动量定理习题课
动量动量定理习题课
垂直斜面向上
3.2
沿斜面向上 8.8
沿斜面向下
17、如图2所示，重为100N的物体，在与水平方向成60°角的拉力F=10N作用下，以2m/s的速度匀速运动， 在10s内，拉力F的冲量大小等于______N·S，摩擦力的冲量大小等于______N·s。
100 50
18质量m=3kg的小球，以速率v=2m/s绕圆心O做匀速圆周运动 个圆周的过程中动量的变化量大小为______。
10k1gm/ s
21、如图50－1所示，质量为m的小球以速度v碰到墙壁上，被反弹回来的速度大小为2v/3，若球与墙的作 用时间为t，求小球与墙相碰过程中所受的墙壁给它的作用力．
5mv/3t 方向与初速度方向相反
22、500g的足球从1.8m的高处自由下落碰地后能弹回到1.25m高，不计空气阻力，这一过程经历的时间为 1.2s，g取10m/s2，求足球对地面的作用力．
F t m t a m v m 1 m v0
Ft p
D
一、选择题 1．关于动量的概念，以下说法中正确的是( )． A．速度大的物体动量一定大 B．质量大的物体动量一定大 C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等 D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大
2、在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体，当物体着地时和地面碰撞时间为Δt，则这段时间内物体 受到地面给予竖直方向的冲量为 [ ]
2gh4m/s
在小球刚接触软垫到陷到最低点过程中，由动量定理得： （F-mg） t=0-(-mv) Ft=mv+mgt F=(mv+mgt)/t 代入数据得： F=3N 所以：I=Ft=3×0.20=0.60N.s方向向上
例5、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，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，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。
(完整版)动量定理精选习题+答案
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????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. 2mv
B. -2????
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 ??， M ： ?? = 4： 1，重力加速度为 ??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？
(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．
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12. 如图所示，宽为 ??= 0.1??的 MN、 PQ 两平行光滑水平导轨分别与半径 ??= 0.5??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 ?? = 2???的? cd 绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其
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。金属棒 a 和 b 质量均为 m、电阻均为 ??在. 水平轨道某
右侧至 N、Q 端的区域内充满竖直向上的匀强磁场， ??= 1??现. 有质量 ?? = 1???的? ab 金属杆，电阻为 ????，
????= ??= 1??，它以初速度 ??0 = 12??/??水平向右与 cd 绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：动量定理(课后习题)【含答案及解析】
动量定理课后篇巩固提升必备知识基础练1.圆周轨道,圆心O在S的正上方。
在O和P两点各有如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的14一质量为m的小球a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑。
以下说法正确的是()A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相同B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相同C.a比b先到达S,它们在S点的动量相同D.b比a先到达S,它们在S点的动量相同mv2,解得v=√2gℎ,所以在,只有重力对小球做功,故机械能守恒,故有mgh=12相同的高度,两小球的速度大小相同,即速率相同,由于a的路程小于b的路程,故t a<t b,即a比b先到达S,又因为到达S点时a的速度竖直向下,而b的速度水平向左,故两小球的动量不相等,A正确。
2.(多选)下面关于物体动量和冲量的说法,正确的是()A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向,就是它所受合外力的冲量方向D.物体所受合外力冲量越大,它的动量变化就越大,物体所受合外力的冲量,其大小等于动量的变化量的大小,方向与动量增量的方向相同,故A项错误,B、C、D项正确。
3.(2020湖南边城高级中学高二开学考试)篮球运动深受同学们的喜爱,打篮球时某同学伸出双手接传来的篮球,双手随篮球迅速收缩至胸前,如图所示。
下列说法正确的是()A.手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力B.手对篮球的作用力与篮球对手的作用力是一对平衡力C.这样做的目的是减小篮球动量的变化量D.这样做的目的是减小篮球对手的冲击力,大小相等,方向相反,故A、B 错误;先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,根据动量定理得-Ft=0-mv,解得F=mvt,当时间增大时,球动量的变化率减小,作用力就减小,而动量的变化量不变,所以C错误,D正确。
4.(多选)A、B两球质量相等,A球竖直上抛,B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下列说法中正确的是()A.相同时间内,动量的变化大小相等、方向相同B.相同时间内,动量的变化大小相等、方向不同C.动量的变化率大小相等、方向相同D.动量的变化率大小相等、方向不同、B球在空中只受重力作用,因此相同时间内重力的冲量相同,因此两球动量的变化大小相等、方向相同,A选项正确;动量的变化率为ΔpΔt =mΔvΔt=mg,大小相等、方向相同,C选项正确。
动量定理习题课课件
质量M为的空心球A内放一质量m为的B球，将A球以 水平速度v0抛出，经一段时间，A球在竖直方向下落 3h，则该过程中，B球对A球的冲量？
质量为2kg的物体以2m/s的速度作匀变速直线运动，经过2s 后其动量大小变为8kg.m/s，则该物体（ ） ( A)所受合外力的大小可能等于2N （B）所受合外力的大小可能等于6N （C）所受冲量可能等于20N.s （D）所受冲量可能等于12N.s
1、不理解动量的矢量性，按代数和的方法求合冲 量 2、认为位移为零时，作用在物体上的每个力 的冲量都等于零
3、不能区分某一个力的冲量与作用在物体上 的合冲量
4、误认为合外力冲量等于末动量。认为动 量的改变量等于作用在物体上某一个力的冲 量
5、不理解 ∑F=ΔP/Δt的物理意义
当直接计算动量改变量困难 时，不善于将问题转换成求 合外力的冲量
一质量0.10kg为从0.80m的高处自由下落到一厚软垫上，若小 球从接触到落至最低点经历0.2s了，则这段时间内软垫对小 球的冲量？
பைடு நூலகம்
