动量定理习题
【物理】物理动量定理练习题及答案
【物理】物理动量定理练习题及答案一、高考物理精讲专题动量定理1.蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。
一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m 高处。
已知运动员与网接触的时间为1.2s,若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力来处理,求此力的大小和方向。
(g取10m/s2)【答案】1.5xl03N;方向向上【解析】【详解】设运动员从人处下落,刚触网的速度为匕=,2ghi=8m/s运动员反弹到达高度生,,网时速度为v2=q2gh2=10m/s在接触网的过程中,运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,设向上方向为正,由动量定理有(F-)得F=1.5xlO3N方向向上2. 一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的八点,距离八点5m的位置B处是一面墙,如图所示,物块以vo=9m/s的初速度从人点沿方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止.g取10m/s2.为质点)放在的木板左端,物块与木板间的动摩擦因数〃=0.4。
质量m°=0.005kg的子弹以速度%=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(子弹与物块作用时间极短),木板足够长,g取3B⑴求物块与地面间的动摩擦因数〃;(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F.【答案】(1)〃=0.32(2)F=130N【解析】试题分析:(1)对A到墙壁过程,运用动能定理得:代入数据解得:户032.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:Fat=mv—mv,代入数据解得:F=130N.3.如图所示,质量M=l.Okg的木板静止在光滑水平面上,质量m=0.495kg的物块(可视10m/s2。
求:(1)物块的最大速度VI:(2)木板的最大速度(3)物块在木板上滑动的时间t%m【答案】(l)3m/s;(2)lm/s:(3)0.5s o【解析】【详解】(1)子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度,取向右为正方向,根据子弹和物块组成的系统动量守恒得:movo=(m+m。
动量定理习题
1、用电钻给建筑物钻孔时,钻头所受的阻力与深度成正比,若钻头匀速钻进时第1秒内阻力的冲量为100NS,求5s内阻力的冲量。
2、以速度v水平抛出一个质量为1kg的物体,并在抛出后5s落地,求它在后3s内动量的变化。
3、在光滑的水平面上,放着两块长度相同、质量分别为M1和M2的木块,在两木块的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时各物块均静止,今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2当物块与木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2。
物体与两木板之间的摩擦系数相同,下列说法中正确的是A、若F1=F2,M1>M2则v1>v2。
B、若F1=F2,M1<M2则v1>v2。
C、若F1>F2,M1=M2则v1>v2。
D、若F1<F2 M1=M2则v1>v2。
4、设鸟的质量为m=1.0kg,鸟一身长L=15cm,鸟与飞机相相撞面积S=0.01㎡,相撞前鸟的速度约为零,相撞后其速度与飞机相同。
飞机飞行速度v=600m/s。
5、质量为4kg的物体以2m/s的初速度做匀变速直线运动,经过2s,动量大小变为14kgm/s,该物体A、所受合外力的大小可能大于11NB、所受合外力的大小可能小于3NC、所受的冲量可能小于6N·sD、所受的冲量可能大于18N·s6、在水平地面上有一质量为4kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,经过10s拉力减为F/3,该物体运动的速度—时间图线如图所示,则水平拉力F= N,物体与地面间的动摩擦加数为。
7、体重为60kg的建筑工人,不慎从高处跌下,由于弹性绳的保护,使他悬挂起来,已知弹性绳缓冲时间为1.2s,绳长为5m,则弹性绳所受的平均冲力有多大?8、水平推力F1、F2分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的速度—时间图象如图所示,图中AB//CD,则:A、F1的冲量大于F2的冲量B、F1的冲量等于F2的冲量C、两物体受到的摩擦力大小相等D、两物体受到的摩擦力大小不等1、2500 NS2、30kgm/s3、BD4、2.4×106N5、D6、9 N 0.1257、1100N8、C1.一个物体在恒定的合外力作用下运动()A.物体一定作直线运动B.物体的动量变化率一定恒定C.物体的动量增量与时间成正比D.单位时间内物体动量的增量与物体的质量无关2.关于动量和冲量的说法正确的是()A.冲量是反映力对时间积累效果的物理量B.动量是描述物体运动状态变化的物理量C.冲量是动量变化的原因D.冲量的方向与动量的方向相同3.某物体受到-3N.S的冲量作用,则()A.物体动量方向一定与这个冲量的方向相反B.物体的末动量一定是负值C.物体的动量一定减少D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反4.子弹水平射入一个置于光滑水平面上木块,则( )A.子弹对木块的冲量必大于木块对子弹的冲量B.子弹受到的冲量与木块受到的冲量大小相等C.当子弹和木块以同一速度运动后,子弹和木块的动量一定相等D.子弹和木块的动量变化量方向相反,大小不一定相等5.一质点受到外力的作用,若作用前后的动量分别为P、P′,动量的变化为△p,速度变化为△V,动能的变化为△E K,则()A.P=-P′是不可能的B. △p 垂直于P是可能的C. △p 垂直于△V是可能的D. △p≠0,△E K=0是可能的6.一强度足够的轻杆下端固定一个质量为M的小球,上端连在轴上,并可绕轴在竖直平面内转动。
(物理)物理动量定理练习题20篇及解析
(物理)物理动量定理练习题20篇及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB与粗糙水平地面BC相切于B点。
质量m=0.1kg的滑块甲从最高点A由静止释放后沿轨道AB运动,最终停在水平地面上的C 点。
现将质量m=0.3kg的滑块乙静置于B点,仍将滑块甲从A点由静止释放结果甲在B点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D点。
已知B、C两点间的距离x=2m,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为=0.4、=0.2,取g=10m/s,两滑块均视为质点。
求:(1)圆弧轨道AB的半径R;(2)甲与乙碰撞后运动到D点的时间t【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)甲从B点运动到C点的过程中做匀速直线运动,有:v B2=2a1x1;根据牛顿第二定律可得:对甲从A点运动到B点的过程,根据机械能守恒:解得v B=4m/s;R=0.8m;(2)对甲乙碰撞过程,由动量守恒定律:;若甲与乙碰撞后运动到D点,由动量定理:解得t=0.4s2.如图甲所示,物块A、B的质量分别是m A=4.0kg和m B=3.0kg.用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触.另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不分开,C的v-t图象如图乙所示.求:(1)C的质量m C;(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1(3)4—12s内墙壁对物块B的冲量大小I【答案】(1) 2kg (2) 27J (3) 36N s【解析】(1)由题图乙知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度大小为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒m C v1=(m A+m C)v2解得C的质量m C=2kg.(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1=12(m A+m C)v22=27J(3)取水平向左为正方向,根据动量定理,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I=(m A+m C)v3-(m A+m C)(-v2)=36N·s3.一质量为m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即沿反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的34.求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小.【答案】72mv0【解析】【详解】小球在碰撞斜面前做平抛运动,设刚要碰撞斜面时小球速度为v,由题意知v的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v0,由此得v=2v0.碰撞过程中,小球速度由v变为反向的34v,碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,设反弹速度的方向为正方向,则斜面对小球的冲量为I=m3()4v-m·(-v)解得I=72mv0.4.在距地面20m高处,某人以20m/s的速度水平抛出一质量为1kg的物体,不计空气阻力(g取10m/s2)。
动量定理习题
例1:如图,物体的质量为 :如图,物体的质量为m=10kg, 在水 平外力F=30N的作用下 经时间 的作用下,经时间 平外力 的作用下 经时间t=4s,物体的 物体的 速度由v1=2m/s,变为 变为v2=10m/s,求物体与 速度由 变为 , 地面间的动摩擦因数为多少? 地面间的动摩擦因数为多少?
