2019届二轮 冲量、动量定理 专题卷 (全国通用)
2019届高考物理(全国通用)二轮专题复习:动力学、动量和能量观点的综合应用(附答案)
2019届高考物理(全国通用)二轮专题复习:动力学、动量和能量观点的综合应用(附答案)考题一 动量定理和能量观点的综合应用1.动量定理公式:Ft =p ′-p 说明:(1)F 为合外力 ①恒力,求Δp 时,用Δp =Ft②b.变力,求I 时,用I =Δp =m v 2-m v 1③牛顿第二定律的第二种形式:合外力等于动量变化率 ④当Δp 一定时,Ft 为确定值:F =Δptt 小F 大——如碰撞;t 大F 小——缓冲(2)等式左边是过程量Ft ,右边是两个状态量之差,是矢量式.v 1、v 2是以同一惯性参照物为参照的. Δp 的方向可与m v 1一致、相反或成某一角度,但是Δp 的方向一定与Ft 一致. 2.力学规律的选用原则单个物体:宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律.若其中涉及时间的问题,应选用动量定理;若涉及位移的问题,应选用动能定理;若涉及加速度的问题,只能选用牛顿第二定律.例1 据统计人在运动过程中,脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体自身重力的数倍.为探究这个问题,实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了实验,即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况.重物与地面的形变很小,可忽略不计.g 取10 m/s 2.下表为一次实验过程中的相关数据.(1)请你选择所需数据,通过计算回答下列问题: ①重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小;②在重物与地面接触过程中,重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的多少倍.(2)如果人从某一确定高度由静止竖直跳下,为减小脚底在与地面接触过程中受到的冲击力,可采取什么具体措施,请你提供一种可行的方法并说明理由. 解析 (1)①重物受到最大冲击力时加速度的大小为a 由牛顿第二定律:a =F m -mgm解得a =90 m/s 2②重物在空中运动过程中,由动能定理mgh =12m v 2重物与地面接触前瞬时的速度大小v 1=2gH 重物离开地面瞬时的速度大小v 2=2gh重物与地面接触过程,重物受到的平均作用力大小为F ,设竖直向上为正方向 由动量定理:(F -mg )t =m v 2-m (-v 1) 解得F =510 N ,故Fmg=6因此重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6倍.(2)可以通过增加人与地面接触时间来减小冲击力(如落地后双腿弯曲),由动量定理Ft =Δm v 可知,接触时间增加了,冲击力F 会减小.答案 (1)①90 m/s 2 ②6倍 (2)见解析 变式训练1.高空作业须系安全带,如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动).此后经历时间t 安全带达到最大伸长量,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ) A.m 2gh t+mgB.m 2gh t-mgC.m gh t +mgD.m gh t-mg答案 A解析 由自由落体运动公式得人下降h 距离时的速度为v =2gh ,在t 时间内对人由动量定理得(F -mg )t =m v ,解得安全带对人的平均作用力为F =m 2ght+mg ,A 项正确.2.一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图1所示.物块以v 0=9 m /s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ,碰后以6 m /s 的速度反向运动直至静止.g 取10 m/s 2.图1(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05 s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F ; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W . 答案 (1)0.32 (2)130 N (3)9 J解析 (1)对小物块从A 运动到B 处的过程中 应用动能定理-μmgs =12m v 2-12m v 2代入数值解得μ=0.32(2)取向右为正方向,碰后滑块速度v ′=-6 m/s 由动量定理得:F Δt =m v ′-m v 解得F =-130 N其中“-”表示墙面对物块的平均作用力方向向左. (3)对物块反向运动过程中应用动能定理得 -W =0-12m v ′2解得W =9 J.考题二 动量守恒定律和能量观点的综合应用1.