阶段测试1 动量守恒定律(一)
一、选择题(本题共7小题,每小题7分,共49分.在每小题给出的四个选项中,第1~4只有一项符合题目要求,第5~7题有多项符合题目要求,全部选对的得7分,选对但不全的得4,有选错的得0分.)
1.下列关于动量的一些说法,正确的是( )
A.质量大的物体,其动量一定大
B.质量和速率都相同的物体,它们的动量一定相同
C.一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变
D.物体的动能不变,它的动量也一定不变
【答案】C
【解析】根据动量的定义可知,物体的动量是由质量和速度共同决定的,故A选项错.因为动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,质量和速率都相同的物体,它们的动量大小一定相同,但方向却不一定相同,故B选项错.物体的运动状态变化,说明它的速度一定发生变化,所以它的动量也就发生了变化,故C选项正确.因为动能是标量,动量是矢量,当物体的动能不变时,根据两者的数值关系式p=可知动量的大小不变,但方向却可能变化,比如匀速圆周运动,故D选项错误.
2.(2019年丰城名校期末)两辆汽车的质量分别为m1和m2,已知m1>m2,沿水平方向同向行驶具有相等的动能,则此时两汽车动量p1和p2的大小关系为( )
A.p1等于p2 B.p1小于p2
C.p1大于p2 D.无法比较
【答案】C
【解析】动量与动能关系式为p2=2mEk.已知m1>m2,且具有相等的动能,故p1大于p2.故选C.
3.如图所示,在地面上固定一个质量为M的竖直木杆,一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬,经时间t,速度由零增加到v,在上述过程中,地面对木杆的支持力的冲量为( )
A.(Mg+mg-ma)t B.(m+M)v
C.(Mg+mg+ma)t D.Mv
【答案】C
【解析】以人为研究对象,根据牛顿第二定律得:F-mg=ma,解得:F=ma+mg;以杆子为研究对象,分析受力情况,杆子受到重力Mg、地面的支持力N和人对杆子向下的力F,根据平条件得:N=Mg+mg+ma,故支持力的冲量为I=Nt=(Mg+mg+ma)t.故选C.
4.如图所示,质量相同的两辆小车A、B置于光滑的水平面上,有一人站在小车A上,两车静止.人从A车跳上B车,接着又从B车跳回A车并与A车保持相对静止,则此时A车的速率( )
A.等于零 B.小于B车的速率
C.大于B车的速率 D.等于B车的速率
【答案】B
【解析】尽管人跳来跳去,两车和人组成的系统的动量是守恒的.设两车的质量均为M,人的质量为m,作用后两车的速率分别为vA和vB,对系统由动量守恒定律,得0=(M+m)vA-MvB显然,vA<vB,即选B.
5.一平板小车静止在光滑的水平地面上,甲、乙两个人背靠着站在车的中央,当两人同时向相反方向行走,如甲向小车左端走,乙向小车右端走,发现小车向右运动,则( )
A.若两人的质量相等,则必定v甲>v乙
B.若两人的质量相等,则必定v甲<v乙
C.若两人的速率相等,则必定m甲>m乙
D.若两人的速率相等,则必定m甲<m乙
【答案】AC
【解析】甲、乙和小车组成的系统动量守恒,由题意知,甲的动量大于乙的动量,再根据p=mv知,当质量相等时,v甲>v乙,A项对、B项错;当速率相等时,m甲>m乙,C项对、D项错.
6.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是( )
A.若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开
B.若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行
C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开
D.若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行
【答案】AD