例5、如图所示,质量为 的小球距轻质弹簧上 、如图所示,质量为m的小球距轻质弹簧上 端为h,小球自由下落一段时间后, 端为 ,小球自由下落一段时间后,与弹簧接 触,从它接触弹簧开始到弹簧被压缩到最短的 时间为t, 时间为 ,求小球从接触弹簧到弹簧被压缩到最 短的过程中,弹簧的弹力对小球的冲量。 短的过程中,弹簧的弹力对小球的冲量。
[解法三 由动量定理 解法三] 解法三 取原速度方向为正方向
由: Ι 合 = ∆ p = m ν 2 − m ν 1 ( 得:F − f )t = m ν 2 − m ν 1 ( F − µ mg ) = m (ν 2 − ν 1 ) 代入数据解得: 代入数据解得: µ = 0.1
的物体, 例2:质量为 :质量为65kg的物体,从高处掉 的物体 的速度着地, 下,以7m/s的速度着地,与地面接触 的速度着地 后经0.01s停下来。求地面对物体的平 停下来。 后经 停下来 均作用力是多大? 均作用力是多大?
f F f F
解法一] 解:[解法一 由运动学公式结合牛顿第二定律 解法一
a=
ν 2 −ν 1
t F合 = ma = ( F − f ) = ( F − µmg )
= 2m / s
2
解得: 解得: µ = 0.1
[解法二 由动能定理 解法二] 解法二
a=
ν 2 −ν 1
tБайду номын сангаас
动量。动量定理练习题
动量。
动量定理练习题
动量定理练题
1.一恒力F与水平方向夹角为θ,作用在质量为m的物体上,作用时间为t,则力F的冲量为Fcosθt。
2.质量为m的质点以速度υ绕半径R的圆周轨道做匀速圆周运动,在半个周期内动量的改变量大小为2mυ。
3.质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去,经过时间t1速度为零后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,在整个运动过程中,重力对物块的总冲量为mgsinθ(t1+t2)。
4.水平抛出的物体,不计空气阻力,则在相等时间内,动量的变化相同。
5.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。
若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ,进入泥潭直到停止的过
程称为Ⅱ,则过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小。
6.甲、乙两物体质量相等。
并排静止在光滑水平面上。
现用一水平外力F推动甲物体。
同时在F的相同方向给物体乙一个瞬时冲量I,使两物体开始运动。
当两物体重新相遇时,甲的动量为2I。
7.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。
与地面碰撞后,上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为100N。
8.把一个乒乓球竖直向上抛出,若空气阻力大小不变,则乒乓球上升到最高点和从最高点返回到抛出点的过程相比较,重力在上升过程的冲量大。
(完整word)动量守恒定律经典习题(带答案)
动量守恒定律习题(带答案)(基础、典型)例1、质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落,正落在以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上,车上装有砂子,车与砂的总质量为4kg,地面光滑,则车后来的速度为多少?例2、质量为1kg的滑块以4m/s的水平速度滑上静止在光滑水平面上的质量为3kg的小车,最后以共同速度运动,滑块与车的摩擦系数为0。
2,则此过程经历的时间为多少?例3、一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时,炸裂成质量比为3:2的两小块,质量大的以100m/s的速度反向飞行,求两块落地点的距离。
(g取10m/s2)例4、如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1。
6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0。
2(g取10m/s2).设小车足够长,求:(1)木块和小车相对静止时小车的速度。
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。
(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。
例5、甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他所乘的冰车的质量共为30kg,乙和他所乘的冰车的质量也为30kg。
游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子和甲一起以2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。
为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推向乙,箱子滑到乙处,乙迅速将它抓住。
若不计冰面的摩擦,甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?答案:1。
分析:以物体和车做为研究对象,受力情况如图所示。
在物体落入车的过程中,物体与车接触瞬间竖直方向具有较大的动量,落入车后,竖直方向上的动量减为0,由动量定理可知,车给重物的作用力远大于物体的重力。
因此地面给车的支持力远大于车与重物的重力之和。
系统所受合外力不为零,系统总动量不守恒。
但在水平方向系统不受外力作用,所以系统水平方向动量守恒。
以车的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得:车 重物初:v 0=5m/s 0末:v v Mv 0=(M+m)vs m v m N M v /454140=⨯+=+=即为所求。
动量定理练习题及答案
动量定理练习题及答案
二、改错题
动量定理
动量定理是描述力对物体运动状态影响的物理定理。
它表明,物体所受的合外力产生的冲量等于物体动量的变化率。
换句话说,当物体受到一定的力时,它的动量会发生相应的变化。
动量定理的数学表达式为:FΔt = Δp,其中F为物体所受
的合外力,Δt为力作用时间,Δp为物体动量的变化量。
这个
定理适用于任何物体在任何情况下的运动,无论是匀速直线运动、匀变速直线运动还是曲线运动。
动量定理的应用十分广泛。
例如,在车祸中,汽车和乘客的动量会发生急剧的变化,这就是为什么汽车安全带和气囊能够保护乘客的原因。
在运动员跳高时,跳到沙坑里或跳到海绵上可以减小运动员的动量变化,从而减少受伤的可能性。
动量定理还可以用来解释其他现象,例如为什么玻璃杯掉在软垫上不易碎,而掉在水泥地面上易碎。
这是因为落到水泥地上时,玻璃杯受到的冲量大,动量变化快,而掉在软垫上时,受到的冲量小,动量变化慢,因此不易碎。
总之,动量定理是物理学中一个非常重要的定理,它帮助我们理解力对物体运动状态的影响,也为我们提供了解释和预测各种现象的工具。
考虑铁锤的重量,我们可以计算出铁锤打钉子的平均作用力。
在这个问题中,我们需要知道铁锤的重量以及它打钉子时施加的力量。
如果我们假设铁锤的重量为1千克,那么它施加在钉子上的力量就应该是1千克。
因此,铁锤打钉子的平均作用力应该是1千克。
但是,需要注意的是,这个结果只是一个近似值,因为实际上铁锤的重量和施加的力量都可能有所不同,这取决于具体情况。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体情况进行调整。
第三章 动量定理 动量守恒定律(习题)
第三章 动量定理及动量守恒定律(习题)3.5.1质量为2kg 的质点的运动学方程为 j ˆ)1t 3t 3(i ˆ)1t 6(r 22+++-=(t 为时间,单位为s ;长度单位为m).求证质点受恒力而运动,并求力的方向大小。
解,j ˆ)3t 6(i ˆt 12v ++= j ˆ6i ˆ12a +=jˆ12i ˆ24a m F +==(恒量)12257.262412tg )N (83.261224F ==θ=+=-3.5.2质量为m 的质点在oxy 平面内运动,质点的运动学方程为ωω+ω=b,a, ,j ˆt sin b i ˆt cos a r为正常数,证明作用于质点的合力总指向原点。
解, ,j ˆt cos b i ˆt sin a v ωω+ωω-= r,j ˆt sin b i ˆt cos a a 22 ω-=ωω-ωω-= r m a m F ω-==3.5.3在脱粒机中往往装有振动鱼鳞筛,一方面由筛孔漏出谷粒,一方面逐出秸杆,筛面微微倾斜,是为了从较底的一边将秸杆逐出,因角度很小,可近似看作水平,筛面与谷粒发生相对运动才可能将谷粒筛出,若谷粒与筛面静摩擦系数为0.4,问筛沿水平方向的加速度至少多大才能使谷物和筛面发生相对运动。
解答,以谷筛为参照系,发生相对运动的条件是,g a ,mg f a m 000μ≥'μ=≥'a ' 最小值为)s /m (92.38.94.0g a 20=⨯=μ='以地面为参照系:解答,静摩擦力使谷粒产生最大加速度为,mg ma 0max μ= ,g a 0max μ=发生相对运动的条件是筛的加速度g a a0max μ=≥',a '最小值为)s /m (92.38.94.0g a20=⨯=μ='3.5.4桌面上叠放着两块木板,质量各为,m ,m 21如图所示。
2m 和桌面间的摩擦系数为2μ,1m 和2m 间的静摩擦系数为1μ。
动量及动量定理习题
动量及动量定理习题1、以下各说法中不正确的选项是〔〕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,物体的动量也保持不变D.竖直上抛的物体经过空中同一点的动量相同。
2、在以下运动中,物体在任何相等时间内动量变化不相等的运动是〔〕A.匀变速直线运动B.平抛物体的运动C.匀速圆周运动D.自由落体3、质量为m,速度是v的小球与墙壁垂直相碰后以原速率返回,那么小球动量的变化为〔以原来速度方向为正方向〕〔〕A.0 B.mv C.2mv D.—2mv4、一物体沿x轴正方向运动,受到一个-5N﹒s的冲量的作用,那么该物体〔〕A.动量的大小一定减少B.初动量的方向与x轴反方向C.末动量的方向与x轴反方向D.动量变化的方向与x轴反方向5.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的选项是[ ]A.物体的动量等于物体所受的冲量B.物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小C.物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同D.物体的动量变化方向与物体的动量方向相同6.拳击手为避对手一击而向后避,主要是为了〔〕:a.减少冲击速度b.延长接触时间c.减少拳击的动量7:从五层楼约20米的地方掉下一个重克的易拉罐,砸到人的头上,那么它到达头顶的速度为多少?假设作用时间为秒,那么作用于人头上的力的大小为多少?〔取g=10m/s2〕8、质量为20g的小球,以20m/s水平速度与竖直墙碰撞后,仍以20m/s的水平速度反弹。
在这过程中,小球动量变化的大小为______。