1、一个质点受到外力作用，若作用前后的动量分别为P1、P2 ， 动量变化量为ΔP，速度变化量为ΔV，则（ ） （A） P1、=-P2 是不可能的 （B） ΔP垂直P1是可能的 （C） ΔP垂直于ΔV是可能的（D） ΔP≠0，速度大小不变是可 能
2、物体在恒定的合外力作用下，则： （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质量无关
3、下列说法正确的是： （A）物体所受合外力的冲量，等于物体动量的变化量 （ B ）物体所受合外力，等于物体动量的变化率 （C）物体所受合外力越大，它的动量越大 （D）物体所受合外力的方向，总与它的动量方向相同
动量定理习题课(理教案)
第周第课时年月日
课题
动量定理习题课
教学目标
1、学会分析动量定理的条件，知道应用动量定理解决实际问题的基本思路和方法.学会选择正方向，化一维矢量运算为代数运算．
教学重点
1、学会分析动量定理的条件，知道应用动量定理解决实际问题的基本思路和方法.学会选择正方向，化一维矢量运算为代数运算．
教学难点
1、学会分析动量定理的条件，知道应用动量定理解决实际问题的基本思（1）对基本概念和基本规律没有引起重视；
（2）对动量定理等号左边I的意义不理解；
（3）对此类问题中重力的取舍不清楚．
题目中所给的0.2s并没有直接用上，但题目中的0.2s告诉我们作用时间t较长，重力作用不能忽略，我们可以进一步剖析此题．
由题目中所给的0.2s时间，可以求出软垫对小球的冲力为：
N，而重力为 N。相差不了多少．重力不能忽略．
（1）小球的动量；
（2）小球从抛出至落地过程中的动量增量；
（3）小球从抛出至落地过程中受到的重力的冲量．
选题目的：考查动量和冲量的理解和计算．
解析：首先要求出小球落地时的速度v，然后再根据有关定义分别求解．
根据运动学中位移和速度关系式 可得
m/s
取向下为正方向．
（1）落地时小球的动量为：
（2）小球从抛出至落地的动量增加
kg·m/s
方向竖直向下
（3）小球下落的时间t可由速度公式 得
t
s
小球受到的重力的冲量
N·s
而假设作用的时间为0.002s时，则：
N，与重力mg相比， ，重力可以忽略．
点拨：在处理此类问题时，若作用时间极短，大约小于0.01s，计算中可以忽略重力影响，若时间较长，则重力的影响是不能忽略的．例：将质量为0.10kg的小球从离地面20m高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15m／s，当小球落地时，求：
动量定理习题课
例4、把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸 带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带就会从重物下抽出，解释这个现
象的正确说法是（BC ） A、在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大 B、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大 C、在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的冲量大 D、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大
2.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳,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,求这段时间内网对运动员的平均作用力.(g =
10m/s2 )
五、对系统用动量定理列式求解
解法2：全程处理。由h = gt 2/2，自由下落5m经受历的时间为：
t 1= 1s； 规定竖直向上为正方向，由I合=Δp， Tt2– mg (t1 + t2) = mv’ – mv T = mg (t1 + t2)/ t2 = 50×10×( 1+0.5) /0.5N=1500N
何时考虑 用动量定 理求解？
如果力随时间作线性变化，F— t 图与坐标轴所包围的面积（阴影 部分）数值上等于变力的冲量。
F
0
t
t1
t2
下课啦！
洞口县一中高二物理组
谢谢大家！
v
由机械能守恒可得：v =[ 2gL(1 - cos θ)]1/2
则 I合= m [ 2gL(1 - cos θ)]1/2，
方向水平向左。
已知物体所 受的冲量，求 动量的变化。
θ
L
h
已知物体所 受的动量的变 化，求冲量。
七、动能和动量、动能定理和动量定理的区别
动量定理练习01PPT
• 例3、小球质量为m=1千克，从高处自由下 落，经1秒触地，再经△t=0﹒2秒速度变为 零，求小球对地面的平均打击力为多大？ 如果△t=0﹒02秒，小球对地面的平均打击 力又为多大？
练习．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，若铁锤与木桩的作用时间为0.1s， 重力加速度取g=10m/s2。求：(1)铁锤 受到的平均冲力。
动量定理
一、动量
• • • • 运动物体的质量与速度的乘积叫动量 P=mv 方向：动量的方向与速度的方向一致 单位：㎏· m/s
二、冲量
• • • • 力和作用时间的乘积叫力的冲量 定义式：I=F t 方向：I与F方向一致 单位：N s
三、动量定理
物体所受合外力的冲量等于物体的动 量变化量 F△t=mv2-mv1
• 例4．高压采煤水枪出水口的截面积为 S，水的射出速度为v，射到煤层后， 水的速度为零，若水的密度为ρ ，求 水对煤层的冲力。
练习．在宇宙飞船的实验舱内充满CO2气体，且一
段时间内气体的压强不变．舱内有一块面积为S 的平板舱壁，如图所示．如果CO2气体对平板的 压强是由气体分子垂直撞击平板形成的，假设气 体分子中各有1/6的个数分别向上、下、左、右、 前、后六个方向运动，且每个分子的速率均为v， 设气体分子与平板碰撞后仍以原速反弹．已知实 验舱中单位体积内CO2的摩尔数为n，CO2的摩 尔质量m0为，阿伏加德罗常数为NA．求 （1）单位时间内打在平板上的CO2分子个数． （2）CO2气体对平板的压力．
• 例1 下面关于物体动能和动量的说法中正确 的是： • A.物体的动量发生变化，动能一定变化； • B.物体的动量发生变化，动能不一定变； • C.物体的动能发生变化，动量一定变； • D.物体的动能发生变化，动量不一定变。
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。
(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。
动量定理习题课课堂ppt课件
在碰撞的生活实例中，我们要得到很大 的作用力，就要缩短力的作用时间，而 有时需要延长力的作用时间来减小力的 作用
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为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
学以致用---定性解释生活中的物理现象
续向右滑行距离S后也停止运动，求盒B运动
的时间t。
B
A V0
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为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
解：以物体A、盒B组成的系统为研究对象，它 们在水平方向所受的外力就是地面盒B的滑动摩 擦力，而A与B间的摩擦力、A与B碰撞时的相互 作用力均是内力。设B停止运动时A的速度为V， 且假设向右为正方向，由系统的动量定理得：
用动量定理求平均冲力 求变力的冲量 动量定理在全系统中的应用
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向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜
面上，并立即（作用时间极短）沿反方向弹
回．已知反弹速度的大小是入射速度大小的 3 .
