动量(解析版)

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第1节 动量

一、动量

1.关于物体的动量,下列说法正确的是( )

A.物体的动量越大,其惯性越大

B.物体的动量越大,其速度越大

C.物体的动量越大,其动能越大

D.物体的动量发生变化,其动能可能不变

【答案】D

【详解】A.动量大,说明质量与速度的乘积大,但质量不一定大,故惯性也不一定大; A错误;

BC.动量大,说明质量与速度的乘积大,但速度不一定大,动能不一定大,BC错误;

D.动量发生变化时,可能是速度的大小或方向发生变化,如果只是方向改变,则动能不变,D正确。

故选D。

2.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.质量和速率都相等的物体,动量一定相同

C.质量一定的物体的速率改变,它的动量一定改变

D.质量一定的物体的运动状态改变,它的动量一定改变

【答案】CD

【详解】A.根据动量的定义,它是质量和速度的乘积,因此它由质量和速度共同决定,A错误; B.又因为动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,而质量和速率都相等的物体,其动量大小一定相等,但方向不一定相同,B错误;

C.质量一定的物体的速率改变,则它的动量大小就一定改变,C正确;

D.质量一定的物体的运动状态改变,它的速度就一定改变,它的动量也就改变,D正确。故选BD。

二、动量的变化

3.质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下沿直线运动,经过一段时间后速度大小变为7 m/s,则这段时间内动量的变化量为( )

A.5kgm/s,方向与初速度方向相反

B.5kgm/s,方向与初速度方向相同

C.2kgm/s,方向与初速度方向相反

D.2kgm/s,方向与初速度方向相同

【答案】AD

【详解】AB.以初速度方向为正方向,如果末速度的方向与初速度方向相反,由mvvpm

得(70.530.5)kgm/s5kgm/sp负号表示Δp的方向与初速度方向相反,选项A正确,B错误;

CD.如果末速度方向与初速度方向相同,由mvvpm得(70.530.5)kgm/s2kgm/sp

方向与初速度方向相同,选项C错误,D正确。故选AD。

4.物体的动量变化量的大小为6 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

【答案】D

【详解】物体的动量变化量的大小为6 kg·m/s,动量是矢量,动量变化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,故物体的动量的大小可能增加、可能减小,也可能不变。故选D。

三、动量和动能

5.关于动量和动能,下列说法中错误..的是( )

A.做变速运动的物体,动能一定不断变化

B.做变速运动的物体,动量一定不断变化

C.合外力对物体做功为零,物体动能的增量一定为零

D.合外力对物体做功为零,物体动量的增量一定为零

【答案】AD

【详解】A.做变速运动的物体,速度大小不一定变化,动能不一定变化,故A错误;

B.做变速运动的物体,速度发生变化,动量一定不断变化,故B正确;

CD.合外力对物体做功为零,由动能定理,物体动能的增量一定为零,故C正确,D错误。

本题选错误项,故选AD。

6.两辆汽车的质量分别为1m和2m,沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能,已知12mm,则此时两辆汽车的动量1p和2p的大小关系是( )

A.1p等于2p B.1p小于2p C.1p大于2p D.无法比较

【答案】C

【详解】根据2k12Emv;pmv可得k2pEm因为k1k2EE;12mm所以12pp故选C。

7.质量为0.2 kg的球竖直向下以6 m/s 的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是( )

A.Δp=2 kg·m/s W=-2 J

B.Δp=-2 kg·m/s W=2 J

C.Δp=0.4 kg·m/s W=-2 J

D.Δp=-0.4 kg·m/s W=2 J

【答案】A

【详解】取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化量Δp=mv2-mv1=0.2×4 kg·m/s-(-0.2×6)

kg·m/s=2 kg·m/s方向竖直向上。由动能定理,合外力做的功2222211110.2(46)J=-2J222Wmvmv故选A。

8.光滑水平面上有一质量为m的物体,在水平外力作用下由静止开始运动,其加速度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )

A.tt0时,物体的速度大小为00at

B.tt0时,物体的动量大小为0014mat

C.00~t时间内,物体动量的变化量大小为0012mat

D.00~t时间内,外力对物体做的功为220012mat

【答案】C

【详解】A.在at图像中,图线与坐标轴所围面积表示速度变化量的大小,在tt0时0012vvat 故A错误;

BC.tt0时,物体的动量大小为0012pmvmat,0t时物体静止,动量为零,则00~t时间内,物体动量的变化量大小为0012mat,故B错误,C正确;

D.根据动能定理,合外力对物体做的功等于物体动能的变化量,即222k001128WEmvmat故D错误。

故选C。

9.质量为2 kg的小球自塔顶由静止开始下落,不考虑空气阻力的影响,g取10 m/s2,下列说法中正确的是( )

A.2 s末小球的动能为40 J

B.2 s末小球的动量大小为40 kg·m/s

C.2 s内小球动量的变化量大小为20 kg·m/s

D.2 s内重力的平均功率为200 W

【答案】BD

【详解】A.2 s末小球的速度20 m/svgt则动能为2k1400 J2Emv,A错误;

B.2 s末小球的动量大小为40 kgm/spmv,B正确;

C.2 s内小球动量变化量大小为40 kg ·m/s,C错误;

D.2 s内重力的平均功率为1200 W2Pmgvmgv,D正确。故选BD。

10.“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.绳对人的冲量始终向上,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

【答案】ABD

【详解】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,故绳对人的冲量方向始终向上,绳对人的拉力始终做负功.故选项ABD正确,选项C错误。故选ABD。

11.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5m/s,那么在此过程中,动量变化的大小可能是( )

A.9kgm/s B.12kgm/s

C.20kgm/s D.21kgm/s

【答案】AD

【详解】若两速度方向相同,则动量的变化为035kgm/s32kgm/s9kgm/stpmvmv

若两速度方向相反,以末速度方向为正方向,则动量的变化为

035kgm/s(32)kgm/s21kgm/stpmvmv故选AD。

12.运动的物体的质量比为2:1,则:( )

A.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=2:1;

B.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=2:1;

C.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=2:1;

D.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=1:2

【答案】BD

【详解】AB.动能与动量的关系:Ek=22122Pmvm;P=2kmE当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=2:1 故A错误,B正确;

CD.根据动能与动量的关系:Ek=22122Pmvm当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=1:2

故C错误,D正确.故选BD.