高中物理第1章动量守恒定律1动量课时分层作业含解析新人教版选择性必修第一册
动量(建议用时：25分钟)考点一寻求碰撞中的不变量1．(多选)某同学利用如图所示的光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,下列说法正确的是( )A．滑块的质量用天平测量B．挡光片的宽度用刻度尺测量C．挡光片通过光电门的时间用秒表测量D．挡光片通过光电门的时间用打点计时器测量AB[用天平测量滑块的质量,用刻度尺测量挡光片的宽度,A、B正确；挡光片通过光电门的时间由数字计时器测量,因此不需要用秒表或打点计时器测量时间,C、D错误．] 2．(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中,哪些因素可导致实验误差( )A．导轨安放不水平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AB[导轨不水平,小车速度将会受重力影响,选项A正确；挡光板倾斜会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,选项B正确；本实验要求两小车碰后连在一起,不要求两小车质量相等,选项C、D正确．]3．在用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”实验时,不需要测量的物理量是( ) A．滑块的质量B．挡光时间C．挡光片的宽度D．光电门的高度D[在本实验中,与物体运动有关的物理量是质量和速度,速度由挡光片的宽度与挡光时间求得,不需要测量光电门的高度,D正确．]4．某同学采用如图所示的装置探究碰撞中的不变量,把两个小球用等长的细线悬挂于同一点,让B球静止,拉起A球,由静止释放后使它们相碰,碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A球被拉起的角度θ1和两球碰撞后摆起的最大角度θ2之外,还需测量__________________(写出物理量的名称和符号)才能进行验证．用测量的物理量表示碰撞中的不变量的关系式是______________．[解析] A 球由静止释放到两球碰撞前,根据机械能守恒定律,有m A gl (1－cos θ1)＝12m A v 2A两球碰撞后到一起运动到最高点,根据机械能守恒定律,有(m A ＋m B )gl (1－cos θ2)＝12(m A ＋m B )v 2 又碰撞中的不变量满足m A v A ＝(m A ＋m B )v所以用测得的物理量表示碰撞中的不变量的关系式为 m A 1－cos θ1＝(m A ＋m B )1－cos θ2.[答案] A 球的质量m A 和B 球的质量m B m A 1－cos θ1＝(m A ＋m B )1－cos θ2考点二 动 量5．下列关于动量的说法正确的是( )A ．质量大的物体动量一定大B ．速度大的物体动量一定大C ．两物体动能相等,动量不一定相等D ．两物体动能相等,动量一定相等C [动量等于运动物体质量和速度的乘积,动量大小与物体质量、速度两个因素有关,A 、B 错；由动量大小和动能的表达式得出p ＝2mE k ,两物体动能相等,质量关系不明确,动量不一定相等,D 错,C 对．]6．(多选)跳台滑雪运动员从平台末端a 点以某一初速度水平滑出,在空中运动一段时间后落在斜坡上b 点,不计空气阻力,则运动员在空中飞行过程中( )A ．在相等的时间间隔内,动量的改变量总是相同的B ．在相等的时间间隔内,动能的改变量总是相同的C ．在下落相等高度的过程中,动量的改变量总是相同的D ．在下落相等高度的过程中,动能的改变量总是相同的AD[运动员做平抛运动,只受重力,是恒力,根据动量定理,动量的改变量等于合力的冲量,任意相等时间内合力的冲量相等,故任意相等时间内动量的改变量相等,故A正确；平抛运动竖直分运动是自由落体运动,是匀加速运动,故在相等的时间间隔内竖直分位移不一定相等,故重力做的功不一定相等,故动能增加量不一定相等,故B错误；平抛运动竖直分运动是自由落体运动,是加速运动,在下落相等高度的过程中,时间不一定相等,故合力的冲量不一定相等,故动量的增加量不一定相等,故C错误；在下落相等高度的过程中,合力的功相等,根据动能定理,动能的增加量相等,故D正确．]7．(多选)对于一个质量不变的物体,下列说法正确的是( )A．物体的动量发生变化,其动能一定变化B．物体的动量发生变化,其动能不一定变化C．物体的动能发生变化,其动量一定变化D．物体的动能发生变化,其动量不一定变化BC[当质量不变的物体的动量发生变化时,可以是速度的大小发生变化,也可以是速度的方向发生变化,还可以是速度的大小和方向都发生变化．当物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时,物体的动量(矢量)发生变化,但动能(标量)并不发生变化,选项A错误,B正确．当质量不变的物体的动能发生变化时,必定是其速度的大小发生了变化,而无论其速度方向是否变化,物体的动量必定发生变化,选项C正确,D错误．]8．(多选)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,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,下列分析正确的是( )A．人的动量先增大后减小B．绳对人的拉力始终做负功,人的动能先增大后减小C．绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D．人在最低点时,绳对人的拉力大于人所受的重力ABD[从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中,人先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,加速度等于零时,速度最大,故人的动量和动能都是先增大后减小,加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大,动量和动能最大,在最低点时人具有向上的加速度,绳对人的拉力大于人所受的重力．绳的拉力方向始终向上,与运动方向相反,故绳对人的拉力始终做负功．故选项A、B、D正确,选项C错误．] 9．将质量为m＝1 kg的小球,从距水平地面高h＝5 m 处,以v0＝10 m/s的水平速度抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2.