9、质量为70kg的撑竿跳运发动,从高处落到海绵垫上,经时间1s停下.(1)求海绵垫对运发动的平均作用力;(2)假设身体与海绵垫的接触面积为,求身体所受平均压强;(3)如不用海绵垫,落在普通沙坑中运发动以的接触面积着地并历时后停下,求沙坑对运发动的平均作用力和运发动所受庄强.(取g=10m/s2)10、质量为10kg的铁锤,从某一高度处落下后与立在地面上的木桩相碰,碰前速度大小为10m/s,碰后静止在木桩上,假设铁锤与木桩的作用时间为,重力加速度取g=10m/s2。
习题课 动量定理的应用 课时作业
(建议用时:35分钟)[基础巩固练]1.如图所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则()A.合外力对物体的冲量大小为Ft cos θB.拉力对物体的冲量大小为FtC.摩擦力对物体的冲量大小为Ft sin θD.重力对物体的冲量大小为零解析:选B.物体做匀速运动,由动量定理知合外力对物体的冲量为零,故A 错误;运动时间为t,则拉力的冲量为:I1=Ft,故B正确;由于做匀速运动,阻力大小与F的水平分力相等,摩擦力大小为f=F cos θ,摩擦力对物体的冲量的大小为I2=ft=Ft cos θ,故C错误;运动时间为t,重力对物体的冲量大小为I3=mgt,故D错误.2.(多选)在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当动能达到某值时,立即关闭发动机后滑行至停止,其v-t图像如图所示.汽车牵引力为F,运动过程中所受的摩擦阻力恒为f,全过程中牵引力所做的功为W1,冲量大小为I1,克服摩擦阻力所做的功为W2,摩擦阻力的冲量大小为I2.则下列关系中正确的是()A.F∶f=3∶1 B.F∶f=4∶1C.W1∶W2=1∶1 D.I1∶I2=3∶2解析:选AC.由题图可知,汽车先做匀加速直线运动,1 s末速度为v,由动能定理可知(F-f)L1=122m v减速过程中,只有阻力做功fL2=0-122m v可得(F-f)L1=fL2由图像可知L1∶L2=1∶2解得F∶f=3∶1,故A正确,B错误;对全过程由动能定理可得W1-W2=0-0,因此可得W1∶W2=1∶1,C正确;对全过程由动量定理得I1-I2=0,可得I1∶I2=1∶1,D错误.3.如图所示,质量为m的物体在水平外力F的作用下,沿水平面做匀速运动,速度大小为v,当物体运动到A点时撤去外力F.物体由A点继续向前滑行过程中经过B点,则物体由A点到B点的过程中,下列说法中正确的是()A.速度v越大,摩擦力对物体的冲量越小;摩擦力做功与速度v的大小无关B.速度v越大,摩擦力对物体的冲量越大;摩擦力做功与速度v的大小无关C.速度v越大,摩擦力对物体的冲量越小;摩擦力做功越少D.速度v越大,摩擦力对物体的冲量越小;摩擦力做功越多解析:选A.由题意可知,物体匀速运动到A点,说明物体受到的摩擦力等于推力,故推力大小不变;由A到B运动的位移相等,故摩擦力做功与速度大小无关;若速度越大,从A到B的时间越短,则由I=ft可知冲量越小,故A正确.4.(2022·浙江诸暨中学期中)我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功.航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图甲所示.为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意图如图乙,AB长L1=150 m,BC水平投影L2=63 m,图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin 12°=0.21).若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6 s到达B点进入甲板BC.已知飞行员的质量m=60 kg,g取10 m/s2,求:(1)舰载机水平运动的过程中,飞机对飞行员所做功W;(2)舰载机刚进入BC时,飞行员对飞机的作用力;(3)舰载机水平运动的过程中,飞机对飞行员的冲量I的大小.解析:(1)舰载机做初速度为零的匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则舰载机在AB上滑行过程有L1=v2t由动能定理得W=12m v2-0代入数据解得W=7.5×104 J.(2)设上翘甲板对应的圆弧半径为R,由几何知识得L2=R sin θ以飞行员为研究对象,在B点由牛顿第二定律得F N-mg=m v2 R代入数据解得F N=1.1×103 N根据牛顿第三定律可知,飞行员对飞机的压力大小为1.1×103 N,方向竖直向下.(3)根据动量定理有I=Δp=m v-0=3 000 N·s.答案:(1)7.5×104 J(2)1.1×103 N,方向竖直向下(3)3 000 N·s[综合提升练]5.(2022·重庆西南大学附中期末)“鸡蛋撞地球”挑战活动要求学生制作鸡蛋“保护器”装置,使鸡蛋在保护装置中从10 m高处静止下落撞到地面而不破裂.某同学制作了如图所示的鸡蛋“保护器”装置,从10 m高处静止下落到地面后瞬间速度减小为零,鸡蛋在保护器装置中继续向下运动0.3 m、用时0.1 s静止而完好无损.已知鸡蛋在装置中运动过程受到恒定的作用力,且该装置含鸡蛋的总质量为0.12 kg,其中鸡蛋质量为m0=0.05 kg,不计下落过程装置质量的变化,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)装置落地前瞬间的速度;(2)在下降10 m过程,装置含鸡蛋所受阻力做的功;(3)鸡蛋在向下运动0.3 m过程,装置对鸡蛋的冲量.解析:(1)根据题意可知装置落地前瞬间与鸡蛋的速度相同且为v,对鸡蛋继续向下运动0.3 m的过程,根据运动学公式x=0+v2t,代入数据解得v=6 m/s.(2)以装置含鸡蛋为研究对象且质量为M,根据动能定理有Mgh-W f=12M v2-0代入数据解得W f=9.84 J.(3)以鸡蛋为研究对象,向上为正方向根据动量定理I-mgt=0-m(-v)代入数据解得I=0.35 N·s.答案:(1)6 m/s(2)9.84 J(3)0.35 N·s6.竞技跳水是奥运会正式竞赛项目之一,分跳板跳水和跳台跳水.某质量为M的运动员在进行10 m跳台跳水训练时,以速度v0竖直向上起跳,经过一段时间后入水.为方便计算,假设水池深5 m,运动员在水中做匀减速运动,且运动员到达池底时速度恰好减为零,v0=5 m/s,M=60 kg,g取10 m/s2,空气阻力不计.求:(1)运动员入水时的速度大小v;(2)运动员从离开跳台至到达池底整个过程的时间t;(3)运动员在水中受到水的平均作用力大小F.解析:(1)运动员向上起跳到入水过程中,根据动能定理可得Mgh=12M v2-12M v20解得运动员入水时的速度大小v =15 m/s.(2)规定竖直向上为正方向,根据动量定理可得-Mgt 1=-M v -M v 0解得t 1=2 s设运动员从入水到池底过程的时间为t 2,根据平均速度公式则有h =0+v 2t 2解得t 2=23 s运动员从离开跳台至到达池底整个过程的时间t =t 1+t 2=83 s ≈2.67 s.(3)对运动员从起跳到到达池底的全过程,根据动能定理可得Mg (h +d )-Fd =0-12M v 20解得运动员在水中受到水的平均作用力大小F =1 950 N.答案:(1)15 m/s (2)2.67 s (3)1 950 N。
动量定理练习题含答案及解析
动量定理练习题含答案及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(1)两小球碰前A 的速度;(2)球碰撞后B ,C 的速度大小;(3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力;【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上【解析】【分析】【详解】(1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得:–μ Mg t =M v – M v 0解得:v =2m /s(2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒:A B Mv Mv mv =+222111222A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s(3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒:2211222B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2C N v mg F m R'+= 解得:F N =4N由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上.2.半径均为52m R =的四分之一圆弧轨道1和2如图所示固定,两圆弧轨道的最低端切线水平,两圆心在同一竖直线上且相距R ,让质量为1kg 的小球从圆弧轨道1的圆弧面上某处由静止释放,小球在圆弧轨道1上滚动过程中,合力对小球的冲量大小为5N s ⋅,重力加速度g 取210m /s ,求:(1)小球运动到圆弧轨道1最低端时,对轨道的压力大小;(2)小球落到圆弧轨道2上时的动能大小。
(完整版)动量定理精选习题+答案
动量定理精选习题一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)1.如图所示,质量相等的五个物块在光滑水平面上,间隔一定距离排成一条直线.具有初动能E0的物块1向其它4个静止的物块运动,依次发生碰撞,每次碰撞后不再分开.最后5个物块粘成一个整体.这个整体的动能等于()A. E0B. 45E0 C. 15E0 D. 125E02.如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8ℎ,不计空气阻力.下列说法正确的是()A. 在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒B. 小球离开小车后做竖直上抛运动C. 小球离开小车后做斜上抛运动D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6ℎ3.如图所示,半径为R、质量为M的14光滑圆槽置于光滑的水平地面上,一个质量为m的小木块从槽的顶端由静止滑下.则木块从槽口滑出时的速度大小为()A. √2gRB. √2gRMM+mC. √2gRmM+mD. √2gR(M−m)M4.如图所示,甲、乙两人各站在静止小车的左右两端,当他俩同时相向行走时,发现小车向右运动.下列说法不正确的是(车与地面之间无摩擦)()A. 乙的速度必定大于甲的速度B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C. 乙的动量必定大于甲的动量D. 甲、乙动量总和必定不为零5.质量为m的物体,沿半径为R的轨道以速率v做匀速圆周运动,如图所示,取v B方向为正方向,求物体由A至B过程所受的合外力在半周期内的冲量()A. 2mvB. −2mvC. mvD. −mv6.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,m A=1kg,m B=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s.