量與速度二次方的乘積之和答案A解析這個試驗是在一維狀況下設(shè)計的試驗,其他狀況未做探究,選項A正確;系統(tǒng)的質(zhì)量與速度的乘積之和在碰撞前后為不變量是試驗的結(jié)論,其他探究的結(jié)論該狀況下不肯定成立,選項B錯誤;速度是矢量,應(yīng)考慮方向,選項C錯誤;由題干中的式子可知,選項D錯誤。2.關(guān)于動量和動能,以下說法正確的是()A.速度大的物體動量肯定大B.質(zhì)量大的物體動量肯定大C.兩個物體的質(zhì)量相等,動量大的其動能也肯定大D.兩個物體的質(zhì)量相等,速度大小也相等,則它們的動量肯定相等答案C解析依據(jù)p=mv可知,速度大的物體動量不肯定大,質(zhì)量大的物體動量不肯定大,選項A、B錯誤;依據(jù)Ek=p23.一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止起先沿直線運動。F隨時間t變更的圖線如圖所示,則()A.t=1s時物塊的速率為1m/sB.t=2s時物塊的動量大小為3kg·m/sC.t=3s時物塊的動量大小為5kg·m/sD.t=4s時物塊的速度為零答案A解析0~2s,依據(jù)牛頓其次定律有a=Fm=22m/s2=1m/s2,則0~2s的速度規(guī)律為v=at,t=1s時,速率為1m/s,故選項A正確;t=2s時,速率為v2=2m/s,則動量為p2=mv2=4kg?m/s,故選項B錯誤;2~4s,力起先反向,物塊減速,依據(jù)牛頓其次定律有a'=-0.5m/s2,所以3s時的速度為v3=v2-a't'=1.5m/s,動量為p3=mv34.小明在假期旅游時體驗了蹦極項目,小明將彈性繩的一端系在身上,另一端固定在高處,然后從高處跳下,如圖所示。圖中a點是彈性繩自然下垂時繩下端的位置,c點是小明能到達的最低點。在小明從a點到c點的運動過程中,忽視空氣阻力,下列說法正確的是()A.小明的速度始終增大B.小明始終處于失重狀態(tài)C.小明的動量最大時,繩對小明的拉力等于小明所受的重力D.小明克服彈力做的功等于重力對小明做的功答案C解析該過程隨著彈性繩的伸長,拉力不斷變大,起先階段,小明的重力大于繩的拉力,小明做加速運動,隨著拉力增大,合力減小,加速度減小;后來繩的拉力大于小明的重力,小明受到的合力向上,小明做減速運動,合力隨拉力的增大而增大,加速度增大。在小明從a點到c點的運動過程中,速度先增大后減小,加速度先減小后增大,故選項A錯誤;小明在加速的過程,加速度向下,處于失重狀態(tài),減速階段,加速度向上,處于超重狀態(tài),故選項B錯誤;當(dāng)小明的重力等于繩子的拉力,即a=0時,小明的速度是最大的,動量是最大的,故選項C正確;在小明從a點到c點的運動過程中,動能變更量為負值,由動能定理知外力對小明做的總功是負值,則小明克服彈力做的功大于重力對小明做的功,故選項D錯誤。二、選擇題Ⅱ(每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的)5.在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量的試驗中,可導(dǎo)致試驗誤差的因素有()A.導(dǎo)軌不水平B.小車上擋光板傾斜C.兩小車質(zhì)量不相等D.兩小車碰后連在一起答案AB解析選項A中導(dǎo)軌不水平,小車速度將受重力影響;選項B中擋光板傾斜導(dǎo)致?lián)豕獍鍖挾炔坏扔趽豕怆A段小車通過的位移,導(dǎo)致速度計算出現(xiàn)誤差。三、非選擇題6.在建筑工地上,一起重機將質(zhì)量m=50kg的重物以a=3m/s2的加速度從靜止起先豎直向上勻加速提升h=15m的高度,不計阻力,g取