求：(1)平抛运动过程中小球动量的增量Δp；(2)小球落地时的动量p′.[解析] (1)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,故h ＝12gt 2 落地时间t ＝2h g ＝1 sΔv ＝v y ＝gt＝10×1 m/s＝10 m/s方向竖直向下故Δp ＝m Δv ＝1×10 kg·m/s＝10 kg·m/s ,方向竖直向下．(2)小球落地时竖直分速度为v y ＝gt ＝10 m/s.由速度合成知,落地速度v ＝v 20＋v 2y ＝102＋102 m/s ＝10 2 m/s所以小球落地时的动量大小为p ′＝mv ＝10 2 kg·m/s方向与水平方向的夹角为45°.[答案] (1)10 kg·m/s 方向竖直向下(2)10 2 kg·m/s 方向与水平方向的夹角为45°(建议用时：15分钟)10．(多选)如图所示,表示物体受到的合外力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,则前3 s 内( )A ．物体的位移为0B ．物体的动量改变量为0C ．物体的动能变化量为0D ．物体的机械能改变量为0BC [第1 s 内F ＝20 N,第2、3 s 内F ＝－10 N,物体先加速、后减速,在第3 s 末速度为零,物体的位移不为零,A 错误；根据牛顿第二定律知物体第1 s 内的加速度为a 1＝20mm/s 2,1s 末的速度v 1＝a 1t 1＝20m ×1 m/s＝20m m/s,物体第2、3 s 内的加速度为a 2＝－10mm/s 2,3 s 末的速度v 3＝v 1＋a 2t 2＝20m －10m×2＝0, 故前3 s 内动量变化量Δp ＝mv 3－mv 0＝0－0＝0,B 正确；由于初速度和末速度都为零,因此动能变化量也为零,C 正确；但物体的重力势能是否改变不能判断,因此物体的机械能是否改变不能确定,D 错误．]11．某班物理兴趣小组选用如图所示装置来“探究碰撞中的不变量”．将一段不可伸长的轻质绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O 点,另一端连接小钢球A (绳长远大于小钢球半径),把小钢球拉至M 处可使绳水平拉紧．在小钢球最低点N 右侧放置有一水平气垫导轨,气垫导轨上放有小滑块B (B 上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)．当地的重力加速度为g .某同学按图所示安装气垫导轨、滑块B (调整滑块B 的位置使小钢球自由下垂静止在N 点时与滑块B 接触且无压力)和光电门,调整好气垫导轨高度,确保小钢球A 通过最低点时恰好与滑块B 发生正碰．让小钢球A 从某位置静止释放,摆到最低点N 与滑块B 碰撞,碰撞后小钢球A 并没有立即反向,碰撞时间极短．(1)为完成实验,除了毫秒计读数Δt 、碰撞前瞬间绳的拉力F 1、碰撞结束瞬间绳的拉力F 2、滑块B 的质量m B 和遮光板宽度d 外,还需要测量的物理量有________．A ．小钢球A 的质量m AB ．绳长LC ．小钢球从M 到N 运动的时间(2)滑块B 通过光电门时的瞬时速度v B ＝________.(用题中已给的物理量符号来表示)(3)实验中的不变量的表达式是：________________.(用题中已给的物理量符号来表示)[解析] 滑块B 通过光电门时的瞬时速度v B ＝dΔt根据牛顿第二定律得： F 1－m A g ＝m A v 21LF 2－m A g ＝m A v 22L实验中的不变量的表达式为：m A v 1＝m A v 2＋m B v B整理得： F 1m A L －m 2A gL ＝F 2m A L －m 2A gL ＋mB dΔt 所以还需要测量小钢球A 的质量m A 以及绳长L .[答案] (1)AB (2)d Δt(3)F 1m A L －m 2A gL ＝F 2m A L －m 2A gL ＋m B dΔt12．某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验,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 相碰并黏在一起继续做匀速运动,如图甲所示．在小车A 的后面连着纸带,电磁打点计时器的打点频率为50 Hz.甲(1)若已得到打点纸带如图乙所示,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．乙(2)已测得小车A 的质量m A ＝0.40 kg,小车B 的质量m B ＝0.20 kg,则由以上结果可得碰前m A v A ＋m B v B ＝______kg·m/s ,碰后m A v A ′＋m B v B ′＝______kg·m/s.(3)从实验数据的处理结果来看,A 、B 碰撞的过程中,可能哪个物理量是不变的？[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 黏在一起,其共同速度比A 原来的速度小．所以,应选点迹分布均匀且点距较大的BC 段计算A 碰前的速度,选点迹分布均匀且点距较小的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：v A ＝10.50×10－20.02×5m/s ＝1.05 m/sv A ′＝v B ′＝6.95×10－20.02×5m/s ＝0.695 m/s 故碰撞前：m A v A ＋m B v B ＝0.40×1.05 kg·m/s＋0.20×0 kg·m/s＝0.420 kg·m/s 碰撞后：m A v A ′＋m B v B ′＝(m A ＋m B )v A ′＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s.(3)数据处理表明,m A v A ＋m B v B ≈m A v A ′＋m B v B ′,即在实验误差允许的范围内,A 、B 碰撞前后总的物理量mv 是不变的．[答案] (1)BC DE(2)0.420 0.417 (3)见解析13．将质量为0.10 kg的小球从离地面20 m高处竖直向上抛出,抛出时的初速度为15 m/s,g取10 m/s2,求：(1)当小球落地时,小球的动量；(2)小球从抛出至落地过程中动量的增量．[解析] (1)由v2－v20＝2ax可得小球落地时的速度大小v＝v20＋2ax＝152＋2×10×20 m/s＝25 m/s.取竖直向下为正,则小球落地时的动量p＝mv＝0.10×25 kg·m/s＝2.5 kg·m/s,方向竖直向下．(2)以竖直向下为正方向,小球从抛出至落地动量的增量Δp＝mv－mv0＝0.10×25 kg·m/s－0.10×(－15) kg·m/s＝4.0 kg·m/s,方向竖直向下．[答案] (1)2.5 kg·m/s,方向竖直向下(2)4.0 kg·m/s,方向竖直向下。