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求在碰撞中斜面对小球的冲量的大小．
思考：求冲量的方法有几种?
在这道题中你是怎样求解的？
答案：72mv0
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为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
断．再经时间t2，B上滑到最高点．已知A、B的 质求量B到分达别最为高m点1、时mA2的，速细度线. ．断后拉A的恒力不变，
解析：对系统运动的全过程，由动量定理有：
(m1＋m2)a(t1＋t2)＝m1vA
人教版高二选修3-5第十六章 第2节 动量和动量定理 课时练习
人教版高二选修3-5第十六章 第2节 动量和动量定理 课时练习一、单选题1. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（）A．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向B．物体的动能若不变，则动量一定不变C．动量变化量的方向一定和动量的方向相同D．动量越大的物体，其惯性也越大2. 关于冲量的概念，以下说法正确的是（）A．作用在两个物体上的力大小不同，但这两个物体所受的冲量可能相同B．作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定很大C．作用在物体上的力作用时间很短，物体所受的冲量一定很小D．只要力的作用时间与力的大小的乘积相等，物体所受的冲量就相同3. 下列说法正确的是（）A．质量一定的物体，若动量发生变化，则动能一定变化B．质量一定的物体若动能发生变化，则动量一定变化C．做匀速圆周运动的物体，其动能和动量都保持不变D．一个力对物体有冲量，则该力一定会对物体做功4. 用水平力拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，时刻撤去拉力，物体做匀减速直线运动，到时刻停止．其速度—时间图象如图所示，且α>β，若拉力F 做的功为，冲量大小为;物体克服摩擦阻力做的功为，冲量大小为.则下列选项正确的是A ．>；>B ．<；>C ．<；<D ．＝；=5.原来静止的物体受合力作用时间为，合力随时间的变化情况如图所示，则（ ）A ．时间内物体的动量变化量与时间内物体的动量变化量相等B ．时间内物体的平均速率与时间内物体的平均速率不相等C ．时物体的速度为零，外力在时间内对物体的冲量为零D ．时间内物体的位移为零，外力对物体做的功为零6. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。
摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列叙述正确的是（）D ．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变C ．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零B ．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力A ．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变7. 高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N8. 下列说法中正确的是（）A．根据，可把牛顿第二定律表述为物体动量的变化率等于它所受的合外力B．力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力对时间的积累效应，是一个标量C．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零D．冲量的方向就是物体运动的方向9. 关于下列几种现象的描述正确的是A．拳击手比赛时所带的拳套是为了增强击打效果B．动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，质量小的先停下来C．汽车安全气囊的作用是在汽车发生剧烈碰撞时，使人更快的停下来D．从越高的地方跳下，落地时越危险，是因为落地时人脚受到的冲量越大10. 如图所示，质量为m的小球，用不可伸长的轻绳悬挂在O点。
动量及动量守恒定律习题课
动量定理及动量守恒定律习题课动理定理的内容、表达式：Ft =mv ′-mv 各物理量的含义说明：矢量性、因果性（合外力的冲量是动量变化的原因）、广泛性（变力和恒力匀适用）。
遇到涉及力、时间和速度变化的问题时.运用动量定理解答往往比运用牛顿运动定律及运动学规律求解简便。
应用动量定理解题的思路和一般步骤为： (l)明确研究对象和物理过程; (2)分析研究对象在运动过程中的受力情况;(3)选取正方向,确定物体在运动过程中始末两状态的动量; (4)依据动量定理列方程、求解。
1、简解多过程问题。
例1、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。
分析与解：规定推力的方向为正方向,在物体运动的整个过程中,物体的初动量P 1=0, 末动量P 2=O 。
据动量定理有： 0)((3212211=++-+t t t f t F t F 即：0)645(4558=++-⨯+⨯f ，解得 N f 4= 说明：由例可知,合理选取研究过程，能简化解题步骤,提高解题速度。
本题也可以用牛顿运动定律求解做比较。
跟随检测1：质量为m 的物体放在水平面上，在水平外力F 的作用下由静止开始运动，经时间t 撤去该力，若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体在水平面上一共运动的时间为_______________。
.2、求解平均力问题或变力冲量问题例2 、如图所示，轻弹簧下悬重物2m 。
2m 与1m 之间用轻绳连接。
剪断1m 、2m 间的轻绳，经较短时间1m 有速度u ，2m 有速度大小为v ，求这段时间内弹力的冲量及弹力的平均值。
解析：1m 、2m 静止时，弹力大小等于g m m )(21+，剪断轻绳，1m 自由下落，2m 向上加速运动，1m 达到速度u 的时间为gu t =∆ 对2m ：mv t g m t F =∆-∆2 t g m v m t F ∆+=∆21u m v m 21+=弹力平均值ug u m v m gu u m v m t t F F )(2121+=+=∆∆=g m u v m )(21+= 跟踪检测2：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1.2s ，安全带自由伸直后长5m ，求安全带对人的平均弹力．（ g= 10m ／s 2）3、对系统应用动量定理。