动量守恒定律(1)表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′;或p=p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′);或Δp=0(系统总动量的增量为零);或Δp1=-Δp2(相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反).(2)动量守恒条件:①理想守恒:系统不受外力或所受外力合力为零.②近似守恒:外力远小于内力,且作用时间极短,外力的冲量近似为零,或外力的冲量比内力冲量小得多.③单方向守恒:合外力在某方向上的分力为零,则系统在该方向上动量守恒.动量守恒定律应用要注意的三性(1)矢量性:在一维运动中要选取正方向,未知速度方向的一律假设为正方向,带入求解.(2)同时性:m1v1和m2v2——作用前的同一时刻的动量m1v1′和m2v2′——作用后的同一时刻的动量(3)同系性:各个速度都必须相对于同一个惯性参考系.定律的使用条件:在惯性参考系中普遍适用(宏观、微观、高速、低速)2.力学规律的选用原则多个物体组成的系统:优先考虑两个守恒定律,若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题时,应选用动量守恒定律,然后再根据能量关系分析解决.例2如图2所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5 m,物块A以v0=6 m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=0.1 m,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A、B的质量均为m=1 kg(重力加速度g取10 m/s2;A、B视为质点,碰撞时间极短).图2(1)求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F;(2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;(3)求碰后AB滑至第n个(n<k)光滑段上的速度v n与n的关系式. 解析(1)从A→Q由动能定理得-mg·2R=12m v 2-12m v2解得v=4 m/s>gR= 5 m/s在Q点,由牛顿第二定律得F+mg=m v 2R 解得F=22 N.(2)A撞B,由动量守恒得m v0=2m v′解得v′=v02=3 m/s设摩擦距离为x,则-2μmgx=0-12·2m v′2解得x=4.5 m所以k=xL=45.(3)AB滑至第n个光滑段上,由动能定理得-μ·2mgnL=12·2m v 2n -12·2m v′2所以v n=9-0.2n m/s(n<45).答案(1)4 m/s22 N(2)45(3)v n=9-0.2n m/s(n<45)变式训练3.如图3,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间.A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态.现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.图3答案(5-2)M≤m<M解析设A运动的初速度为v0,A向右运动与C发生碰撞,由动量守恒定律得m v 0=m v 1+M v 2由机械能守恒定律得12m v 20=12m v 21+12M v 22可得v 1=m -M m +M v 0,v 2=2mm +Mv 0要使得A 与B 能发生碰撞,需要满足v 1<0,即m <M A 反向向左运动与B 发生碰撞过程,有 m v 1=m v 3+M v 4 12m v 21=12m v 23+12M v 24 整理可得v 3=m -M m +M v 1,v 4=2m m +Mv 1由于m <M ,所以A 还会向右运动,根据要求不发生第二次碰撞,需要满足v 3≤v 2 即2mm +M v 0≥m -M m +M v 1=(m -M m +M )2v 0 整理可得m 2+4Mm ≥M 2 解方程可得m ≥(5-2)M 另一解m ≤-(5+2)M 舍去所以使A 只与B 、C 各发生一次碰撞,须满足 (5-2)M ≤m <M .考题三 电学中动量和能量观点的综合应用系统化思维方法,就是根据众多的已知要素、事实,按照一定的联系方式,将其各部分连接成整体的方法. (1)对多个物理过程进行整体思维,即把几个过程合为一个过程来处理,如用动量守恒定律解决比较复杂的运动.(2)对多个研究对象进行整体思维,即把两个或两个以上的独立物体合为一个整体进行考虑,如应用动量守恒定律时,就是把多个物体看成一个整体(或系统).例3如图4所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O,A点距O点l =0.045 m,质量m1=1×10-3kg的带电小物块以初速度v0=0.5 m/s从A点水平向右运动,在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上,碰撞后m2的速度为0.1 m/s,此后不再考虑m1、m2间的库仑力.