人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律1-3动量守恒定律练习含答案
第一章动量守恒定律3 动量守恒定律基础过关练题组一动量守恒的判断1.(经典题)(2024江苏无锡期中联考)如图所示,A、B两物体的质量比m A∶m B=4∶3,它们原来静止在足够长的平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,地面光滑。
当弹簧被突然释放后,A、B组成的系统动量守恒。
则有()A.A、B与C间的动摩擦因数相等B.A、B与C间的动摩擦因数是否相等不确定C.最终稳定时小车向右运动D.A、B、C组成的系统动量守恒2.(2024江苏苏州期中)如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中()A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点时,小球的速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反(或都为零)3.(2024山东济南普高联考)如图所示,A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上,一颗子弹C以一定的速度v0向右从A的左端射入,穿过木块A后进入木块B,最后从B的右端射出,在此过程中,下列叙述正确的是()A.当子弹C在木块A中运动时,A、C组成的系统动量守恒B.当子弹C在木块B中运动时,B、C组成的系统动量守恒C.当子弹C在木块A中运动时,A、B、C组成的系统动量不守恒D.当子弹C在木块B中运动时,A、B、C组成的系统动量不守恒4.(2024广东深圳期中)建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。
电动机先把重锤吊起一定的高度,然后由静止释放,重锤打在桩上,接着随桩一起向下运动直到停止。
不计空气阻力,则下列说法中正确的是()A.重锤与桩的撞击过程中,重锤和桩组成的系统机械能守恒B.重锤随桩一起向下运动过程中,重锤和桩组成的系统机械能守恒C.整个运动过程中,重锤和桩组成的系统动量守恒D.整个运动过程中,重锤所受合外力冲量为零题组二两物体组成的系统动量守恒5.(2024河北邢台四校联考)如图所示,现有一个质量为m的小孩站在一辆质量为km的滑板车上,小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度v0匀速运动,突然小孩相对地面以速度1110v0向前跳离滑板车,滑板车速度大小变为原来的110,但方向不变,则k为()A.15B.16C.19D.1116.(2024浙江温州期中)如图所示,光滑的水平面上有大小相同、质量不等的小球A、B,小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生碰撞,碰后A球速度反向,大小为v04,B球的速率为v02,A、B两球的质量之比为()A.3∶8B.8∶3C.2∶5D.5∶27.(教材习题改编)甲、乙两人静止在水平冰面上,突然两人掌心相碰互推对方,互推过程中两人相互作用力远大于冰面对人的摩擦力,若两人与冰面间的动摩擦因数相等,则以下正确的是() A.若m甲>m乙,则在互推的过程中,甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量B.无论甲、乙质量关系如何,在互推过程中,甲、乙两人动量变化量大小相等C.若m甲>m乙,则分开瞬间甲的速率比乙的大D.若m甲>m乙,则分开后乙先停下来8.(多选题)如图所示,在水平面上有一质量为M的长木板,其右端固定有一立柱。
新教材2024_2025学年高中物理第1章动量与动量守恒定律分层作业1动量教科版选择性必修第一册
第一章分层作业1动量A级必备学问基础练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,惯性不肯定大B.动量大的物体,运动肯定快C.动量相同的物体,运动方向肯定相同D.动量相同的物体,动能也肯定相同2.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.合力肯定变更B.机械能大小肯定变更C.动量可能保持不变D.动能可能保持不变3.(2024江苏南京高二期中)下列关于动量、动能的说法正确的是()A.动能是矢量,动能的方向与位移的方向相同B.动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同C.物体的动量变更,则其动能肯定变更D.物体的动量增大2倍,其动能也增大2倍4.(2024山东泰安高二期中)如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心O在S的正上方。
在O、P两点各有一质量为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。
下列说法正确的是()A.a比b先到达S,a、b在S点的动量不相同B.a、b同时到达S,a、b在S点的动量不相同C.a比b先到达S,a、b在S点的动量相同D.b比a先到达S,a、b在S点的动量相同B级关键实力提升练5.在水平力F的作用下,一质量为1 kg的物块沿水平面由静止起先做直线运动,F随时间t变更的图像如图所示。
已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1,重力加速度g取10 m/s2,则()A.t=1 s时物块的速率为2 m/sB.t=3 s时物块的动量为零C.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sD.t=4 s时物块回到动身点6.物体的运动状态可以用位置x和动量p描述,称为相,对应p-x图像中的一个点。
物体运动状态的变更可用p-x图像的一条直线或曲线来描述,称为相轨迹。
如图所示,在光滑的水平面上,轻弹簧的左端固定,一个小物体(可视为质点)与弹簧右端相连,弹簧起先处于原长,现向左推动小物体压缩弹簧,压缩长度为l后由静止释放。