当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是()A. v A′=5m/s,v B′=2m/sB. v A′=2m/s,v B′=4m/sC. v A′=−4m/s,v B′=7m/sD. v A′=7m/s,v B′=1.5m/s7.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,甲同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,另外一位同学用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知甲同学的质量为m,则渔船的质量为( )A. m(L+d)d B. m(L−d)dC. mLdD. m(L+d)L二、多选题(本大题共3小题,共12.0分)8.如图所示,在质量为M(含支架)的小车中用轻绳悬挂一小球,小球的质量为m0,小车和小球以恒定速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的?()A. 在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B. 在此碰撞过程中,小球的速度不变,小车和木块的速度分别为v1和v2,满足(M+m0)v=Mv1+mv2C. 在此碰撞过程中,小球的速度不变,小车和木块的速度都变成u,满足Mv=(M+m)uD. 碰撞后小球摆到最高点时速度变为为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv29.一静止的铝原子原子核 1327Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为处于激发状态的硅原子核 1428Si,下列说法正确的是()A. 核反应方程为p+ 1327Al→ 1428SiB. 核反应方程过程中系统动量守恒C. 核反应过程中系统能量不守恒D. 核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和E. 硅原子核速度的数量级105m/s,方向与质子初速度方向一致10.如图所示,质量M=3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动.质量m=2kg的小球(视为质点)通过长L=0.75m的轻杆与滑块上的光特轴O连接,开始时滑块静止、轻杆处于水平状态.现给小球一个v0=3m/s的竖直向下的初速度,取g=10m/s2则()A. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块M在水平轨道上向右移动了0.3mB. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块对在水平轨道上向右移动了0.5mC. 小球m相对于初始位置可以上升的最大高度为0.27mD. 小球m从初始位置到第一次到达最大高度的过程中,滑块M在水平轨道上向右移动了0.54m三、计算题(本大题共10小题,共100.0分)11.如图所示,质量为5kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量为5kg,停在B的左端.质量为1kg的小球用长为0.45m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为0.2m,物块与小球可视为质点,不计空气阻力.已知A、B间的动摩擦因数为0.1,为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,重力加速度g=10m/s2,求:(1)碰撞后瞬间物块A的速度大小为多少;(2)木板B至少多长;(3)从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能.12.如图所示,宽为L=0.1m的MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,B=1T.现有质量m=1kg的ab金属杆,电阻为R o,R o=R=1Ω,它以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd 绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计其它电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,取g=10m/s2,求:(1)碰后瞬间cd绝缘杆的速度大小v2与ab金属杆速度大小v1;(2)碰后ab金属杆进入磁场瞬间受到的安培力大小F ab;(3)ab金属杆进入磁场运动全过程中,电路产生的焦耳热Q.13.如图所示,在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车,质量为M,圆弧半径为R,从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球,它刚好沿圆弧切线从A点落入小车,求(1)小球到达车底B点时小车的速度和此过程中小车的位移;(2)小球到达小车右边缘C点处,小球的速度.14.如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平v0,试求:向右射入木块,穿出木块时速度变为25①子弹穿出木块后,木块的速度大小;②子弹穿透木块的过程中产生的热量.15.在光滑水平面上静止有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,滑块CD上表面是光圆弧,他们紧靠在一起,如图所示.一个可视为质点的物块P,质量也为m,它从木板AB的右端滑的14以初速度v0滑上木板,过B点时速度为v0,然后又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高2点C处.若物体P与木板AB间的动摩擦因数为μ,求:(1)物块滑到B处时木板AB的速度v1的大小;(2)木板AB的长度L;(3)滑块CD最终速度v2的大小.16.质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m 的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60∘角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大?(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大?(3)平板车P的长度为多少?(4)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?17.如图所示,水平地面上竖直固定一个光滑的、半径R=0.45m的1圆弧轨道,A、B分别是圆弧的端点,4圆弧B点右侧是光滑的水平地面,地面上放着一块足够长的木板,木板的上表面与圆弧轨道的最低点B 等高,可视为质点的小滑块P1和P2的质量均为m=0.20kg,木板的质量M=4m,P1和P2与木板上表面的动摩擦因数分别为μ1=0.20和μ2=0.50,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力;开始时木板的左端紧靠着B,P2静止在木板的左端,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿圆弧轨道自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在木板的左端,取g=10m/s2.求:(1)P1通过圆弧轨道的最低点B时对轨道的压力;(2)P2在木板上滑动时,木板的加速度为多大?(3)已知木板长L=2m,请通过计算说明P2会从木板上掉下吗?如能掉下,求时间?如不能,求共速?18.如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60∘角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?(2)平板车P的长度为多少?(3)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?19.如甲图所示,光滑导体轨道PMN和是两个完全一样轨道,是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成,圆弧轨道与水平轨道在M和点相切,两轨道并列平行放置,MN和位于同一水平面上,两轨道之间的距离为L,之间有一个阻值为R的电阻,开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的),是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,水平轨道MN离水平地面的高度为h,其截面图如乙所示。
动量定理精选习题+答案
动量定理精选习题一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)1.如图所示,质量相等的五个物块在光滑水平面上,间隔一定距离排成一条直线.具有初动能E0的物块1向其它4个静止的物块运动,依次发生碰撞,每次碰撞后不再分开.最后5个物块粘成一个整体.这个整体的动能等于()A. E0B. 45E0 C. 15E0 D. 125E02.如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8ℎ,不计空气阻力.下列说法正确的是()A. 在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒B. 小球离开小车后做竖直上抛运动C. 小球离开小车后做斜上抛运动D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6ℎ3.如图所示,半径为R、质量为M的14光滑圆槽置于光滑的水平地面上,一个质量为m的小木块从槽的顶端由静止滑下.则木块从槽口滑出时的速度大小为()A. √2gRB. √2gRMM+mC. √2gRmM+mD. √2gR(M−m)M4.如图所示,甲、乙两人各站在静止小车的左右两端,当他俩同时相向行走时,发现小车向右运动.下列说法不正确的是(车与地面之间无摩擦)()A. 乙的速度必定大于甲的速度B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C. 乙的动量必定大于甲的动量D. 甲、乙动量总和必定不为零5.质量为m的物体,沿半径为R的轨道以速率v做匀速圆周运动,如图所示,取v B方向为正方向,求物体由A至B过程所受的合外力在半周期内的冲量()A. 2mvB. −2mvC. mvD. −mv6.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,m A=1kg,m B=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s.当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是()A. v A′=5m/s,v B′=2m/sB. v A′=2m/s,v B′=4m/sC. v A′=−4m/s,v B′=7m/sD. v A′=7m/s,v B′=1.5m/s7.