已知电场强度E=40 N/C,小物块m1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1,取g=10 m/s2,求:图4(1)碰后m1的速度;(2)若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点,OP与x轴的夹角θ=30°,OP长为l OP=0.4 m,求磁感应强度B的大小;(3)其他条件不变,若改变磁场磁感应强度的大小,使m2能与m1再次相碰,求B′的大小.解析(1)设m1与m2碰前速度为v1,由动能定理-μm1gl=12m1v21-12m1v20代入数据解得:v1=0.4 m/sv2=0.1 m/s,m1、m2正碰,由动量守恒有:m1v1=m1v1′+m2v2代入数据得:v1′=-0.4 m/s,方向水平向左(2)m2恰好做匀速圆周运动,所以qE=m2g得:q=2×10-3 C由洛伦兹力提供向心力,设物块m2做圆周运动的半径为R,则q v2B=m2v2 2R 轨迹如图,由几何关系有:R=l OP解得:B=1 T(3)当m 2经过y 轴时速度水平向左,离开电场后做平抛运动,m 1碰后做匀减速运动. m 1匀减速运动至停止,其平均速度大小为: v =12|v 1′|=0.2 m /s>v 2=0.1 m/s ,所以m 2在m 1停止后与其相碰 由牛顿第二定律有:F f =μm 1g =m 1a m 1停止后离O 点距离:s =v 1′22a则m 2平抛的时间:t =sv 2平抛的高度:h =12gt 2设m 2做匀速圆周运动的半径为R ′,由几何关系有: R ′=12h由q v 2B ′=m 2v 22R ′,联立得:B ′=0.25 T答案 (1)-0.4 m/s ,方向水平向左 (2)1 T (3)0.25 T 变式训练4.如图5所示,C 1D 1E 1F 1和C 2D 2E 2F 2是距离为L 的相同光滑导轨,C 1D 1和E 1F 1为两段四分之一的圆弧,半径分别为r 1=8r 和r 2=r .在水平矩形D 1E 1E 2D 2内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B .导体棒P 、Q 的长度均为L ,质量均为m ,电阻均为R ,其余电阻不计,Q 停在图中位置,现将P 从轨道最高点无初速度释放,则:图5(1)求导体棒P 进入磁场瞬间,回路中的电流的大小和方向(顺时针或逆时针);(2)若P 、Q 不会在轨道上发生碰撞,棒Q 到达E 1E 2瞬间,恰能脱离轨道飞出,求导体棒P 离开轨道瞬间的速度;(3)若P 、Q 不会在轨道上发生碰撞,且两者到达E 1E 2瞬间,均能脱离轨道飞出,求回路中产生热量的范围. 答案 (1)2BL grR ,方向逆时针 (2)3gr(3)3mgr ≤Q ≤4mgr解析 (1)导体棒P 由C 1C 2下滑到D 1D 2,根据机械能守恒定律: mgr 1=12m v 2D,v D =4gr导体棒P 到达D 1D 2瞬间:E =BL v D 回路中的电流I =E 2R =2BL grR方向逆时针(2)棒Q 到达E 1E 2瞬间,恰能脱离轨道飞出,此时对Q : mg =m v 2Q r 2,v Q =gr设导体棒P 离开轨道瞬间的速度为v P ,根据动量守恒定律:m v D =m v P +m v Q 代入数据得,v P =3gr(3)由(2)知,若导体棒Q 恰能在到达E 1E 2瞬间飞离轨道,P 也必能在该处飞离轨道.根据能量守恒,回路中产生的热量:Q 1=12m v 2D -12m v 2P -12m v 2Q =3mgr 若导体棒Q 与P 能达到共速v ,回路中产生的热量最多,则根据动量守恒: m v D =(m +m )v ,v =2gr回路中产生的热量:Q 2=12m v 2D -12(m +m )v 2=4mgr综上所述,回路中产生热量的范围是3mgr ≤Q ≤4mgr .专题规范练1.如图1所示,水平桌面左端有一顶端高为h 的光滑圆弧形轨道,圆弧的底端与桌面在同一水平面上.桌面右侧有一竖直放置的光滑圆轨道MNP ,其形状为半径R =0.8 m 的圆环剪去了左上角135°后剩余的部分,MN 为其竖直直径,P 点到桌面的竖直距离也为R .一质量m =0.4 kg 的物块A 自圆弧形轨道的顶端静止释放,到达圆弧形轨道底端恰与一停在圆弧底端水平桌面上质量也为m 的物块B 发生弹性正碰(碰撞过程没有机械能的损失),碰后物块B 的位移随时间变化的关系式为x =6t -2t 2(关系式中所有物理量的单位均为国际单位),物块B 飞离桌面后恰由P 点沿切线落入圆轨道.(重力加速度g 取10 m/s 2)求:图1(1)BP 间的水平距离x BP ;(2)判断物块B 能否沿圆轨道到达M 点; (3)物块A 由静止释放的高度h . 答案 (1)4.1 m (2)不能 (3)1.8 m解析 (1)设碰撞后物块B 由D 点以初速度v D 做平抛运动,落到P 点时其竖直速度为v y =2gR 同时v yv D=tan 45°,解得v D =4 m/s设平抛用时为t ,水平位移为x ,则有R =12gt 2x =v D t 解得x =1.6 m物块B 碰后以初速度v 0=6 m/s ,加速度大小 a =-4 m/s 2减速到v D ,则BD 间的位移为x 1=v 2D -v 202a=2.5 m故BP 之间的水平距离x BP =x +x 1=4.1 m(2)若物块B 能沿轨道到达M 点,在M 点时其速度为v M ,则有12m v 2M -12m v 2D =-22mgR设轨道对物块的压力为F N ,则F N +mg =m v 2MR解得F N =(1-2)mg <0,即物块不能到达M 点. (3)对物块A 、B 的碰撞过程,有: m A v A =m A v A ′+m B v 0 12m A v 2A =12m A v A ′2+12m B v 20 解得:v A =6 m/s设物块A 释放的高度为h ,则mgh =12m v 2A , 解得h =1.8 m2.