已知弹簧的形变量为x时,弹性势能为kx2。
新教材高中物理第一章动量守恒定律1动量作业含解析新人教版选择性必修第一册
动量【基础巩固】1.在探究碰撞中的不变量的实验中,用下图所示的斜槽装置进行探究,下列说法正确的是( )A.选择实验仪器时,天平可选可不选B.实验中的斜槽需要光滑且末端切线水平C.需要记录小球抛出的高度及水平距离,以确定小球离开斜槽末端时的速度D.无论是否放上被碰小球,入射小球都必须从同一高度由静止释放解析:在探究碰撞中的不变量的实验中,必须使用天平测量两小球的质量,选项A错误.通过平抛运动的规律求解碰撞前后的速度,只要求小球离开轨道后做平抛运动,即轨道末端切线必须水平,但对斜槽是否光滑没有要求,选项B错误.实验中只需记录水平射程即可,不需要记录小球被抛出的高度和确定离开末端时的速度,选项C错误.要保证每次碰撞前入射球的速度相同,入射球每次都要从同一高度由静止滚下,选项D正确.答案:D2.下图是某同学利用光电门和气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验装置图,下列做法正确的是( )A.用压强计测量滑块的质量B.用米尺测量挡光片的宽度C.用停表测量挡光片通过光电门的时间D.用挡光片的宽度除以挡光时间来计算滑块的瞬时速度解析:测量滑块的质量需要用天平,选项A错误.挡光片很窄,测量其宽度需要用毫米刻度尺,选项B错误.用数字计时器测量挡光片通过光电门的时间,选项C错误.用挡光片的宽度除以挡光时间来计算滑块的瞬时速度,选项D正确.答案:D3.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中,可能增大实验误差的因素是( )A.导轨安放水平B.小车上挡光片倾斜C.两小车质量不相等D.两小车碰后连在一起解析:导轨不水平,小车速度将受重力的影响,从而增大实验误差,所以导轨应安放水平,选项A不符合题意.挡光片倾斜会导致挡光片宽度不等于挡光阶段小车通过的位移,使计算速度误差增大,选项B符合题意.两小车质量不相等,两小车碰后连在一起,均不会增大实验误差,选项C、D不符合题意.答案:B4.关于动量,下列说法正确的是( )A.速度大的物体,它的动量一定也大B.动量大的物体,它的速度一定也大C.只要物体运动的速度大小不变,物体的动量就保持不变D.质量一定的物体,动量变化量越大,该物体的速度变化量一定越大解析:动量由质量和速度共同决定,只有质量和速度的乘积大,动量才大,选项A、B均错误.动量是矢量,只要速度方向变化,动量就发生变化,选项C错误.由Δp=mΔv知,选项D正确.答案:D5.(多选)在任何相等时间内,物体动量的变化量总是相等的运动可能是( )A.匀速圆周运动B.匀变速直线运动C.自由落体运动D.平抛运动解析:物体做匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动所受的合力恒定不变,加速度恒定,所以在相等的时间内速度的变化量Δv=aΔt恒定,可知在任何相等时间内的动量变化量总相等,而物体做匀速圆周运动时,合力是变力,选项B、C、D均正确,选项A错误.答案:BCD6.(多选)对于一个质量不变的物体,下列说法正确的是 ( )A.物体的动量发生变化,其动能一定变化B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化C.物体的动能发生变化,其动量一定变化D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化解析:当质量不变的物体的动量发生变化时,可以是速度的大小发生变化,也可以是速度的方向发生变化,还可以是速度的大小和方向都发生变化.当物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时,物体的动量(矢量)发生变化,但动能(标量)并不发生变化,选项A错误,选项B正确.当质量不变的物体的动能发生变化时,其速度的大小发生了变化,而无论其速度方向是否变化,物体的动量必定发生变化,选项C正确,选项D错误.答案:BC7.国际排联女排大冠军杯收官日,中国女排击败日本,以五战全胜的成绩夺得冠军.假设运动员将质量为m的排球击出.如果排球被击出前后瞬时速度的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2>v1,那么此过程中排球的动量变化量( )A.大小为m(v2-v1),方向与v1方向相同B.大小为m(v2+v1),方向与v1方向相同C.大小为m(v2-v1),方向与v2方向相同D.大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同解析:取v2的方向为正方向,则末动量p2=mv2,初动量p1=m(-v1),动量变化量Δp=p2-p1=m(v2+v1),方向与v2方向相同,选项D正确.答案:D8.用下图所示的装置进行探究碰撞中的不变量实验:A.先测出滑块A、B的质量m A、m B及滑块与桌面间的动摩擦因数μ,查出当地的自由落体加速度g;B.用细线连接滑块A、B,使A、B间的弹簧处于压缩状态,滑块B紧靠桌边;C.剪断细线,测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为x1,滑块A沿桌面滑行距离为x2.为探究碰撞中的不变量,写出还需测量的物理量及表示它的字母: ,如果碰撞前后mv的和不变,那么应满足的关系是 .解析:该实验探究碰撞中的不变量,则有m B v B=m A v A,而v B=x1√g,2gv A=√2ggg2,所以还需测量桌面离地面的高度h.满足的关系式是m B x1√g=m A√2ggg2.2g=m A√2ggg2答案:桌面离地面的高度h m B x1√g2g【拓展提高】9.物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s,这说明( )A.物体的动量在减小B.物体的动量在增大C.物体的动量大小一定变化D.物体的动量大小可能不变解析:物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s,动量变化量是矢量,动量变化量的方向与初动量可能同向、可能反向、也可能不在同一条直线上,物体的动量的大小可能增大、可能减小、也可能不变,选项D正确,选项A、B、C错误.答案:D10.一个力作用在一个物体上,下列说法正确的是( )A.若力对物体做的功为0,则物体的动量变化量一定为0B.若动量变化量为0,则物体的动能变化量一定为0C.物体动量变化量的方向不可能与末动量方向相同D.