2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（配粤教版）分层作业1 冲量 动量

分层作业1冲量动量A组必备知识基础练1.下列物理量中,属于矢量的是()A.功 B.动能C.动量 D.质量2.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.动能大的物体,它的动量一定也大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3.(2024广东惠州高一模拟)近期,高一的小伙伴们喜提新课桌.若一课桌受到10N的推力作用并且保持静止,经时间5s,推力对课桌的冲量大小为()A.10N·s B.50N·sC.25N·s D.15N·s4.如图所示,广州塔摩天轮位于塔顶450m高空处,摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成,沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动,则坐于观光球舱中的某游客的哪个物理量是不变的()A.向心加速度 B.机械能C.动能 D.动量5.(多选)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,动量变化量的大小可能是()A.4kg·m/s B.12kg·m/sC.20kg·m/s D.24kg·m/s6.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.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?动量变化量的大小为多少?(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?B组关键能力提升练8.(多选)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,忽略藤条的质量与空气阻力,重力加速度为g.在此过程中,下列判断正确的是()A.小猴子到达最低点时的动量大小为0B.小猴子到达最低点时的动量大小为mgLC.小猴子从由静止释放到运动到最低点的过程,重力的冲量为零D.小猴子从由静止释放到运动到最低点的过程,藤条拉力的冲量不为零9.一个物体受到的拉力随时间变化的图像如图所示,则1.5s内拉力的冲量大小为()A.2.4N·s B.1.2N·sC.3.0N·s D.无法计算10.(2024广东东莞模拟)如图所示,一物体在力F作用下沿水平桌面向右做匀加速直线运动.已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,在物体移动时间为t的过程中()A.摩擦力冲量的大小与F方向无关B.合力冲量的大小与F方向有关C.F为水平方向时,F冲量为μmgtD.F水平方向冲量的最小值为mat11.如图所示,皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动.现将一质量m=1kg的物体由静止轻放在皮带上,物体和皮带间的动摩擦因数μ=0.5.设皮带足够长,g取10m/s2,在物体与皮带发生相对滑动的过程中,皮带对物体的冲量大小为()A.1N·s B.2N·sC.3N·s D.5N·s12.如图所示,竖直面内有一个固定圆环,MN是它在竖直方向上的直径.两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上,MP>QN.将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放,在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中,下列说法正确的是()A.合力对两滑块的冲量大小相同B.重力对a滑块的冲量较大C.两滑块的动量变化大小相同D.弹力对a滑块的冲量较小13.中国女排为国家获得了很多的荣誉,女排精神激励青少年努力拼搏,为国争光.女排运动员将质量为m=0.26kg的排球水平击出的照片如图所示,排球飞出时距水平地面高h=2.45m,以v0=230m/s的水平速度飞出,不计空气阻力,g取10m/s2.求:(1)飞出后0.4s内重力对排球的冲量;(2)排球落地时的动量大小.答案：1.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.D解析物体的动量p=mv,速度大,可能质量小,所以其动量不一定大,A错误;由p=2mEk知,因为质量关系不知道,故动能大的物体,动量不一定大,B错误;动量是矢量,速度大小不变,但方向可能变化,故其动量可能变化,C错误;根据Δp=mΔv可知,物体的质量一定,动量变化越大,则速度变化一定越大3.B解析根据冲量的定义可知,推力对课桌的冲量大小为I=Ft=10×5N·s=50N·s,故选B.4.C解析向心加速度是矢量,其方向时刻在变,故A错误.匀速圆周运动,速度大小不变,则其动能不变;因为轨道倾斜,则高度在发生变化,重力势能发生变化,所以其机械能变化,故B错误,C正确.匀速圆周运动虽然速度大小不变,但方向时刻在变,所以动量时刻变化,故D错误.5.BD解析若两速度方向相同,则动量的变化量为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,则动量的变化量为Δp'=mvt-mv0=3×6kg·m/s-(-3×2)kg·m/s=24kg·m/s,故选B、D.6.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,方向垂直于斜面向上摩擦力的冲量If=ft=μmgcos37°·t=0.2×50×10×0.8×2N·s=160N·s,方向沿斜面向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,方向沿斜面向下.7.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;动量变化量为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/sB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+12mBvB8.BD解析小猴子从由静止释放到运动到最低点的过程,根据动能定理有mgL(1-cos60°)=12mv2,解得v=gL,动量等于质量乘以速度,故动量大小为mgL,A错误,B正确;冲量等于力乘以时间,故两个力的冲量都不为零,C错误,D正确9.A解析根据力—时间图像与时间轴所围的面积表示冲量,可得冲量大小为2.4N·s,A正确.10.D解析摩擦力冲量的大小If=μ(mg-Fsinθ)t,可知摩擦力的冲量大小与F方向有关,选项A错误;合力冲量的大小I=mat,则合力冲量大小与F方向无关,选项B错误;F为水平方向时,F冲量为IF=(μmg+ma)t,选项C错误;根据Fcosθ-f=ma,F水平方向冲量IFx=Fcosθ·t=(ma+f)t,当f=0时,F水平方向冲量的最小值为mat,选项D正确.11.D解析物体在皮带上受到的滑动摩擦力f=μmg=5N,加速度a=μg=5m/s2,物体与皮带发生相对滑动的时间t=va=0.2s,摩擦力对物体的冲量If=ft=1N·s,支持力的冲量IN=FNt=mgt=2N·s,故皮带对物体的冲量I=If2+IN12.D解析小滑块受重力和支持力作用,将重力沿轨道的方向和垂直滑轨的方向正交分解,根据牛顿第二定律得,小滑块做初速度为零的匀加速直线运动的加速度为a=gsinθ(θ为滑轨与水平方向的夹角),由直角三角形PMN可知,小滑块的位移s=2Rsinθ,所以t=2sa=2×2Rsinθgsinθ=4Rg,t与θ无关,即t1=t2,小滑块受到的合力等于重力沿轨道方向的分力,即mgsinθ,所以合力的冲量大小为mgsinθ·t,由图可知MP与水平方向之间的夹角大,所以沿MP运动的a球受到的合力的冲量大.故A错误;重力的冲量为mgt,由于运动的时间相等,所以重力的冲量大小相等,故B错误;根据动能定理知,沿MP运动的a滑块重力做功多,运动到底端的速度大,所以a滑块的动量变化大