如图2所示为过山车简易模型,它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成,Q 点为圆形轨道最低点,M 点为最高点,圆形轨道半径R =0.32 m.水平轨道PN 右侧的水平地面上,并排放置两块长木板c 、d ,两木板间相互接触但不粘连,长木板上表面与水平轨道PN 平齐,木板c 质量m 3=2.2 kg ,长L =4 m ,木板d 质量m 4=4.4 kg.质量m 2=3.3 kg 的小滑块b 放置在轨道QN 上,另一质量m 1=1.3 kg 的小滑块a 从P 点以水平速度v 0向右运动,沿圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块b 发生碰撞,碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失.碰后a 沿原路返回到M 点时,对轨道压力恰好为0.已知小滑块b 与两块长木板间动摩擦因数均为μ0=0.16,重力加速度g =10 m/s 2.图2(1)求小滑块a 与小滑块b 碰撞后,a 和b 的速度大小v 1和v 2;(2)若碰后滑块b 在木板c 、d 上滑动时,木板c 、d 均静止不动,c 、d 与地面间的动摩擦因数μ至少多大?(木板c 、d 与地面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(3)若不计木板c 、d 与地面间的摩擦,碰后滑块b 最终恰好没有离开木板d ,求滑块b 在木板c 上滑行的时间及木板d 的长度.答案 (1)4 m /s 5.2 m/s (2)0.069 (3)1 s 1.4 m解析 (1)根据题意可知:小滑块a 碰后返回到M 点时:m 1v 2M R=m 1g 小滑块a 碰后返回到M 点过程中机械能守恒:12m 1v 21=12m 1v 2M +m 1g (2R ) 代入数据,解得:v 1=4 m/s取水平向右为正方向,小滑块a 、b 碰撞前后:动量守恒:m 1v 0=-m 1v 1+m 2v 2机械能守恒:12m 1v 20=12m 1v 21+12m 2v 22 代入数据,解得:v 0=9.2 m /s ,v 2=5.2 m/s(2)若b 在d 上滑动时d 能静止,则b 在c 上滑动时c 和d 一定能静止μ(m 2+m 4)g >μ0m 2g解得μ>m 2m 2+m 4μ0≈0.069 (3)小滑块b 滑上长木板c 时的加速度大小:a 1=μ0g =1.6 m/s 2此时两块长木板的加速度大小:a 2=μ0m 2m 3+m 4g =0.8 m/s 2 令小滑块b 在长木板c 上的滑行时间为t ,则:时间t 内小滑块b 的位移x 1=v 2t -12a 1t 2 两块长木板的位移x 2=12a 2t 2 且x 1-x 2=L解得:t 1=1 s 或t 2=103s(舍去) b 刚离开长木板c 时b 的速度v 2′=v 2-a 1t 1=3.6 m/sb 刚离开长木板c 时d 的速度v 3=a 2t 1=0.8 m/sd 的长度至少为x :由动量守恒可知:m 2v 2′+m 4v 3=(m 2+m 4)v解得:v =2 m/sμ0m 2gx =12m 2v 2′2+12m 4v 23-12(m 2+m 4)v 2 解得:x =1.4 m3.如图3所示,两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠,组成“8”字形通道,在“8”字形通道底端B 处连接一内径相同的粗糙水平直管AB .已知E 处距地面的高度h =3.2 m ,一质量m =1 kg 的小球a 从A 点以速度v 0=12 m/s 的速度向右进入直管道,到达B 点后沿“8”字形轨道向上运动,到达D 点时恰好与轨道无作用力,直接进入DE 管(DE 管光滑),并与原来静止于E 处的质量为M =4 kg 的小球b 发生正碰(a 、b 均可视为质点).已知碰撞后a 球沿原路返回,速度大小为碰撞前速度大小的13,而b 球从E 点水平抛出,其水平射程s =0.8 m.(g =10 m/s 2)图3(1)求碰后b 球的速度大小;(2)求“8”字形管道上下两圆的半径r 和R ;(3)若小球a 在管道AB 中运动时所受阻力为定值,请判断a 球返回到BA 管道时,能否从A 端穿出? 答案 (1)1 m/s (2)0.9 m 0.7 m (3)不能解析 (1)b 球离开E 点后做平抛运动h =12gt 2,s =v b t ,解得v b =1 m/s (2)a 、b 碰撞过程,动量守恒,以水平向右为正方向,则有:m v a =-m ×13v a +M v b 解得v a =3 m/s碰前a 在D 处恰好与轨道无作用力,则有:mg =m v 2a rr =0.9 mR =h -2r 2=0.7 m (3)小球从B 到D ,机械能守恒:12m v 2B =12m v 2a +mgh 解得:12m v 2B =36.5 J 从A 到B 过程,由动能定理得:-W f =12m v 2B -12m v 20解得:W f =35.5 J从D 到B ,机械能守恒:12m (v a 3)2+mgh =12m v B ′2 解得:12m v B ′2=32.5 J<W f 所以,a 球返回到BA 管道中时,不能从A 端穿出.4.