物体动量变化量的方向不可能与末动量方向垂直解析:力做功为0,动能不变,但速度的方向可能变化,则动量的变化量不一定为0,如匀速圆周运动,其合力做功为0,但其动量始终在变化,选项A错误.物体动量变化量为0,则动能变化量一定为0,选项B正确.物体动量变化量的方向可能与末动量方向相同,选项C错误.物体动量变化量的方向可能与末动量方向垂直,比如物体做斜上抛运动到最高点,末动量的方向在水平方向,动量变化量的方向在竖直方向上,选项D错误.答案:B11.在足球比赛中,一运动员踢一个质量为0.4 kg 的足球.(1)若开始时足球的速度是4 m/s,方向向右,踢球后,球的速度为10 m/s,方向仍向右(如图甲所示),则足球的初动量p = kg·m/s,方向 ,足球的末动量p'= kg·m/s,方向 ;在这一过程中足球动量的变化量Δp = kg·m/s,方向 .甲 乙 (2)若足球以10 m/s 的速度撞向球门门柱,然后以 3 m/s 速度反向弹回(如图乙所示),则这一过程中足球的动量变化量大小是 kg·m/s,方向 ;动能 (选填“增加”或“减少”) J .解析:(1)取向右为正方向,初动量为p =mv =0.4×4 kg·m/s=1.6 kg·m/s,方向向右;末动量为p'=mv'=0.4×10 kg·m/s=4 kg·m/s,方向向右.动量的变化量为Δp =p'-p =2.4 kg·m/s,方向向右.(2)取向右为正方向,初动量为p 1=mv'=0.4×10 kg·m/s=4 kg·m/s,方向向右;末动量为p 2=mv″=0.4×(-3) kg·m/s=-1.2 kg·m/s,方向向左.动量的变化量为Δp'=p 2-p 1=-5.2 kg·m/s,负号表示方向向左.动能变化量ΔE k =12mv″2-12mv'2=-18.2 J,即动能减少了18.2 J . 答案:(1)1.6 向右 4 向右 2.4 向右(2)5.2 向左 减少 18.212.如图甲所示,在水平光滑轨道上停着A 、B 两辆实验小车,A 车上系有一穿过打点计时器的纸带.启动打点计时器,使A 车获得水平向右的速度,A 车运动一段距离后,与静止的B 车发生正碰并连在一起运动.纸带记录下碰撞前A 车和碰撞后两车的运动情况,如图乙所示.若打点计时器电源频率为50 Hz,则碰撞前A 车速度大小为 m/s,碰撞后两车的共同速度大小为 m/s .如果已知碰撞过程中mv 是不变量,那么m A ∶m B = .甲乙解析:由题中纸带上点迹位置可知,前两段间隔均为1.20 cm,最后两段间隔均为0.80 cm,碰撞前后小车均做匀速直线运动,碰前速度v =1.20×10-20.02 m /s = 0.60 m /s ,碰后速度v '=0.80×10-20.02 m /s =0.40 m /s .因为m A v =(m A +m B )v ',所以m A ∶m B =2∶1.答案:0.60 0.40 2∶113.某同学用如图所示的装置探究碰撞中的不变量.先让a 球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近,使其静止,让a 球仍从原固定点由静止开始滚下,和b 球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.(1)本实验必须测量的物理量有 .A.斜槽轨道末端到水平地面的高度h'B.小球a 、b 的质量m a 、m bC.小球a 、b 的半径rD.小球a 、b 在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间E.记录纸上O 点到A 、B 、C 各点的距离x OA 、x OB 、x OCF.a 球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h(2)小球a 、b 的质量应该满足关系 .(3)放上被碰小球后两小球下落时间 (选填“相等”或“不相等”).(4)碰后小球a 、b 的落地点依次是图中水平面上的 点和 点.(5)按照本实验方法,探究不变量的式子是 .解析:(1)两小球离开轨道后各自做平抛运动,则两小球在空中的运动时间t 相等,所需探究的表达式为m a v 0=m a v a +m b v b ,此式两边同时乘时间t 得m a v 0t =m a v a t +m b v b t ,即m a x OB =m a x OA +m b x OC ,因此实验需要测量两球的质量和两球做平抛运动的水平位移,故选B 、E .(2)为防止碰撞过程入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即m a>m b.(3)由于两小球都从轨道末端开始做平抛运动,据平抛运动规律知,放上被碰小球后两小球下落时间相等.(4)小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度减小,b球在前,a球在后,两球都做平抛运动,由图示可知,未放被碰小球时小球a的落地点为B点,碰撞后a、b的落地点分别为A、C点.(5)由(1)可知,实验需要验证的表达式为m a x OB=m a x OA+m b x OC.答案:(1)BE(2)m a>m b(3)相等(4)A C (5)m a·x OB=m a·x OA+m b·x OC【挑战创新】14.某同学把两块质量不同的铁块用细线连起来,中间夹一被压缩了的弹簧,如图所示.将这一系统置于光滑水平桌面上,烧断细线,观察铁块的运动情况,进行必要的测量,来探究物体间相互作用时的不变量.(1)该同学还必须准备的器材是 .(2)需要直接测量的数据是 .(3)用所得数据探究物体间相互作用时的不变量,得到的关系式是.解析:本题为设计性实验,在细线烧断瞬间,在弹簧弹力的作用下两铁块分别被弹出,离开桌面后做平抛运动,抛出时速度不易直接测量,但可以测量两铁块落地点距抛出点的水平距离,实验器材应有刻度尺、天平.设落地时间为t,用天平测出两铁块质量分别为m1、m2,用刻度尺测出落地点距抛出点的水平距离分别为x1、x2,则m1v1=m1g1g ,m2v2=m2g2g,若能求得m1x1=m2x2,则m1v1=m2v2.答案:(1)刻度尺、天平(2)两铁块的质量m1、m2和两铁块落地点到桌边的水平距离x1、x2(3)m1x1=m2x2。
2020_2021年新教材高中物理第一章动量守恒定律1动量练习含解析新人教版选择性必修第一册