(物理)物理动量定理练习题及答案及解析
（物理）物理动量定理练习题及答案及解析一、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/s 2） 【答案】1.5×103N ；方向向上 【解析】 【详解】设运动员从h 1处下落，刚触网的速度为18m /s v =运动员反弹到达高度h 2,，网时速度为210m /s v ==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()21()F mg t mv mv -=--得F =1.5×103N方向向上2．如图甲所示，平面直角坐标系中，0≤x ≤l 、0≤y ≤2l 的矩形区域中存在交变匀强磁场，规定磁场垂直于纸面向里的方向为正方向，其变化规律如图乙所示，其中B 0和T 0均未知。
比荷为c 的带正电的粒子在点（0，l ）以初速度v 0沿+x 方向射入磁场，不计粒子重力。
（1）若在t =0时刻，粒子射入；在t <02T 的某时刻，粒子从点（l ，2l ）射出磁场，求B 0大小。
（2）若B 0=02c v l ，且粒子从0≤l ≤02T的任一时刻入射时，粒子离开磁场时的位置都不在y轴上，求T 0的取值范围。
（3）若B 0= 02c v l ，00l T v π=，在x >l 的区域施加一个沿-x 方向的匀强电场，在04T t =时刻入射的粒子，最终从入射点沿-x 方向离开磁场，求电场强度的大小。
【答案】（1）00v B cl =；（2）00l T v π≤；（3）()20421v E n cl π=+()0,1,2n =L .【解析】 【详解】设粒子的质量为m ，电荷量为q ，则由题意得qc m=（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动半径为R ，根据几何关系和牛顿第二定律得：R l =2000v qv B m R=解得00v B cl=（2）设粒子运动的半径为1R ，由牛顿第二定律得20001v qv B m R =解得12l R =临界情况为：粒子从0t =时刻射入，并且轨迹恰好过()0,2l 点，粒子才能从y 轴射出，如图所示设粒子做圆周运动的周期为T ，则002m lT qB v ππ== 由几何关系可知，在02T t =内，粒子轨迹转过的圆心角为 θπ=对应粒子的运动时间为1122t T T ππ== 分析可知，只要满足012T t ≥，就可以使粒子离开磁场时的位置都不在y 轴上。
2023-2024(上高中物理 选择性必修第一册动量定理习题课：动量守恒定律的应用练习册含答案
2023-2024（上）全品学练考高中物理选择性必修第一册动量定理习题课:动量守恒定律的应用建议用时:40分钟◆知识点一多物体、多过程中动量守恒的判断1.[2022·长沙一中月考] 如图所示,光滑水平面上放置一足够长木板A,其上表面粗糙,两个质量和材料均不同的物块B、C,以不同的水平速度分别从两端滑上长木板A.当B、C在木板A 上滑动的过程中,由A、B、C组成的系统 ()A.动量守恒,机械能守恒B.动量守恒,机械能不守恒C.动量不守恒,机械能守恒D.动量不守恒,机械能不守恒2.(多选)[2022·湖北宜昌一中月考] A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面水平且光滑.当两物体被同时释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B组成系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B、C组成系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B、C组成系统的动量守恒◆知识点二多物体、多过程中动量守恒定律的应用3.[2022·广州广雅中学月考] 质量相同的A、B两小车置于光滑的水平面上,有一个质量为m 的人静止在A车上,两车都静止,当这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车上,最终相对A 车静止,则A车最终的速率 ()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4.[2022·浙江效实中学月考] 质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,依次与其余四个静止物块发生碰撞,如图所示,最后这五个物块粘成一个整体,则它们最后的速度为()A.v0B.v05C.v03D.v04◆知识点三动量守恒定律应用的临界问题5.[2022·山师大附中月考] 如图所示在光滑的水平面上静止放置着一个质量为4m的木板B,它的左端静止放置着一个质量为2m的物块A,现让A、B一起以水平速度v0向右运动,与其前方静止的另一个相同的木板C相碰后粘在一起,在两木板相碰后的运动过程中,物块恰好没有滑下木板,且物块A可视为质点,则两木板的最终速度为()A.v02 B.2v05C.3v05D.4v056.将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的甲、乙两车上,水平面光滑.开始时甲车速度大小为3 m/s,乙车速度大小为2 m/s,方向相反并在同一直线上,如图所示.(1)当乙车速度为零时,甲车的速度为多大?方向如何?(2)由于磁铁的磁性极强,故两车不会相碰,那么两车间的距离最小时,乙车的速度是多大?方向如何?7.如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上.c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上.小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同.他跳到a车上相对a车保持静止,此后()A.a、b两车运动速率相等B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系为v c=v b>v aD.a、c两车运动方向相反8.[2022·浙江海盐高级中学月考] 如图所示,在光滑的水平地面上有一平板小车质量为M=2 kg,靠在一起的滑块甲和乙质量均为m=1 kg,三者处于静止状态.