如图4所示,整个空间中存在竖直向上的匀强电场,经过桌边的虚线PQ 与桌面成45°角,其上方有足够大的垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B ,光滑绝缘水平桌面上有两个可以视为质点的绝缘小球,A 球对桌面的压力为零,其质量为m ,电量为q ;B 球不带电且质量为km (k >7).A 、B 间夹着质量可忽略的火药.现点燃火药(此时间极短且不会影响小球的质量、电量和各表面的光滑程度).火药炸完瞬间A 的速度为v 0.求:图4(1)火药爆炸过程中有多少化学能转化为机械能;(2)A 球在磁场中的运动时间;(3)若一段时间后A 、B 在桌上相遇,求爆炸前A 球与桌边P 的距离.答案 (1)k +12k m v 20 (2)3πm 2qB (3)2k -2-3π2(k +1)·m v 0qB解析 (1)设爆炸之后B 的速度大小为v B ,选向左为正方向,在爆炸前后由动量守恒可得:0=m v 0-km v BE =12m v 20+12km v 2B =k +12km v 20 (2)由A 球对桌面的压力为零可知重力和电场力等大反向,故A 球进入电场中将会做匀速圆周运动,如图所示则T =2πm qB有几何知识可得:粒子在磁场中运动了34个圆周 则t 2=3πm 2qB(3)由0=m v 0-km v B 可得:v B =v 0k由q v 0B =m v 20R 知,R =m v 0qB设爆炸前A球与桌边P的距离为x A,爆炸后B运动的位移为x B,时间为t B则t B=x A v0+t2+R v,x B=v B t B由图可得:R=x A+x B联立上述各式解得:x A=2k-2-3π2(k+1)·m v0qB.。
2019年高考物理二轮复习专题07动量测含解析
动量【满分:110分 时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中, 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
) 1.如图所示,在光滑水平地面上有两个完全相同的小球A 和B ,它们的质量都为m 。
现B 球静止,A 球以速度v 0与B 球发生正碰,针对碰撞后的动能下列说法中正确的是( )A .B 球动能的最大值是212mv B .B 球动能的最大值是218mvC .系统动能的最小值是0D .系统动能的最小值218mv 【答案】 A2.质量为0.2 kg 的小球竖直向下以6 m/s 的速度落至水平地面上,再以4 m/s 的速度反向弹回。
取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量变化量Δp 和合外力对小球做的功W ,下列说法正确的是( )A .Δp =2 kg·m/s,W =-2 JB .Δp =-2 kg·m/s,W =2 JC .Δp =0.4 kg·m/s,W =-2 JD .Δp =-0.4 kg·m/s,W =2 J 【答案】 A 【解析】取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化为:△p=mv2-mv1=0.2×4-0.2×(-6)=2kg•m/s,方向竖直向上.由动能定理可知,合外力做功:W=mv22-mv12=×0.2×42-×0.2×62=-2J;故选A.点睛:此题中动量是矢量,要规定正方向,用带正负呈的数值表示动量.动量变化量也是矢量,同样要注意方向.应用动能定理可以求出合外力做的功.3.古时有“守株待兔”的寓言.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死,并设兔子与树桩作用时间为0.2s,则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g取)()A.1m/s B.1.5m/s C.2m/s D.2.5m/s【答案】 C点睛:本题应用动量研究碰撞过程物体的速度,对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程,往往用动量定理研究作用力。
2019版高考物理大二轮复习优选习题 专题二 能量与动量 提升训练9 动量定理、动量守恒及其应用
提升训练9 动量定理、动量守恒及其应用1.如图所示,两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一个人静止站在A车上,两车静止,若这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车,静止于A车上,则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2.有甲、乙两碰碰车沿同一直线相向而行,在碰前双方都关闭了动力,且两车动量关系为p甲>p乙。