动量一、选择题(本题共2小题，每题9分，共18分)1．下列关于动量及其变化的说法正确的是( B )A．两物体的动量相等，动能也一定相等B．物体动能发生变化，动量也一定发生变化C．动量变化的方向一定与初、末状态动量的方向都不同D．动量变化的大小，不可能等于初、末状态动量大小之和解析：A错：根据p＝2mE k可知，动量相等，动能不一定相等。
B对：动能发生变化，则速度大小发生变化，所以动能变化，则动量一定变化。
C错：当物体做直线运动时，动量变化的方向可以与初动量或者末动量的方向相同。
D错：当初动量方向和末动量方向相反时，动量变化的大小等于初、末状态动量大小之和。
2．(2020·某某省某某市高二下学期期末)如图所示，一小孩把一质量为0.5 kg的篮球由静止释放，释放后篮球的重心下降的高度为0.8 m，反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.2 m，不计空气阻力，取重力加速度为g＝10 m/s2，则地面与篮球相互作用的过程中其动量的改变量大小为( D )A．0.5 kg·m/s B．1 kg·m/sC. 2 kg·m/s D．3 kg·m/s解析：篮球的重心下降高度0.8 m的速度为v1＝2gh＝2×10×0.8 m/s＝4 m/s，方向向下反弹后篮球的重心上升高度0.2 m的初速度为v2＝2gh＝2×10×0.2 m/s＝2 m/s，方向向上规定竖直向下为正方向，Δp ＝mv 2－mv 1＝0.5×(－2) kg · m/s －0.5×4 kg ·m/s ＝－3 kg · m/s 。
故D 正确。
二、非选择题(共3小题，共42分)3．(12分)(2021·市陈经纶中学高二下学期期中)小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示，悬挂在O 点的单摆由长为l 的细线和直径为d 的小球A 组成，小球A 与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B 发生对心碰撞，碰后小球A 继续摆动，小球B 做平抛运动。
2021-2022学年新教材人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律 课时练习题含答案解析
第一章动量守恒定律第1节动量 (1)第2节动量定理 (1)第3节动量守恒定律 (9)第4节实验：验证动量守恒定律 (15)第5节弹性碰撞和非弹性碰撞 (23)第6节反冲现象火箭 (29)第1节动量第2节动量定理1.放在水平桌面上的物体质量为m，用一个大小为F的水平推力推它，物体始终不动，那么时间t内，推力对物体的冲量大小是（g为重力加速度）( )A.FtB.mgtC.0D.无法计算答案：A解析：根据冲量的定义，冲量的大小是力与其作用时间的乘积，与重力无关，故A正确。
2.（多选）（2021北京西城高二检测）关于动量和冲量，下列说法正确的是( )A.物体所受合外力的冲量的方向与物体动量的方向相同B.物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量C.物体所受合外力的冲量等于物体的动量D.物体动量的方向与物体的运动方向相同答案：B ; D解析：物体所受合外力的冲量的方向与合外力的方向相同，与物体动量变化量的方向相同，与物体动量的方向不一定相同，A错误；由动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量，B正确，C错误；物体的动量p=mv，故物体动量的方向与物体的运动方向相同，D正确。
3.（2021福建永安第一中学高二月考）质量为m的物体沿某一条直线运动，已知物体的初动量的大小为4kg⋅m/s，经过时间t后，其动量的大小变为10kg⋅m/s，则该物体动量的变化量的大小可能为( )A.6kg⋅m/sB.8kg⋅m/sC.10kg⋅m/sD.20kg⋅m/s答案：A解析：取初动量方向为正方向，则初动量初p初=4kg⋅m/s，末动量有两种可能：末动量为正，p末=10kg⋅m/s，则动量的变化量Δp=p末−p初=6kg⋅m/s；末动量为负，p末=−10kg⋅m/s，则动量的变化量Δp=p末−p初=−14kg⋅m/s。
4.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球。
接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，这样做可以( )A.减小球对手的冲量B.减小球对人的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量答案：B解析：篮球运动员接球的过程中，手对球的冲量等于球的动量变化量，大小等于球入手时的动量，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，并没有减小球对手的冲量，也没有减小球的动量变化量，更没有减小球的动能变化量，而是因延长了手与球的作用时间，从而减小了球对人的冲击力，B正确。
人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律1-2动量定理练习含答案
第一章动量守恒定律2 动量定理基础过关练题组一恒力冲量的计算1.(2024河北唐山开滦第二中学月考)如图,一人用恒定的拉力F拉着行李箱在水平路面上匀速前进,拉力与水平方向成θ角,在时间t内,以下说法正确的是()A.行李箱所受拉力F的冲量方向水平向左B.行李箱所受拉力F的冲量大小是Ft cos θC.行李箱所受摩擦力的冲量大小为0D.行李箱所受合力的冲量大小为02.(2024辽宁沈阳联考)如图所示,运动员将质量为m的网球从O点以速度v0水平击出,网球落到水平地面上的N点时速度方向与竖直方向的夹角为45°,不计空气阻力,则网球从O点运动到N点的过程中,重力对网球的冲量大小为()A.mv0B.mv02C.√2mv0D.2mv03.(经典题)设运动员的质量为m,托起质量为M的杠铃从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程杠铃和人的肩部相对位置不变,运动员保持乙状态站立Δt时间后再将杠铃缓慢向上举至双臂伸直停止(图丙)。
甲到乙、乙到丙过程杠铃上升的高度分别为h1、h2,经历的时间分别为t1、t2,重力加速度为g,则整个过程中,下列说法正确的是()A.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2),地面对运动员做的功为(M+m)g(h1+h2)B.地面对运动员的冲量为(M+m)g(t1+t2),地面对运动员做的功为0C.运动员对杠铃的冲量为Mg(t1+t2+Δt),运动员对杠铃做的功为Mg(h1+h2)D.运动员对杠铃的冲量为Mg(t1+t2+Δt),运动员对杠铃做的功为0题组二变力冲量的计算4.一质量为0.25 kg的滑块静置在水平地面上,在水平拉力F作用下,由静止开始运动。