某时刻起滑块甲以初速度v1=2 m/s向左运动,同时滑块乙以v2=4 m/s向右运动.最终甲、乙两滑块均恰好停在小车的两端.小车长L=9.5 m,两滑块与小车间的动摩擦因数相同,求:(g取10 m/s2,滑块甲和乙可视为质点)(1)最终甲、乙两滑块和小车的共同速度的大小;(2)两滑块与小车间的动摩擦因数;(3)两滑块运动前滑块乙离右端的距离.9.[2022·北京东城区期中] 甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平地面上游戏,甲和他的冰车的质量为M=30 kg,乙和他的冰车的质量也是M=30 kg .游戏时甲推一个质量m=15 kg 的箱子,以大小为v 0=3.0 m/s 的速度向东滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来.不计水平地面的摩擦力.(1)若甲向东以5 m/s 的速度将箱子推给乙,甲的速度变为多少?(2)甲至少以多大的速度将箱子推给乙,才能避免相撞?(题中各速度均以地面为参考系)10.(多选)如图所示,在质量为M 的小车上用细线挂有一小球,小球的质量为m 0,小车和小球以恒定的速度v 沿光滑水平地面运动,与位于正前方的质量为m 的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪些情况是可能发生的 ( )A .小车、木块、小球的速度都发生变化,分别变为v 1、v 2、v 3,满足(M+m 0)v=Mv 1+mv 2+m 0v 3B .小球的速度不变,小车和木块的速度变为v 1和v 2,满足Mv=Mv 1+mv 2C .小球的速度不变,小车和木块的速度都变为v 1,满足Mv=(M+m )v 1D .小车和小球的速度都变为v 1,木块的速度变为v 2,满足(M+m 0)v=(M+m 0)v 1+mv 2习题课:动量守恒定律的应用1.B [解析] 依题意,因水平面光滑,则A 、B 、C 组成的系统合力为零,满足动量守恒条件,系统动量守恒,木板A 上表面粗糙,物块B 、C 在其上滑行时,会摩擦生热,系统机械能有损失,则系统机械能不守恒,故A 、C 、D 错误,B 正确.2.BCD [解析] 若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,由于A 、B 两物体的质量之比为m A ∶m B =3∶2,由滑动摩擦力F f =μmg 可知弹簧释放时,小车对A 、B 的滑动摩擦力大小之比为3∶2,所以A 、B 组成的系统所受合外力不等于零,系统的动量不守恒,A 错误;对于A 、B 、C 组成的系统,由于地面光滑,系统所受的合外力为零,则系统动量守恒,B 、D 正确;若A 、B 所受的摩擦力大小相等,则A 、B 组成的系统所受合外力为零,A 、B 组成的系统动量守恒,C 正确.3.B [解析] 设车的质量为M ,A 、B 两车以及人组成的系统动量守恒,规定由A 指向B 为正方向,有0=Mv B -(M+m )v A ,解得v A v B=MM+m ,则A 车最终的速率小于B 车的速率,故选B .4.B [解析] 由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用,故系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得mv 0=5mv ,得v=15v 0,即它们最后的速度为15v 0,B 正确.5.C [解析] 设两木板碰撞后的速度为v 1,以v 0的方向为正方向,由动量守恒定律得4mv 0=8mv 1,解得v 1=v02,设物块与木板共同的速度为v 2,由动量守恒定律得2mv 0+8mv 1=(2m+8m )v 2,解得v 2=3v 05,故选C .6.(1)1 m/s 向右 (2)0.5 m/s 向右[解析] 两车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用,两磁铁之间的磁力是系统内力,系统动量守恒.设向右为正方向.(1)据动量守恒定律得mv 甲-mv 乙=mv'甲 则v'甲=v 甲-v 乙=1 m/s,方向向右.(2)两车相距最近时,两车的速度相同,设为v',由动量守恒定律得 mv 甲-mv 乙=mv'+mv' 解得v'=mv 甲-mv 乙2m=v 甲-v 乙2=3-22 m/s =0.5 m/s,方向向右.7.D [解析] 若人跳离b 、c 车时相对地面的水平速度为v ,以水平向右为正方向,由动量守恒定律知,水平方向,对人和c 车组成的系统有0=m 人v+m 车v c ,对人和b 车有m 人v=m 车v b +m 人v ,对人和a 车有m 人v=(m 车+m 人)v a ,所以v c =-m 人v m 车,v b =0,v a =m 人vm 人+m 车,即三辆车的速率关系为v c >v a >v b ,并且v c 与v a 方向相反,故选D . 8.(1)0.5 m/s (2)0.1 (3)7.5 m[解析] (1)两滑块与小车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得 mv 2-mv 1=(M+m+m )v 解得 v=0.5 m/s(2)对整体由能量守恒定律得 12m v 12+12m v 22=12(M +m +m )v 2+μmgL解得μ=0.1(3)经分析,滑块甲运动到左端时速度刚好减为0,在滑块甲运动至左端前,小车静止,之后滑块甲和小车一起向右做匀加速运动到三者共速.甲、乙从开始运动到最终两滑块均恰好停在小车的两端的过程中,设滑块乙的对地位移为x 1,滑块甲和小车一起向右运动的位移为x 2.由动能定理,对滑块乙有 -μmgx 1=12mv 2-12m v 22对滑块甲和小车有 μmgx 2=12(m +M )v 2滑块乙离右端的距离 s=x 1-x 2 解得s=7.5 m9.(1)2 m/s (2)7.8 m/s[解析] (1)取向东为正方向,由动量守恒定律有 mv 0+Mv 0=mv 1+Mv 解得v=2 m/s(2)设甲至少以速度v'将箱子推出,推出箱子后甲的速度为v 甲,乙接到箱子后的速度为v 乙,取向东为正方向.则根据动量守恒定律得 (M+m )v 0=Mv 甲+mv' mv'-Mv 0=(m+M )v 乙当甲与乙恰好不相撞时,有v甲=v乙联立解得v'=7.8 m/s10.BC[解析] 在小车与木块发生碰撞的瞬间,彼此作用力很大,所以它们的速度在瞬间发生改变,作用过程中它们的位移可看成为零,而小球并没有直接与木块发生力的作用,在它与小车共同匀速运动时,细线沿竖直方向,因此细线的拉力不能改变小球速度的大小,即小球的速度不变,A、D错误;而小车和木块碰撞后,可能以不同的速度继续向前运动,也可能以共同速度向前运动,B、C正确.