假设规定p甲方向为正,不计一切阻力,则()A.碰后两车可能以相同的速度沿负方向前进,且动能损失最大B.碰撞过程甲车总是对乙车做正功,碰撞后乙车一定沿正方向前进C.碰撞过程甲车可能反弹,且系统总动能减小,碰后乙车一定沿正方向前进D.两车动量变化量大小相等,方向一定是Δp甲沿正方向,Δp乙沿负方向3.(2017新课标Ⅰ卷)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略) ()A.30 kg·m/sB.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/sD.6.3×102kg·m/s4.质量为m的物体,以v0的初速度沿斜面上滑,到达最高点处返回原处的速度为v t,且v t=0.5v0,则()A.上滑过程中重力的冲量比下滑时大B.上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零C.合力的冲量在整个过程中大小为mv0D.整个过程中物体动量变化量为mv05.如图,一长木板位于光滑水平面上,长木板的左端固定一挡板,木板和挡板的总质量为M=3.0 kg,木板的长度为L=1.5 m,在木板右端有一小物块,其质量m=1.0 kg,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10,它们都处于静止状态,现令小物块以初速度v0沿木板向左运动,重力加速度g取10 m/s2。
(1)若小物块刚好能运动到左端挡板处,求v0的大小;(2)若初速度v0=3 m/s,小物块与挡板相撞后,恰好能回到右端而不脱离木板,求碰撞过程中损失的机械能。
2019年高考物理真题同步分类汇编专题12 动量(解析版)
2019年高考物理试题分类解析专题12 动量1. 2019全国2卷25.(20分)一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。
行驶过程中,司机忽然发现前方100 m处有一警示牌。
立即刹车。
刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图(a)中的图线。
图(a)中,0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=0.8 s;t1~t2时间段为刹车系统的启动时间,t2=1.3 s;从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止,已知从t2时刻开始,汽车第1 s内的位移为24 m,第4 s内的位移为1 m。
(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线;(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1~t2时间内汽车克服阻力做的功;司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t1~t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?【解析】(1)v-t图像如图所示。
(2)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v 1,则t 1时刻的速度也为v 1,t 2时刻的速度也为v 2,在t 2时刻后汽车做匀减速运动,设其加速度大小为a ,取Δt =1s ,设汽车在t2+n-1Δt 内的位移为sn ,n=1,2,3,…。
若汽车在t 2+3Δt~t 2+4Δt 时间内未停止,设它在t 2+3Δt 时刻的速度为v 3,在t 2+4Δt 时刻的速度为v 4,由运动学有2143(Δ)s s a t -=①2121Δ(Δ)2s v t a t =-②代入数据得24=v 2-a/2 424Δv v a t =-③联立①②③式,代入已知数据解得417m/s 6v =-④ 这说明在t 2+4Δt 时刻前,汽车已经停止。
因此,①式不成立。
由于在t 2+3Δt~t 2+4Δt 内汽车停止,由运动学公式323Δv v a t =-⑤2432as v =⑥联立②⑤⑥,代入已知数据解得057612225.62=+-a a 解得28m/s a =,v 2=28 m/s ⑦ 或者2288m/s 25a =,v 2=29.76 m/s (3)设汽车的刹车系统稳定工作时,汽车所受阻力的大小为f 1,由牛顿定律有f 1=ma ⑧在t 1~t 2时间内,阻力对汽车冲量的大小为1211=()2I f t t -⑨ 由动量定理有12I mv m '=-I ’=mv 1-mv 2⑩由动量定理,在t 1~t 2时间内,汽车克服阻力做的功为22121122W mv mv =-⑪ 联立⑦⑨⑩⑪式,代入已知数据解得v 1=30 m/s ⑫51.1610J W =⨯ ⑬从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离s 约为221112211()()22v s v t v v t t a =++-+⑭代入已知数据解得 s =87.5 m ⑮2.北京卷24.(20分)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒,这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。