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,甲同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,另外一位同学用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知甲同学的质量为m,则渔船的质量为( )A. m(L+d)d B. m(L−d)dC. mLdD. m(L+d)L二、多选题(本大题共3小题,共12.0分)8.如图所示,在质量为M(含支架)的小车中用轻绳悬挂一小球,小球的质量为m0,小车和小球以恒定速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的?()A. 在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B. 在此碰撞过程中,小球的速度不变,小车和木块的速度分别为v1和v2,满足(M+m0)v=Mv1+mv2C. 在此碰撞过程中,小球的速度不变,小车和木块的速度都变成u,满足Mv=(M+m)uD. 碰撞后小球摆到最高点时速度变为为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv29.一静止的铝原子原子核 1327Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为处于激发状态的硅原子核 1428Si,下列说法正确的是()A. 核反应方程为p+ 1327Al→ 1428SiB. 核反应方程过程中系统动量守恒C. 核反应过程中系统能量不守恒D. 核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和E. 硅原子核速度的数量级105m/s,方向与质子初速度方向一致10.如图所示,质量M=3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动.质量m=2kg的小球(视为质点)通过长L=0.75m的轻杆与滑块上的光特轴O连接,开始时滑块静止、轻杆处于水平状态.现给小球一个v0=3m/s的竖直向下的初速度,取g=10m/s2则()A. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块M在水平轨道上向右移动了0.3mB. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块对在水平轨道上向右移动了0.5mC. 小球m相对于初始位置可以上升的最大高度为0.27mD. 小球m从初始位置到第一次到达最大高度的过程中,滑块M在水平轨道上向右移动了0.54m三、计算题(本大题共10小题,共100.0分)11.如图所示,质量为5kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量为5kg,停在B的左端.质量为1kg的小球用长为0.45m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为0.2m,物块与小球可视为质点,不计空气阻力.已知A、B间的动摩擦因数为0.1,为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,重力加速度g=10m/s2,求:(1)碰撞后瞬间物块A的速度大小为多少;(2)木板B至少多长;(3)从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能.12.如图所示,宽为L=0.1m的MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,B=1T.现有质量m=1kg的ab金属杆,电阻为R o,R o=R=1Ω,它以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd 绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计其它电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,取g=10m/s2,求:(1)碰后瞬间cd绝缘杆的速度大小v2与ab金属杆速度大小v1;(2)碰后ab金属杆进入磁场瞬间受到的安培力大小F ab;(3)ab金属杆进入磁场运动全过程中,电路产生的焦耳热Q.13.如图所示,在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车,质量为M,圆弧半径为R,从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球,它刚好沿圆弧切线从A点落入小车,求(1)小球到达车底B点时小车的速度和此过程中小车的位移;(2)小球到达小车右边缘C点处,小球的速度.14.如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平v0,试求:向右射入木块,穿出木块时速度变为25①子弹穿出木块后,木块的速度大小;②子弹穿透木块的过程中产生的热量.15.在光滑水平面上静止有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,滑块CD上表面是光圆弧,他们紧靠在一起,如图所示.一个可视为质点的物块P,质量也为m,它从木板AB的右端滑的14以初速度v0滑上木板,过B点时速度为v0,然后又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高2点C处.若物体P与木板AB间的动摩擦因数为μ,求:(1)物块滑到B处时木板AB的速度v1的大小;(2)木板AB的长度L;(3)滑块CD最终速度v2的大小.16.质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m 的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60∘角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大?(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大?(3)平板车P的长度为多少?(4)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?17.如图所示,水平地面上竖直固定一个光滑的、半径R=0.45m的1圆弧轨道,A、B分别是圆弧的端点,4圆弧B点右侧是光滑的水平地面,地面上放着一块足够长的木板,木板的上表面与圆弧轨道的最低点B 等高,可视为质点的小滑块P1和P2的质量均为m=0.20kg,木板的质量M=4m,P1和P2与木板上表面的动摩擦因数分别为μ1=0.20和μ2=0.50,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力;开始时木板的左端紧靠着B,P2静止在木板的左端,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿圆弧轨道自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在木板的左端,取g=10m/s2.求:(1)P1通过圆弧轨道的最低点B时对轨道的压力;(2)P2在木板上滑动时,木板的加速度为多大?(3)已知木板长L=2m,请通过计算说明P2会从木板上掉下吗?如能掉下,求时间?如不能,求共速?18.如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60∘角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?(2)平板车P的长度为多少?(3)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?19.如甲图所示,光滑导体轨道PMN和是两个完全一样轨道,是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成,圆弧轨道与水平轨道在M和点相切,两轨道并列平行放置,MN和位于同一水平面上,两轨道之间的距离为L,之间有一个阻值为R的电阻,开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的),是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,水平轨道MN离水平地面的高度为h,其截面图如乙所示。
动量定理习题
动 量 定 理 习 题例1、锤重Q=300N ,从高度H=1.5m 处自由落到锻件上,如图所示,锻件发生变形,历时t=0.01s.求锤对锻件的平均压力。
解:取锤为研究对象。
作用在锤上的力有重力Q 锤与锻件接触后锻件的反力。
但锻件的反力是变力。
设平均反力为N. 锤下落高度H 所需时间T 为:取铅垂轴y 向上为正,根据动量定理有:p mv mv =-12由题意知,01=v ,经过(T+t )s 后,p 则有0)(=+-=t T Q Nt p 由此得代入数据得gH T 2=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=121)1(gH t Q t T Q N KN N 9.1618.95.1201.01300=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=例2:椭圆规如图所示,已知曲柄OC 的质量为m ,规尺AB 的质量为2m , 滑块A 与B 的质量均为m ',OC=CA=CB=l 。
求在图示位置曲柄以角速度ω转动时椭圆规的动量。
解:取整个刚体系统为研究对象。
整个系统的动量为()()()t l m m v m t mv t mv p B x ωωωωsin 452190cos 290cos 21'+-='-----=οο ()()()t l m m v m t mv t mv p A y ωωωωcos 452190sin 290sin 21'+='+-+-=οο例3:曲柄连杆滑块机构,如图所示,设曲柄OA 与连杆AB 的质量均为1m ,长度均为2l ,滑块B 的质量为2m ,在其上作用有水平向左的常力P ,各处摩擦不计,曲柄在力偶M 作用下以角速度ω做匀速转动。
求在曲柄轴处沿水平方向的约束反力。
解:取整体为研究对象,其受力如图所示,系统质心的位置:()ωl m m p p p y x '+=+=452122t p p xy ωαcot tan ==将上式对时间求二阶导数,有根据质心运动定理,有()P F t l m m ox -=+-ωωcos 4221得 ()t l m m P F ox ωωcos 4221+-=采用同样的方法,不能求出oy F ,而只能求出oy F 与N 合力。
(完整版)动量定理精选习题+答案
三、计算题(本大题共 10 小题,共 100.0 分)
M 在水平轨道上向右移动了 0.54 m
11. 如图所示,质量为 5kg 的木板 B 静止于光滑水平面上,物块 A 质量为 5kg,停在 B 的左端 .质量为 1kg
的小球用长为 0.45??的轻绳悬挂在固定点 O 上,将轻绳拉直至水平位置后, 由静止释放小球, 小球在最
m 的静
止木块发生碰撞,碰撞的时间极短 .在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可
能发生的? ( )