已知力F随时间变化的规律如图所示,滑块与地面间的动摩擦因数为0.8,取g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则0~6 s内拉力F和滑块受到的合外力冲量大小分别为()A.14 N·s,3 N·sB.14 N·s,0C.3 N·s,14 N·sD.0,3 N·s5.质量为m=0.5 kg的物块静止在粗糙水平面上,0时刻起受到一个水平向右的拉力F的作用,拉力F和摩擦力f的大小随时间变化的规律如图所示,g=10 m/s2,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法错误的是()A.物块与水平面间的动摩擦因数为0.2B.前3 s拉力的冲量大小为6.5 N·sC.前3 s拉力做的功为24 JD.前2 s的平均速度为2 m/s题组三利用动量定理定性分析6.(2024江苏南京人民中学、南通海安实验中学联考)如图所示是某手机防摔装置,下列有关说法正确的是()A.防摔装置可以减小手机的动量的变化量B.防摔装置可以减小手机的动量的变化率C.防摔装置可以减小手机的动能的变化量D.防摔装置可以增加地面对手机的作用力7.(2024安徽池州联考)如图所示,铁架台放在水平面上,长木板搭在铁架台立柱上构成一个简易斜面,将一个光滑小球由木板上的A点处静止释放,小球会沿木板滑至水平面。
人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律1-1动量练习含答案
第一章动量守恒定律1 动量基础过关练题组一寻求碰撞中的不变量1.(经典题)(2024四川成都期末)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。
现用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示。
采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出A、B的质量m A、m B;b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1;e.按下电钮放开卡销,同时分别记录A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B分别碰撞C、D时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
(1)实验中还应测量的物理量及其符号是;(2)规定水平向左为正方向,作用前A、B质量与速度乘积之和为;作用后A、B质量与速度乘积之和为(用测量的物理量符号表示即可)。
2.(2023湖北襄阳四中月考)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验,如图所示,A、B两滑块质量比是1∶3,某次实验时碰撞前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。
已知相邻两次闪光的时间间隔为0.2 s,在这4次闪光的过程中,A、B 两滑块均在0~80 cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10 cm处。
若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计。
如从第1次闪光开始计时,则可知经过时间t=s两滑块在x=cm处发生碰撞,两滑块碰撞前后质量与速度的乘积的矢量和。
题组二动量3.(2024河北唐山联考)关于动量,以下说法正确的是()A.做匀速圆周运动的物体,其动量保持不变B.悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时,每次经过最低点时的动量均相等C.动量相同的物体,其速度一定相等D.动量相同的物体,其速度方向一定相同4.(多选题)(2024江苏徐州期中)如图所示,飞机在平直跑道上启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段,飞机的动量()A.与它的位移成正比B.与它的速度成正比C.与它的动能成正比D.与它所经历的时间成正比5.(经典题)如图甲,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度,以平衡摩擦力,使小车能在木板上做匀速直线运动。
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：第一章习题课 动量守恒定律的应用(课后习题)【含答案及解析
习题课:动量守恒定律的应用课后篇巩固提升必备知识基础练1.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)( )A.变大B.变小C.不变D.无法判定,由于惯性,物体仍然具有和船同方向的速度,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船速不变。
2.(2020河南林州林虑中学开学考试)装有炮弹的火炮总质量为m 1,炮弹的质量为m 2,炮弹射出炮口时对地的速率为v 0,炮管与水平地面的夹角为θ,若不将火炮固定,不考虑火炮与地面的摩擦力,则火炮后退的速度大小为 ( )A.m 2m 1v 0B.m2m 1-m 2v 0C.m 2cosθm 1v 0 D.m 2cosθm 1-m 2v 0,以向右为正方向,根据动量守恒定律得m 2v 0cos θ-(m 1-m 2)v=0,解得v=m 2v 0cosθm 1-m 2,故D 正确,A 、B 、C 错误。
3.如图所示,木块A 、B 的质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B 与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,A 以4 m/s 的速度向B 撞击,撞击后粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为( )A.4 JB.8 JC.16 JD.32 J、B 在碰撞过程中动量守恒,碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒。