2019版高考物理(5年高考+3年模拟)(精品课件+高清PDF讲义)全国卷2地区通用版专题七 碰撞与动量守恒
定义式 单位
绝对性
单位
标矢性 状态量 相对性 引入 意义
(1) 冲量表达式 I = Ft 只适用于计算恒力的冲量; 计算变力 的冲量一般用动量定理 (2) 如图所示,在力 F 随时间 t 变化的 F - t 图像中, 图线与 时间轴围成的 面积 表示力的冲量
(1) 为了描述力作用一段时间后对物体产生的效果 规律
专题七㊀ 碰撞与动量守恒
㊀1
专题七 ㊀ 碰撞与动量守恒
对应学生用书起始页码 P88
考点一㊀ 动量㊁动量定理
㊀ ㊀ 一 ㊁冲量 ㊀ ㊀ 1. 冲量
定义 定义式 标矢性 力与力的作用时间的乘积叫力的冲量 I = Ft 力是矢量,冲量也是矢量
续表 ㊀ ㊀ ①表示力在时间 意义 上的积累效果 小的量度 相同点 ②是动量变化大 功
过程性
冲量反映了力的作用对时间的积累效应, 力越大, 作用时间 越长,冲量就越大 由于力和时间都跟参考系的选择无关, 因此冲量也跟参考 系的选择无关;另外物体受某个力的冲量只取决于这个力 及其作用时间,与物体的运动状态㊁是否受其他力无关 牛顿㊃秒,简称牛㊃秒,符号 N㊃s
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2019届高考物理二轮复习 第一部分 专题整合 专题二 功能与动量课时检测【共4套33页】
本套资源目录2019届高考物理二轮复习第一部分专题整合专题二功能与动量第1讲功和功率动能定理课时检测2019届高考物理二轮复习第一部分专题整合专题二功能与动量第2讲功能关系能量守恒定律课时检测2019届高考物理二轮复习第一部分专题整合专题二功能与动量第3讲动量定理与动量守恒定律课时检测2019届高考物理二轮复习第一部分专题整合专题二功能与动量第4讲力学三大观点的应用课时检测第一部分 专题二 第1讲 功和功率 动能定理一、单项选择题1.(2018·邯郸模拟)某人用同一水平力先后两次拉同一物体,第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s ,第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s ,若先后两次拉力做的功为W 1和W 2,拉力做功的功率是P 1和P 2,则正确的是A .W 1=W 2,P 1=P 2B .W 1=W 2,P 1>P 2C .W 1>W 2,P 1>P 2D .W 1>W 2,P 1=P 2解析 由W =Fs 可知两次拉力做功相同,但由于地面光滑时不受摩擦力,加速度较大,运动时间较短,由P =W t可知P 1>P 2,B 正确。
答案 B2.从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。
忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k 与时间t 的关系图像是解析 设小球抛出瞬间的速度大小为v 0,抛出后,某时刻t 小球的速度v =v 0-gt ,故小球的动能E k =12mv 2=12m (v 0-gt )2,结合数学知识知,选项A 正确。
答案 A3.(2018·上海市静安区教学质量检测)物体在平行于斜面向上的拉力作用下,分别沿倾角不同的斜面的底端,匀速运动到高度相同的顶端,物体与各斜面间的动摩擦因数相同,则图2-1-16A .沿倾角较小的斜面拉,拉力做的功较多B .沿倾角较大的斜面拉,克服重力做的功较多C .无论沿哪个斜面拉,拉力做的功均相同D .无论沿哪个斜面拉,克服摩擦力做的功相同 解析 设斜面倾角为θ,高度为h ,则斜面长度L =hsin θ。
最新2019届高考物理: 专题十二 动量和冲量、动量定理及其应用精准培优专练(含答案).doc
培优点十二动量和冲量、动量定理及其应用一、考点分析1. 本部分内容改为必考后,一般是以较容易或中等难度的选择题或计算题出现,可单独考查,也可和动量守恒定律综合考查。
2. 注意要点:(1)注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性;(2)动量定理Ft=p′-p中“Ft”为合外力的冲量。
二、考题再现典例1. (2018∙全国II卷∙15)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 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【解析】设鸡蛋落地瞬间的速度为v ,每层楼的高度大约是3 m ,由动能定理:212mgh mv =,解得:m/s v =,落地时受到自身的重力和地面的支持力,规定向上为正,由动量定理可知:(F -mg )t = 0-(-mv ),解得:F ≈1000 N ,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N ,故C 正确。
【答案】C典例2. (2017∙全国III 卷∙20)一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动。