A. 在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为
??1、 ??2 、 ?3?,满足 (?? + ??0 )??= ???1? +
???2? + ??0 ??3
B. 在此碰撞过程中, 小球的速度不变, 小车和木块的速度分别为 ?1?和 ?2?,满足 (?? + ??0)??= ???1?+ ???2?
4
B. 5 ??0
1
C. 5 ??0
1
D. 25 ??0
2. 如图所示,小车静止在光滑水平面上, AB 是小车内半圆弧轨道的水平直径,现 将一小球从距 A 点正上方 h 高处由静止释放,小球由 A 点沿切线方向经半圆轨 道后从 B 点冲出,在空中能上升的最大高度为 0.8? ,不计空气阻力 .下列说法正 确的是 ( )
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动量定理练习题及答案
二 动量定理 姓名一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1、关于冲量和动量,下面说法错误的是( )A .冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量B .动量是描述运动状态的物理量C .冲量是物体动量变化的原因D .冲量的方向与动量的方向一致2、物体在恒力作用下运动,下列说法正确的是( )A .动量的方向与受力的方向相同B .动量的方向与冲量的方向相同C .动量的增量方向与受力的方向相同D .动量变化率的方向与速度方向相同3、从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地面上易碎,而掉在软垫上不易碎,这是因为落到水泥地上时( )A .受到的冲量大B .动量变化快C .动量变化量大D .受到地面的作用力大4、如图所示,物体受到大小为10牛,与地面成60°夹角的拉力F 的作用在光滑的地面上滑行,在F 作用的3s 时间内( )A .F 的冲量大小为30NsB .F 的冲量大小为15NsC .物体的动量变化为30kg ·m ·D .物体质量不知,故上述情况无法确定5、对物体所受的合外力与其动量之间的关系,叙述正确的是:( )A 、物体所受的合外力与物体的初动量成正比;B 、物体所受的合外力与物体的末动量成正比;C 、物体所受的合外力与物体动量变化量成正比;D 、物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比.6、动量相等的甲、乙两车,刹车后沿两条水平路面滑行,若两车质量之比m 1/m 2=1/2,路面对两车的阻力相同,则两车滑行时间之比为 ( )A .1:1B .1:2C .2:1D .1:47、甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动,乙物体先停下来,甲物体又经较长时间停下来,下面叙述中正确的是( ).A 、甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量B 、两个物体受到的冲量大小相等C 、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量D 、无法判断8、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上,这样做是为了( )A 、减小运动员的动量变化B 、减小运动员所受的冲量C 、延长着地过程的作用时间D 、减小着地时运动员所受的平均冲力 *9.在行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带。
1 动量 2 动量定理 习题 高中物理人教版选择性必修第一册
第一章动量守恒定律1动量2动量定理基础对点练考点一动量与动量的变化1.(2024年北京测试)历史上,物理学家笛卡儿主张以动量“mv”来量度运动的强弱,下列与动量有关的说法正确的是()A.动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同B.物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大C.两物体的动量相等,动能也一定相等D.物体的速度大,则物体的动量一定大2.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速度变为7 m/s,方向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为()A.5 kg·m/s,方向与原运动方向相反B.5 kg·m/s,方向与原运动方向相同C.2 kg·m/s,方向与原运动方向相反D.2 kg·m/s,方向与原运动方向相同3.下列有关冲量的说法中,正确的是()A.力越大冲量也越大B.作用时间越长冲量越大C.恒力F与t的乘积越大冲量越大D.物体不动,重力的冲量为零4.下列关于冲量、动量、动能的说法中正确的是()A.物体的动量增大2倍,其动能也增大2倍B.物体合外力的冲量不为零,其动量变化量和动能变化量一定不为零C.由冲量的定义式I=FΔt可知,冲量是矢量,冲量的方向一定与物体受力方向相同D.由动量的定义式p=m v可知,动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同5.如图,质量为m的物块原本静止在倾角为α的斜面上,后来,在与斜面夹角为θ的恒力拉动下向上运动,经过时间t,则在运动过程中()A .物块重力的冲量为0B .物块所受拉力的冲量为FtC .物块的动量一定增大D .物块受到合力的冲量为Ft cos θ6.(2024年蚌埠测试)下列说法中正确的是( )A .由F =Δm v Δt可知物体动量的变化率等于它受的合外力 B .冲量反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量C .易碎品运输时要用柔软材料包装是为了减小冲量D .玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大7.(2024年济南期末)汽车在平直公路上刹车,若所受阻力恒定,则汽车刹车时间由下面哪个物理量决定( )A .动量B .动能C .初速度D .质量8.如图所示,小明在练习用头颠球.某次足球由静止自由下落80 cm ,被头部顶起后竖直上升的最大高度仍为80 cm.已知足球与头的作用时间为0.1 s ,足球的质量为0.4 kg ,重力加速度g 取10 m/s 2,不计空气阻力.则头对足球的平均作用力为( )A .16 NB .20 NC .32 ND .36 N9.(2024年梅州期末)如图所示,一实验小组进行“鸡蛋撞地球”实验,把一质量为50 g 鸡蛋用海绵紧紧包裹,使其从20 m 的高处自由落下,与水平面发生一次碰撞后速度减为0,碰撞时间为0.5 s ,碰撞过程视为匀减速直线运动,不考虑鸡蛋和地面的形变,忽略空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2.下列说法正确的是( )A.鸡蛋做自由下落运动时间为1 sB.鸡蛋在自由下落过程中重力的冲量大小为2 N·sC.匀减速直线运动过程中海绵对鸡蛋的平均作用力大小为2.5 ND.鸡蛋做匀减速直线运动过程的动量变化量方向竖直向下10.(2024年宿迁期末)踢毽子是我国传统的民间体育运动,如图是一个小孩在踢毽子,毽子近似沿竖直方向运动,空气阻力与速率成正比,毽子在空中运动过程中()A.动量变化量等于零B.动量变化率一直减小C.重力的冲量上升过程等于下降过程D.重力的冲量上升过程大于下降过程11.在粗糙的水平面上静止放置一个质量为1.5 kg 的物体,从t=0时刻开始受到水平向右拉力F的作用,从静止开始做直线运动,拉力F随时间t的变化如图所示,物体与地面的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)在0~6 s时间内拉力F的冲量;(2)物体在t=6 s时的速度大小.答案解析1、【答案】B【解析】根据Δp=p2-p1可知,动量变化的方向与初末动量的方向可能相同,可能相反,故A 错误;根据Δp =m Δv 可知,物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大,故B 正确;根据动量和动能的关系式E k =p 22m可知,两物体动量相等,动能不一定相等,故C 错误;根据p =m v 可知,物体的动量大小取决于速度和质量两个因素,故物体的速度大,动量不一定大,故D 错误.2、【答案】A 【解析】以原来的方向为正方向,由定义式Δp =m v ′-m v ,得Δp =(-7×0.5-3×0.5) kg·m/s =-5 kg·m/s ,负号表示Δp 的方向与原运动方向相反, A 正确.3、【答案】C 【解析】冲量等于力和时间的乘积,故冲量取决于力和时间的乘积,乘积越大,冲量越大,故C 正确,A 、B 、D 错误.4、【答案】D 【解析】物体的动量增大2倍,根据动量p =m v 可知,速度增大2倍,变为原来的3倍,动能E k =12m v 2,动能增大8倍,变为原来的9倍,A 错误;物体合外力的冲量不为零,其动量变化量一定不为零,但动能变化量可能为零,比如该过程速度方向改变,但是大小没变,则动能变化量为零,B 错误;由冲量的定义式I =F Δt 可知,冲量是矢量,冲量的方向一定与物体合外力方向相同,C 错误;由动量的定义式p =m v 可知,动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同,D 正确.5、【答案】B 【解析】根据冲量的定义知重力不为0,冲量也不为0,重力的冲量为I G =mgt ,A 错误;拉力的冲量为Ft ,B 正确;如果物块匀速运动,速度不变,动量不变,C 错误;根据动量定理,合外力的冲量等于物块动量变化,如果物块匀速运动,动量变化量为零,则合力的冲量为0,D 错误.6、【答案】A 【解析】根据动量定理得F Δt =Δp ,则合力F =Δp Δt,即合力等于动量的变化率,故A 正确;冲量反映了力的作用对时间的累积效应,是矢量,故B 错误;易碎品运输时要用柔软材料包装是为了延长作用时间,减小作用力,冲量的大小一定,故C 错误;玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为玻璃杯与水泥地接触的过程,动量变化量一定,即冲量一定,作用时间较短,作用力较大,所以易碎,故D 错误.7、【答案】A 【解析】根据动量定理可知0-ft =-m v 0,所以t =m v 0f,刹车时间由动量决定.A 正确.8、【答案】D 【解析】取向上为正方向,根据v 2-0=2gh ,得足球落到头顶的速度v =-2gh =-2×10×0.8 m/s =-4 m/s ,足球反弹时的速度v ′=4 m/s ,根据动量定理(F -mg )t =m v ′-m v ,代入数据解得F =36 N ,故选D .9、【答案】C 【解析】根据题意,由h =12gt 2 可得,鸡蛋做自由下落运动的时间为t =2h g=2 s ,鸡蛋在自由下落过程中重力的冲量大小为I =mgt =0.05×10×2 N·s =1 N·s ,故A 、B 错误;根据题意,由公式v =gt 可得,鸡蛋落地瞬间的速度为v =20 m/s ,碰撞过程视为匀减速直线运动,可得碰撞过程的加速度大小为a =v Δt=40 m/s 2.