章末学业测评(一)建议用时:40分钟一、选择题1.[2022·湖北黄冈中学期中] 关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.物体的动量越大,其惯性也越大B.动量相同的物体,速度一定相同C.物体的速度方向改变,其动量一定改变D.运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向2.[2022·唐山一中月考] 如图所示,一个质量为m=0.5 kg的铁锤,以v=5 m/s的速度竖直打在木桩的钉子上,钉子的质量为2 g,经0.01 s后铁锤速度减小到0,重力加速度g取10 m/s2,则铁锤对钉子的作用力大小为()A.1 NB.245 NC.250 ND.255 N3.[2022·北京四中月考] 蹦极是一项刺激的极限运动,如图所示运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处,从几十米高处跳下.在某次蹦极中,质量为60 kg的运动员在弹性绳绷紧后又经过2 s速度减为零,假设弹性绳长为45 m,重力加速度g取10 m/s2(忽略空气阻力),下列说法正确的是()A.弹性绳在绷紧后2 s内对运动员的平均作用力大小为2 000 NB.运动员在弹性绳绷紧后动量的变化量等于弹性绳的作用力的冲量C.运动员从开始起跳到下落到最低点的整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相等D.运动员从开始起跳到下落到最低点的整个运动过程中重力冲量小于弹性绳作用力的冲量4.(多选)如图所示,小车放在光滑水平面上,A端固定一轻弹簧,B端粘有油泥,小车及油泥的总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时小车和C 都静止,当突然烧断细绳时,C 被释放,C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,下列说法正确的是( )A .弹簧伸长过程中C 向右运动,同时小车也向右运动B .C 与B 端碰前,C 与小车的速率之比为M ∶m C .C 与油泥粘在一起后,小车立即停止运动D .C 与油泥粘在一起后,小车继续向右运动5.一只爆竹竖直升空后,在高为h 处到达最高点并发生爆炸,分成质量不同的两块,两块质量之比为3∶1,其中质量小的一块获得大小为v 的水平速度,重力加速度为g ,不计空气阻力,则两块爆竹落地点的距离为 ( ) A .v4√2ℎg B .2v3√2ℎg C .4v3√2ℎg D .4v √2ℎg6.(多选)如图所示,小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道,整个小车(含管道)的质量为2m ,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以视为质点的小球,质量为m ,半径略小于管道半径,以水平速度v 从左端滑上小车,小球恰好能到达管道的最高点,然后从管道左端滑离小车.关于这个过程,下列说法正确的是 ( )A .小球滑离小车时,小车回到原来位置B .小球滑离小车时相对小车的速度大小为vC .管道最高点距小车上表面的高度为v 23gD .小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,小车的动量变化量大小是mv37.(多选)[2022·天津一中月考] 如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2的两物块A 、B 相连接,并静止在光滑的水平面上.现使B 瞬时获得水平向右的速度3 m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得 ( )A .在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1 m/s,且弹簧都处于伸长状态B .从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C .两物块的质量之比为m 1∶m 2=1∶2D .在t 2时刻A 与B 的动能之比为E k1∶E k2=8∶18.(多选)[2022·杭二中月考] 物理兴趣小组在研究竖直方向的碰撞问题时,将网球和篮球同时从某高度处自由释放(如图所示),发现网球反弹的高度比单独释放时的高度高很多.若两球均为弹性球,释放时两球互相接触,且球心在同一竖直线,某同学将两球从离地高为h处自由落下,此高度远大于两球半径,已知网球质量为m,篮球质量为7m,重力加速度为g,设所有碰撞均为弹性碰撞且只发生在竖直方向上.忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A.两球下落过程中,网球对篮球有竖直向下的压力B.篮球与网球相碰后,篮球的速度为零C.落地弹起后,篮球上升的最大高度为ℎ4D.篮球从地面反弹与网球相碰后网球上升的最大高度为6.25h二、计算题9.如图甲所示,质量均为m=0.5 kg的相同物块P和Q(可视为质点),分别静止在水平地面上A、C两点.P在水平力F作用下由静止开始向右运动,力F与时间t的关系如图乙所示,3 s末撤去力F,此时P运动到B点,之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞.已知B、C两点间的距离L=3.75 m,P、Q与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2,g取10 m/s2,求:(1)P到达B点时的速度大小v及P与Q碰撞前瞬间的速度大小v1;(2)Q运动的时间t.10.如图甲,打桩船是海上风电场、跨海大桥、港口码头等海洋工程建设的重要装备.其工作原理等效简化图如图乙所示,某次打桩过程中,质量为M=200 t的桩竖直放置,质量为m=50 t 的打桩锤从离桩上端h=0.8 m处由静止释放,下落后垂直打在桩上,打桩锤与桩作用时间极短,然后二者以相同速度一起向下运动h1=0.4 m后停止.桩向下打入海床过程中受到海床的阻力大小不恒定.重力加速度g取10 m/s2.(1)求打桩锤击中桩后,二者的共同速度的大小;(2)求打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能;(3)打桩后,锤与桩向下打入海床的运动过程中,求克服阻力做功.