由碰撞过程中动量守恒得m A v A =(m A +m B )v ,代入数据解得v=m A vAm A +m B=2 m/s,所以碰后A 、B 及弹簧组成的系统的机械能为12(m A +m B )v 2=8 J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为0,只有弹性势能,由机械能守恒定律得此时弹簧的弹性势能为8 J 。
4.在如图所示的光滑水平面上,小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v向右匀速运动。
已知木箱的质量为m,人与车的质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无能量损失的碰撞,反弹回来后被小明接住。
新教材高中物理课时分层作业1动量新人教版选择性必修第一册(含答案)
新教材高中物理新人教版选择性必修第一册：课时分层作业(一) 动量题组一寻求碰撞中的不变量1．(多选)某同学利用如图所示的光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，下列说法正确的是( )A．滑块的质量用天平测量B．挡光片的宽度用刻度尺测量C．挡光片通过光电门的时间用秒表测量D．挡光片通过光电门的时间用打点计时器测量2．(多选)用如图所示的装置探究碰撞中的不变量时，必须注意的事项是( )A．A到达最低点时，两球的球心连线可以不水平B．A到达最低点时，两球的球心连线要水平C．多次测量减小误差时，A球必须从同一高度下落D．多次测量减小误差时，A球必须从不同高度下落3．小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图甲所示，悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰撞后小球A继续摆动，小球B做平抛运动。
小明用游标卡尺测小球A的直径d，结果如图乙所示，则d＝________mm。
又测得了小球A的质量m1，细线长度l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h。
为完成实验，还需要测量的物理量有___________________________________________________________________________________。
题组二动量及动量的变化量4．(2022·河北保定月考)下列说法正确的是( )A．速度大的物体，它的动量一定也大B．动量大的物体，它的速度一定也大C．只要物体的运动速度大小不变，则物体的动量也保持不变D．物体的动量变化量越大，则该物体的速度变化量一定越大5．如图所示，p、p′分别表示物体受到外力前、后的动量，短线表示的动量大小为15 kg·m/s，长线表示的动量大小为30 kg·m/s，箭头表示动量的方向。
在下列所给的四种情况下，物体动量改变量相同的是 ( )A．①④B．①③C．②④D．②③题组三动量与速度、动能的比较6．(2022·江苏海安中学期中)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。
高中物理第一章动量守恒定律1动量课时作业含解析选择性必修1
动量1.关于动量,下列说法正确的是( )A.速度大的物体,它的动量一定也大B.动量大的物体,它的速度一定也大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.质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大2.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段,列车的动能( )3.关于动量，下列说法中正确的是( )A ．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变B ．做匀速圆周运动的物体，动量不变C ．物体的动量变化，动能也一定变化D ．甲物体动量1 5 /p kg m s ⋅＝，乙物体动量210 /p kg m s ⋅＝－，所以12p p >4.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中,下列哪些因素可导致实验误差( )1m 和2m ，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，已知12m m >，则此时两辆汽车的动量1p 和2p 的大小关系是( )A.1p 等于2pB.1p 小于2pC.1p 大于2p6.如图,光滑固定斜面的倾角为30°,甲、乙两物体用不可伸长的轻绳相连,保持静止状态,开始时甲、乙离地高度相同。
剪断轻绳,则在乙落地前瞬间( )A.甲、乙加速度大小之比为1:1B.甲、乙速度大小之比为1:1C.甲、乙动量大小之比为1:1D.甲、乙动能大小之比为1:17.一个物体在下述运动中,动量不发生变化的是( )8.某中学实验小组的同学在“探究碰撞中的不变量”时,利用了如图所示的实验装置进行探究,下列说法正确的是( )9.如图所示，光滑斜面的倾角为 ，小球甲.乙的质量相等，甲球从斜面顶端以某一初速度水平抛出，落到水平地面上，乙球从斜面顶端由静止开始沿斜面滑下，经一段时间滑到地面上.则下列说法正确的是( )B.两球从初始位置到刚到地面的过程中，动能变化量一定相等C.两球从初始位置到刚到地面的过程中，动量变化量一定相等D.两球从初始位置到刚到地面的过程中，甲球重力的平均功率大于乙球重力的平均功率 a b 、，a 达到的最高点比b 的高，不计空气阻力，以下判断正确的是（ ）A.a 的质量比b 的大B.a 的质量比b 的小C.a b 、抛出时，a 的动量比b 的大D.a b 、抛出时，a 的动量比b 的小11.对任何一个固定质量的物体,下列说法正确的是( )A.物体的动量发生变化,其动能一定发生变化B.物体的动量发生变化,其动能不一定发生变化C.物体的动能发生变化,其动量一定发生变化D.物体的动能发生变化,其动量不一定发生变化12.如图所示，一个质量为430 g 的金属块沿直线垂直右侧墙面向右运动，到达A 点时速度为5 m/s ，到达B 点时速度为4 m/s ，与墙壁碰撞前瞬间的速度为3 m/s ，与墙壁碰撞后瞬间的速度为2.8 m/s ，返回B 点时速度为1.8 m/s ，分别求金属块由A 到B ，与墙壁碰撞前后，由A 到返回B 的动量变化量。