由牛顿第二定律有F -mg =ma ,解得F =m (g +a )=2.5 N ,取向下为正方向,鸡蛋做匀减速直线运动过程的动量变化量为Δp =0-m v =-1 kg·m/s ,可知动量变化量方向与正方向相反,即竖直向上,故C 正确,D 错误.10、【答案】B 【解析】毽子上升的初速度为v 0,再次下落到原点时的速度为v ,设向下为正方向,则动量变化量Δp =m v -(-m v 0)=m v +m v 0,A 错误.动量变化率等于毽子受到的合外力,上升过程合外力为mg +k v ,则随速度减小,合外力变小;下降过程的合外力mg -k v ,则随速度增加,合外力减小,则动量变化率一直减小,B 正确.上升过程中mg +k v =ma 1,下降过程中mg -k v =ma 2,则a 1>a 2,根据h =12at 2可知上升的时间小于下降的时间,根据I =mgt 可知,重力的冲量上升过程小于下降过程,C 、D 错误.11、解:(1)力和时间的关系图像的面积为F 的冲量,0~6 s 内有I F =12×(3+9)×4 N·s +12×(6+9)×2 N·s =39 N·s , 方向向右.(2)在0~6 s 内摩擦力的冲量为I f =-12×(3+6)×2 N·s -6×4 N ·s =-33 N·s. 设t =6 s 物体时的速度为v ,由动量定理可知I 合=I F +I f =m v -0,解得v =4 m/s.。
【物理】物理动量定理练习题20篇
【物理】物理动量定理练习题2 0 篇一、高考物理精讲专题动量定理1. 质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t₁到达沙坑表面,又经过时间t₂停在沙坑里.求:(1)沙对小球的平均阻力F;(2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量1.【答案】(1) (2)mgt₁【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A, 刚好接触沙的位置为B, 在沙中到达的最低点为C.(1)在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为ti+tz, 而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:mg(ti+t2)-Ft₂=0,解得:(2)仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t₁时间内只有重力的冲量,在t₂时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:mgt₁-I=0,∴I=mgt₁方向竖直向上考点:冲量定理点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.2. 如图所示,光滑水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,滑块A 以vo=12m/s 的水平速度撞上静止的滑块B 并粘在一起向左运动,与弹簧作用后原速率弹回,已知A、B 的质量分别为m₁=0.5 kg、m₂=1.5kg。
求:①A 与B 撞击结束时的速度大小v;②在整个过程中,弹簧对A 、B 系统的冲量大小1。
【答案】①3m/s; ②12N·s【解析】【详解】①A 、B 碰撞过程系统动量守恒,以向左为正方向由动量守恒定律得m₁Vo=(m₁+m₂)v 代入数据解得v=3m/s②以向左为正方向, A 、B 与弹簧作用过程由动量定理得l=(m₁+m₂) (-v)-(m₁+m₂)v代入数据解得l=-12N ·s负号表示冲量方向向右。
3. 汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值B 时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m=1600 kg 的试验车以速度v₁= 36 km/h 正面撞击固定试验台,经时间t₁= 0.10 s 碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I 的大小及F 的大小;(2)若试验车以速度v 撞击正前方另一质量m=1600 kg、速度v₂=18 km/h 同向行驶的汽车,经时间t₂=0. 16s 两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.【答案】(1)1。
第68讲动量定理动量守恒——综合练习
动量定理、动量守恒—综合练习一、学习目标(1)运用动量定理,动量守恒来解决各种类型题目;(2)能够解决综合性比较强的题目。
二、例题解析【例1】(2014,福建)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。
已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为()。
【例2】(2015,新课标2卷)滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。
两者的位置x随时间t变化的图像如图所示。
求:(ⅰ)滑块a、b的质量之比;(ⅱ)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。
【例3】(2014,山东卷)如图,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m。
开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0。
一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。
碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。
求:(ⅰ)B的质量;(ⅱ)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。
三、课后习题1.下列相互作用的过程中,可以认为系统动量守恒的A B C D2.一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1。
不计质量损失,取重力加速度g=10 m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )3.在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球,不计空气阻力,经过t秒(设小球均未落地)()A .做上抛运动的小球动量变化最大B .做下抛运动的小球动量变化最小C .三个小球动量变化大小相等D .做平抛运动的小球动量变化最小4.如图所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M 的小车A 和B ,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右匀速运动,另有一质量m=2M 的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A 车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能Ep 。
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动量、冲量及动量定理一1.两物体质量之比为m 1∶m 2=4∶1,它们以一定的初速度沿水平面在摩擦力作用下做减速滑行到停下来的过程中(1)若两物体的初动量相同,所受的摩擦力相同,则它们的滑行时间之比为_______;(2)若两物体的初动量相同,与水平面间的动摩擦因数相同,则它们的滑行时间之比为_______;(3)若两物体的初速度相同,所受的摩擦力相同,则它们的滑行时间之比为_______;(4)若两物体的初速度相同,与水平面间的动摩擦因数相同,则它们的滑行时间之比为_______.2. 从高为H 的平台上,同时水平抛出两个物体A 和B ,已知它们的质量m B =2m A ,抛出时的速度v A =2v B ,不计空气阻力,它们下落过程中动量变化量的大小分别为Δp A 和Δp B ,则( )A.Δp A =Δp BB.Δp A =2Δp BC.Δp B =4Δp AD.Δp B =2Δp A3.“蹦极”是一项勇敢者的运动,如图5-1-1所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P 处自由下落,在空中感受失重的滋味.若此人质量为60 kg ,橡皮绳长20 m ,人可看成质点,g 取10 m/s 2,求:(1)此人从点P 处由静止下落至橡皮绳刚伸直(无伸长)时,人的动量为_______;(2)若橡皮绳可相当于一根劲度系数为100 N/m 的轻质弹簧,则此人从P 处下落到_______m 时具有最大速度;(3)若弹性橡皮绳的缓冲时间为3 s ,求橡皮绳受到的平均冲力的大小.4. 高压采煤水枪出水口的截面积为S ,水的射速为v ,射到煤层上后,水速度为零.若水的密度为ρ,求水对煤层的冲力.5.将一质量为kg 1的物体以速度0v 抛出,若在抛出后s 5钟落地,不计空气阻力,试求此物体在落地前s 3内的动量变化。