甲 乙章末学业测评(一)1.C [解析] 惯性只与质量有关,质量越大惯性越大,根据公式p=mv 可知,物体的动量越大,物体的质量不一定大,故A 错误;根据公式p=mv 可知,动量相同的物体,速度不一定相同,故B 错误;动量是矢量,有大小也有方向,动量的方向即为物体运动的速度方向,与该时刻加速度方向无直接关系,物体的速度方向改变,其动量一定改变,故D 错误,C 正确.2.D [解析] 以铁锤为研究对象,设钉子对铁锤的平均作用力为F ,取竖直向上为正方向,由动量定理得(F-mg )t=0-(-mv ),代入数据解得F=255 N,根据牛顿第三定律知,铁锤打击钉子的平均作用力为255 N,方向竖直向下,故D 正确,A 、B 、C 错误.3.C [解析] 由机械能守恒得mgh=12mv 2,绳在刚绷紧时人的速度大小为v=√2gh=30 m/s,以竖直向上为正方向,在绷紧的过程中根据动量定理有(F-mg )t=0-(-mv ),代入数据解得F=1500 N,故A 错误;根据动量定理可知,运动员在弹性绳绷紧后,动量的变化量等于弹性绳作用力的冲量与重力冲量的和,故B 错误;运动员整个过程中动量的变化量为零,则重力冲量与弹性绳作用力的冲量等大反向,故C 正确,D 错误.4.BC [解析] 小车与C 组成的系统在水平方向上动量守恒,C 向右运动时,小车应向左运动,故A 错误;设碰前C 的速率为v 1,小车的速率为v 2,则0=mv 1-Mv 2,得v 1v 2=Mm ,故B 正确;设C 与油泥粘在一起后,小车与C 的共同速度为v 共,则0=(M+m )v 共,得v 共=0,故C 正确,D 错误. 5.C [解析] 设其中一块质量为m ,另一块质量为3m.爆炸过程中系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得mv-3mv'=0,解得v'=13v ,设两块爆竹落地用的时间为t ,根据h=12gt 2,解得t=√2ℎg ,两块爆竹落地点的距离为x=(v+v')t=4v 3√2ℎg.6.BC [解析] 小球恰好能到达管道的最高点,说明在管道最高点时小球和管道之间相对静止,小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,由动量守恒定律,有mv=(m+2m )v',得v'=v3,小车动量变化量大小Δp 车=2m ·v3=23mv ,D 错误;小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,由机械能守恒定律,有mgH=12mv 2-12(m+2m )v'2,得H=v 23g ,C 正确;小球从滑上小车到滑离小车的过程,由动量守恒定律和机械能守恒定律,有mv=mv 1+2mv 2,12mv 2=12m v 12+12×2m v 22,得v 1=-v3,v 2=23v ,则小球滑离小车时相对小车的速度大小为23v+13v=v ,B 正确;由以上分析可知,在整个过程中小车一直向右运动,A 错误.7.BD [解析] 由A 的速度图像可知,t 1时刻正在加速,说明弹簧被拉伸,t 3时刻正在减速,说明弹簧被压缩,故选项A 错误;t 3时刻A 正在减速,说明弹簧被压缩,t 4时刻A 的加速度为零,说明弹簧处于原长,故选项B 正确;对0~t 1过程,由动量守恒定律得m 2×3 m/s =(m 1+m 2)×1 m/s,故m 1∶m 2=2∶1,选项C 错误;动能E k =12mv 2,t 2时刻A 与B 的速度大小之比为2∶1,则动能之比为8∶1,故选项D 正确.8.CD [解析] 两球下落过程中,均处于完全失重状态,两球间没有作用力,故A 错误;根据自由落体运动规律可知,两球落地前瞬间速度大小相等,设为v ,篮球从地面反弹与网球相碰过程,根据动量守恒和能量守恒有7mv-mv=7mv 1+mv 2,12×7mv 2+12mv 2=12×7m v 12+12m v 22,解得v 1=v2,v 2=52v ,故B 错误;根据机械能守恒定律有7mgh=12×7mv 2,7mgh'=12×7m v 12,解得,篮球上升的最大高度为h'=ℎ4,故C 正确;根据机械能守恒定律有mgh″=12m v 22,解得,网球上升的最大高度为h″=6.25h ,故D 正确.9.(1)8 m/s 7 m/s (2)3.5 s[解析] (1)以向右为正方向,在0~3 s 内,对P ,由动量定理有 F 1t 1+F 2t 2-μmg (t 1+t 2)=mv-0其中F 1=2 N,F 2=3 N,t 1=2 s,t 2=1 s 解得v=8 m/s设P 在B 、C 两点间滑行的加速度大小为a ,由牛顿第二定律有 μmg=maP 在B 、C 两点间做匀减速直线运动,有v 2-v 12=2aL 解得v 1=7 m/s .(2)设P 与Q 发生弹性碰撞后瞬间P 、Q 的速度大小分别为v'1、v 2,有 mv 1=mv'1+mv 212m v 12=12mv '12+12m v 22碰撞后Q 做匀减速直线运动,Q 运动的加速度大小为 μmg=ma'Q 运动的时间为t=v2a '解得t=3.5 s .10.(1)0.8 m/s (2)3.2×105 J (3)1.08×106 J [解析] (1)打桩锤击中桩前瞬间的速度为v 1=√2gℎ=4 m/s打桩锤与桩作用时间极短,作用过程动量守恒,有 mv 1=(M+m )v 共 解得v 共=0.8 m/s(2)打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能为ΔE=12m v 12-12(M+m )v 共2=3.2×105 J(3)打桩后,锤与桩向下打入海床的运动过程中,根据动能定理,有(M+m )gh 1+W=0-12(M+m )v 共2解得W=-1.08×106 J,所以克服阻力做功为1.08×106 J。
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动量定理习题课
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四、用动量定理解题
1、确定研究对象； 2、确定所研究的物理过程及始末状态的动量； 3、分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况，画受力图； 4、规定正方向，用动量定理列式；
5、公式变形，代数据求解；必要时对结果进行讨论。
