《2024年新编高中同步作业高中物理选择性必修第一册人教版》

[评价活动]
1.（多选）习主席在二十大报告中发出了加快构建新发展格局，着力推动高质量发展，建设航天强国的伟大号召。我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用试验航天器，在轨飞行276天后，于5月8日成功返回预定着陆场。此次试验的圆满成功，标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破，后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。如图为某返回舱竖直下降到距离地面1 m左右启动反推发动机，火箭瞬间点火且竖直向下喷出气体，这样在返回舱碰撞地面过程，则（ ）

A. 减小碰撞前后返回舱的动量变化率
B. 增大碰撞前后返回舱的动量变化率
C. 碰撞前后返回舱的动量变化量不变
D. 碰撞前后返回舱的动量变化量增大

答案： AC 解析：无论是否启动反推发动机，着陆过程返回舱的初末速度不变，动量变化量不变，反推发动机的作用是延长动量变化的时间，从而减小返回舱动量的变化率，进而减小返回舱受到的平均冲力，故A、C正确，B、D错误。

2.（2023·新课标卷）（多选）使甲、乙两条形磁体隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（ ）
A. 甲的速度大小比乙的大
B. 甲的动量大小比乙的小
C. 甲的动量大小与乙的相等
D. 甲和乙的动量之和不为0

答案：
BD 解析：对甲、乙两条形磁体分别进行受力分析，如图所示。

根据牛顿第二定律有 $a_{甲} = \frac{F - \mu m_{甲}g}{m_{甲}}$，$a_{乙} = \frac{F - \mu m_{乙}g}{m_{乙}}$，由于 $m_{甲} ＞ m_{乙}$，所以 $a_{甲} ＜ a_{乙}$；由于两物体运动时间相同，且同时由静止释放，可得 $v_{甲} ＜ v_{乙}$，A错误；对于整个系统而言，由于 $\mu m_{甲}g ＞ \mu m_{乙}g$，合力方向向左，合冲量方向向左，根据动量定理可知合动量方向向左，显然甲的动量大小比乙的小，B、D正确，C错误。

3.（2022·全国乙卷）（多选）质量为1 kg的物块在水平力$F$的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，$F$与时间$t$的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，取$g = 10\ m/s^2$。则（ ）

A. 4 s时，物块的动能为0
B. 6 s时，物块回到初始位置
C. 3 s时，物块的动量为$12\ kg\cdot m/s$
D. 0～6 s时间内，$F$对物块所做的功为40 J

答案： AD 解析：设 $F_0 = 4N$，物块与地面间的滑动摩擦力为 $F_f = \mu mg = 2N$，0～3 s内对物块由动量定理可知 $(F_0 - F_f)t_1 = mv_3$，得 $v_3 = 6m/s$，3 s时物块的动量为 $p = mv_3 = 6kg\cdot m/s$，设3 s后再经过时间 $t_2$ 物块的速度减为0，由动量定理可得 $-(F_0 + F_f)t_2 = 0 - mv_3$，解得 $t_2 = 1s$，所以物块在4 s时速度减为0，则此时物块的动能也为0，故A正确，C错误；设0～3 s内物块发生的位移大小为 $x_1$，由动能定理可得 $(F_0 - F_f)x_1 = \frac{1}{2}mv_3^2 - 0$，得 $x_1 = 9m$，3～4 s内，对物块由动能定理可得 $-(F_0 + F_f)x_2 = 0 - \frac{1}{2}mv_3^2$，得 $x_2 = 3m$，4～6 s内物块开始反向加速运动，物块的加速度大小为 $a = \frac{F_0 - F_f}{m} = 2m/s^2$，发生的位移大小为 $x_3 = \frac{1}{2}at_3^2 = 4m ＜ x_1 + x_2$，即6 s时物块没有回到初始位置，故B错误；物块在6 s时的速度大小为 $v_6 = at_3 = 4m/s$，0～6 s时间内，拉力F所做的功为 $W = F_0x_1 - F_0x_2 + F_0x_3 = 40J$，故D正确。

4.（2022·湖北卷）一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由$v$增大到$2v$，在随后的一段时间内速度大小由$2v$增大到$5v$。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为$W_1$和$W_2$，合外力的冲量大小分别为$I_1$和$I_2$。下列关系式一定成立的是（ ）
A. $W_2 = 3W_1$，$I_2\leqslant3I_1$
B. $W_2 = 3W_1$，$I_2\geqslant I_1$
C. $W_2 = 7W_1$，$I_2\leqslant3I_1$
D. $W_2 = 7W_1$，$I_2\geqslant I_1$

答案： D 解析：根据动能定理可知 $W_1 = \frac{1}{2}m(2v)^2 - \frac{1}{2}mv^2 = \frac{3}{2}mv^2$，$W_2 = \frac{1}{2}m(5v)^2 - \frac{1}{2}m(2v)^2 = \frac{21}{2}mv^2$，可得 $W_2 = 7W_1$。由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大，因此冲量的大小范围是 $mv\leqslant I_1\leqslant 3mv$，$3mv\leqslant I_2\leqslant 7mv$，比较可得 $I_2\geqslant I_1$ 一定成立。故选D。