6.玻璃杯同一高度下落下,掉在水泥地上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃杯与水泥地撞击的过程中( )A .玻璃杯的动量较大B .玻璃杯受到的冲量较大C .玻璃杯的动量变化较大D .玻璃杯的动量变化较快7.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做出各种空中动作的运动项目。
一个质量为kg 60的运动员,从离水平网面m 2.3高处自由落下,着网后又沿竖直方向蹦回离水平网面m 0.5高处。
已知运动员与网接触的时间为s 2.1,若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力来处理,求此力的大小。
8.如图1所示,质量为M 的小车在光滑的水平面上以速度0v 向右做匀速直线运动,一个质量为m 的小球从高h 处自由下落,与小车碰撞后反弹上升的高度为仍为h 。
设M ≫m ,发生碰撞时弹力N F ≫mg ,小球与车之间的动摩擦因数为μ,则小球弹起时的水平速度可能是A .0vB .0C .gh 22μD .-v 09.一个质量为m=2kg 的物体,在F 1=8N 的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t 1=5s,然后推力减小为F 2=5N,方向不变,物体又运动了t 2=4s 后撤去外力,物体再经 过t 3=6s 停下来。
试求物体在水平面上所受的摩擦力。
10.质量是60kg 的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为,安全带伸直后长5m ,求安全带所受的平均冲量.( g= 10m /s 2)11. 如图所示,以V o =10m /s 2的初速度、与水平方向成300角抛出一个质量m =2kg 的小球.忽略空气阻力的作用,g 取10m /s 2.求抛出后第2s 末小球速度的大小.12.如图所示, 质量为M 的汽车带着质量为m 的拖车在平直公路上以加速度V 0时拖车突然与汽车脱钩,到拖车停下瞬间司机才发现。
若汽车的牵引力一直未变,车与路面的动摩擦因数为μ,那么拖车刚停下时,汽车的瞬时速度是多大? 13.如图所示,矩形盒B 的质量为M ,放在水平面上,盒内有一质量为m 的物体A ,A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数分别μ1、μ2,开始时二者均静止。
现瞬间使物体A 获取一向右且与矩形盒B 左、右侧壁垂直的水平速度V 0,以后物体A 在盒B 的左右壁碰撞时,B 始终向右运动。
当A 与B 最后一次碰撞后,B 停止运动,A 则继续向右滑行距离S 后也停止运动,求盒B 运动的时间t 。
14.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停在沙坑里。
求:⑴沙对小球的平均阻力F ;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 。
15.如图所示,倾角为α的光滑斜面,长为s ,一个质量为m 的物体自A点从静止滑下,在由A 到B 的过程中,斜面对物体的冲量大小是 ,重力冲量的大小是 。
物体受到的冲量大小是 (斜面固定不动).16.以初速度v 水平抛出一质量为m 的石块,不计空气阻力,则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是( )A.在两个相等的时间间隔内,石块受到的冲量相同B.在两个相等的时间间隔内石块动量的增量相同C.在两个下落高度相同的过程中,石块动量的增量相同D.在两个下落高度相同的过程中,石块动能的增量相同17.如图所示,A 、B 经细绳相连挂在弹簧下静止不动,A 的质量为m ,B 的质量为M ,当A 、B 间绳突然断开物体A 上升到某位置时速度为v ,这时B 下落速度为u ,在这段时间内弹簧弹力对物体A 的冲量为多少?18.据报道,一辆轿车在高速强行超车时,与迎面驰来的另一辆轿车相撞,两车身因碰撞挤压,皆缩短了约0.5m,据测算相撞时两车的速度均为109km/s,试求碰撞过程中车内质量60kg 的人受到的平均冲击力约为多少?19.滑块A 和B 用轻细绳连接在一起后放在水平桌面上,水平恒力F 作用在B 上,使A 、B 一起由静止开始沿水平桌面滑动,已知滑块A 、B 与水平桌面间的滑动摩擦因数μ,力F作用t 秒后,A 、B 间连线断开,此后力F 仍作用于B ,试求:滑块A 刚刚停住时,滑块B 的速度多大?(滑块A 、B 的质量分别为m A 、m B ) V 0300 m V 0 V / M B A V 0 A B C20.质量为M 的金属块和质量为m 的木块用细线连在一起,在水中以加速度a 下沉,不计水的阻力。
某时刻,下沉的速度为v 时,细线突然断了,此后金属块继续下沉,木块上浮经t 秒木块跃出水面。
测得木块跃出水面的初速度v 1,若此时金属块还未沉到湖底,求此时金属块的速度v 2?21.宇宙飞船进入一个宇宙尘埃区,每前进lm ,就有10个平均质量为2×10-7的微尘粒与飞船相撞,并附在飞船上。
若尘埃微粒原来的速度不计,要保持飞船的速度10 km/s ,飞船喷气产生的推力至少应维持多大?动量、冲量及动量定理一1.如图所示,一恒力F 与水平方向夹角为θ,作用在置于光滑水平面上,质量为m 的物体上,作用时间为t ,则力F 的冲量为( )A .FtB .mgtC .F cos θtD .(mg-F sin θ)t 2.质量为m 的质点以速度υ绕半径R 的圆周轨道做匀速圆周运动,在半个周期内动量的改变量大小为( )A .0B .mυC .2mυD .条件不足,无法确定3.如图所示质量为m 的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去,经过时间t 1速度为零后又下滑,经过时间t 2回到斜面底端,在整个运动过程中,重力对物块的总冲量为( )A .0B .mg sin θ(t 1+ t 2)C .mg sin θ(t 1- t 2)D .mg (t 1+ t 2)4.水平抛出的物体,不计空气阻力,则( )A .在相等时间内,动量的变化相同B .在任何时间内,动量的变化方向都在竖直方向C .在任何时间内,动量对时间的变化率相同D .在刚抛出的瞬间,动量对时间的变化率为零5.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。
若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ,进入 泥潭直到停止的过程称为Ⅱ,则( )A .过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B .过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C .过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小D .过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量6.甲、乙两物体质量相等。
并排静止在光滑水平面上。
现用一水平外力F 推动甲物体。
同时在F 的相同方向给物体乙一个瞬时冲量I ,使两物体开始运动。
当两物体重新相遇时( )A .甲的动量为IB .甲的动量为2IC .所经历的时间为F ID .所经历的时间为F I 2 7.质量为1kg 的物体从离地面5m 高处自由下落。
与地面碰撞后。
上升的最大高度为3.2m ,设球与地面作用时间为,则小球对地面的平均冲力为(g =10m/s 2) ( )A .90NB .80NC .110ND .100N8.把一个乒乓球竖直向上抛出,若空气阻力大小不变,则乒乓球上升到最高点和从最高点返回到抛出点的过程相比较( )A.重力在上升过程的冲量大 B.合外力在上升过程的冲量大C.重力冲量在两过程中的方向相反 D.空气阻力冲量在两过程中的方向相反9.木块和铁块的质量分别为m和M,用线连接起来放在水中,木块的密度小于水的密度。
放手后一起以加速度a加速下降,经时间t1后线断了,再经时间t2,木块速度为零,当木块速度为零时,铁块速度为多少?10.有一宇宙飞船,它的正面面积为S=0.98m2,以υ=2×103m/s的速度飞入宇宙微粒尘区,尘区每1m3空间有一个微粒,每一微粒平均质量m=2×10-4g,若要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加多少?(设微粒尘与飞船碰撞后附着于飞船上)11.列车沿水平轨道匀速前进,列车的总质量为M,在车尾,有一节质量为m的车厢脱钩,当列车司机发现时,列车已行驶了离脱钩的时间t,司机立即关闭发动机,如果列车所受到的阻力与其重力成正比,且关闭发动机前,机车的牵引力恒定,求当列车两部分都停止运动时,机车比末节车厢多运动了多长时间?12.在水平面上有两个物体A和B,质量分别为m A=2kg,m B=1kg,A与B相距s=9.5m,A以υA=10m/s 的初速度向静止的B运动,与B发生碰撞后分开仍沿原来方向运动。
已知A从开始到碰后停止共运动了6s钟,问碰后B运动多少时间停止?(已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ=,g=10m/s2)13.皮球从某高度落到水平地板上,每弹跳一次上升的高度总等于前一次的倍,且每次球与地面接触时间相等,空气阻力不计,与地面碰撞时,皮球重力可忽略。
⑴相邻两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少?⑵若用手拍这个球,保持在0.8m的高度上下跳动,则每次应给球施加的冲量大小为多少?已知球的质量m=0.5kg,g=10m/s2。