例5、质量为50kg 的工人，身上系着长为5m的弹性安全带在高空 作业，不慎掉下，若从弹性绳开始伸直到工人落到最低点经历的时间 为0.5s，求弹性绳对工人的平均作用力。（g = 10m/s2 g = 10m/s2)
例6、质量为M 、足够长的小车静止在光滑的水平面上，质量为 m 的小物块以初速度v0 从小车的左端滑上小车的上表面。已知物块和 小车上表面间的动摩擦因数为μ，求小物块从滑上小车到相对小车静 止经历的时间。
v0
vfΒιβλιοθήκη f’解：规定向右为正方向，
对m: - μmgt = mv – mv0
⑴
对M: + μmgt = Mv – 0
何时考虑 用动量定 理求解？
小结：在题中涉及到的物理量主要是F、t、m、v 时，
考虑用动量定理求解。
变式、质量为50kg 的工人，身上系着长为5m的弹性安全带在高空 作业，不慎掉下，若从弹性绳开始伸直到工人落到最低点弹性绳伸长
了2m，求弹性绳对工人的平均作用力。（g = 10m/s2)
解：全程处理。由W = ΔEk, Mg(H+h) – Th = 0–0 T= Mg(H+h) /h = 50×10×( 5+2) /2N =1750N
分析：由动量定理，
Δp = I合= mg t ，方向竖直向下。
例8、质量为m 的小球用长为L 的细线挂在O 点，将小球向右拉开，使细线与竖直方向成θ 角后 无初速释放，已知小球运动到最低点所需的时间为
练习2、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a做匀加速直线运动，当速度为V0时拖车突然与拖车脱钩，到拖车停 止瞬间司机发现，若汽车的牵引力一直未变，车与路面的摩擦因数为µ，
那么拖车刚停止时，汽车的瞬时速度为多大？（空气阻力不计）
动量定理习题课
8
六、曲线运动中动量的变化和冲量
例7、质量为m 的物体作平抛运动，求抛出后 第2个t 秒内物体动量的变化。
何时考虑 用动能定 理求解？
小结：在题中涉及到的物理量主要是F、s、m、v 时，
考虑用动能定理求解。
动量定理习题课
5
方法总结: 在物体运动过程中,不论运动分为几个阶段,我们可以
分段,或全程运用动能定理和动量定理.但注意:动能定理中求 代数和动 量定理中求矢量和,
练习
1.质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放,下落1s落到沙子表面, 又经0.2s,铁球在沙子内静止不动.求铁球在沙子中运动时受到沙子 的平均阻力.(g = 10m/s2 )
第二节 动量定理 习题课
洞口一中 刘智博
2007.5.16
1.下列说法正确的是[ ] A．动量的方向与受力方向相同 C．动量的增量的方向与受力方向相同 B．动量的方向与冲量的方向相同D．动量变化率的方向与受力方向相同
2一个质点受到合外力F作用，若作用前后的动量分别为p和p'，动量的变 化为△p，速度的变化为△v，则[ ]
动量定理习题课
2
三、用动量定理解释现象
1、物体的动量的变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大； 力的作用时间越长，力就越小。
例3、人从高处跳下，与地面接触时双腿弯曲，这样是为了（ D ）
A、减少落地时的动量 B、减少动量的变化
C、减少冲量
D、减小地面对人的冲力（动量的变化率）
2、作用力一定，力的作用时间越长，动量变化就越大；力的作用 时间越短，动量变化就越小。
动量定理习题课
4
解法2：全程处理。由h = gt 2/2，自由下落5m经受历的时间为：
t 1= 1s； 规定竖直向上为正方向，由I合=Δp， Tt2– mg (t1 + t2) = mv’ – mv T = mg (t1 + t2)/ t2 = 50×10×( 1+0.5) /0.5N=1500N
⑵
⑴+⑵ : 0 = Mv + mv – mv0 ，v = mv0 /（M+m） 代入⑵：t = Mv0 /μg(M+m)
动量定理习题课
如何 求解 方程 也值 得注 意
7
五、对系统用动量定理列式求解
练习1、用线将金属块M和、木块m连在一起浸没入水中，开始时， m上表面正好和水面相平，从静止释放后，系统以加速度a加速下沉，经 t1秒线断了，又经t2秒木块回到初位置且具有向上的速度Vm。求此时金 属块M的速度VM。
分析：以工人为研究对象，其运动过程分两个阶段：在空中自由下 落5m，获得一定速度v ；弹性绳伸直后的运动，先加速后减速到速度为 零，到达最低点，经历0.5s 。
解法1：分段求解。由vt2 = 2gh，v=10m/s 规定竖直向上为正方向，由I合=Δp，(T – mg) t = mv’ – mv
T = mg+ (mv’ – mv)/ t = 500N + [0 – 50×( – 10) /0.5] N=1500N
例4、把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸 带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带就会从重物下抽出，解释这个现
象的正确说法是（BC ） A、在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大 B、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大 C、在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的冲量大 D、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大
2.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳,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,求这段时间内网对运动员的平均作用力.(g =
10m/s2 )
动量定理习题课
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五、对系统用动量定理列式求解
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=O是不可能的。
3. 在空间某处以相等的速率分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等三 个小球，不计空气阻力，经相同的时间t(设小球均未落地)，下列有关动量变 化的判断正确的是[ ] A．作上抛运动的小球动量变化最大 B．作下抛运动的小球动量变化最小 C．三小球动量变化大小相等，方向相同 D．三小球动量变化大小相等，方向不同