F 随时间t 变化的图线如图所示,则( )A .t =1 s 时物块的速率为1 m/sB .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg ·m/sC .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg ·m/sD .t =4 s 时物块的速度为零【解析】法一 根据F -t 图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F 的冲量,可知在0~1 s 、0~2 s 、0~3 s、0~4 s内合外力冲量分别为2 N·s、4 N·s、3 N·s、2 N·s,应用动量定理I=mΔv可知物块在1 s、2 s、3 s、4 s末的速率分别为1 m/s、2 m/s、1.5 m/s、1 m/s,物块在这些时刻的动量大小分别为2 kg·m/s、4kg·m/s、3 kg·m/s、2 kg·m/s,则A、B项正确,C、D项错误。
(浙江选考)2019年高考物理二轮复习 专题25 动量相关知识在浙江高考中的运用试题(含解析)
专题25 动量相关知识在浙江高考中的运用一、动量、动量定理1.动量(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,通常用p来表示.(2)表达式:p=mv。
(3)单位:kg·m/s.(4)标矢性:动量是矢量,其方向和速度方向相同。
2.冲量(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做这个力的冲量。
(2)表达式:I=Ft.单位:N·s.(3)标矢性:冲量是矢量,它的方向由力的方向决定。
3.动量定理项目动量定理物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中内容所受力的冲量表达式p′-p=F合t或mv′-mv=F合t意义合外力的冲量是引起物体动量变化的原因标矢性矢量式(注意正方向的选取)二、动量守恒定律1.内容:一个系统不受外力或者所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变。
2.表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′或p =p′。
3.适用条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。
(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒.(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。
三、弹性碰撞和非弹性碰撞1.碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间的相互作用力很大的现象。
2.特点在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。
3.关于弹性碰撞的分析两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律。
在光滑的水平面上,质量为m 1的钢球沿一条直线以速度v 0与静止在水平面上的质量为m 2的钢球发生弹性碰撞,碰后的速度分别是v 1、v 2①②由①②可得:③④利用③式和④式,可讨论以下五种特殊情况:a .当21m m >时,01>v ,02>v ,两钢球沿原方向原方向运动;b .当21m m <时,01<v ,02>v ,质量较小的钢球被反弹,质量较大的钢球向前运动;c .当21m m =时,01=v ,02v v =,两钢球交换速度.d .当21m m <<时,01v v ≈,02≈v ,m 1很小时,几乎以原速率被反弹回来,而质量很大的m 2几乎不动。
2019高考物理二轮专项练习精品卷--动量、动量定理、机械能及其守
2019高考物理二轮专项练习精品卷--动量、动量定理、机械能及其守考点范围:功和功率;动能和动能定理;重力做功与重力势能;功能关系、机械能守恒定律及其应用选择题〔此题共10小题,每题4分,共40分。
在每题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
〕1、关于机械能以下说法中正确的选项是 〔 〕A 、做匀速运动的物体,其机械能一定守恒B 、做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒C 、如果合外力对物体做功为零,物体的机械能可能增加D 、只要有摩擦力存在,机械能一定减少【思路点拨】〔1〕机械能是否守恒应从守恒的条件去分析判断。
〔2〕否定判断可用举例法。
【答案】BC【解析】物体在竖直方向向上做匀速运动时,其机械能是增加的,选项A 错误、选项C 正确;做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒,如自由落体运动,选项B 正确;摩擦力可以做正功、可以做负功、也可以不做功,选项D 错误。
2、测定运动员体能的一种装置如右图所示,运动员的质量为M1,绳栓在腰间沿水平方向跨过滑轮〔不计滑轮摩擦与质量〕,悬挂重物M2。
人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率V 向右运动,下面四种说法正确的选项是〔〕A 、人对传送带不做功B 、人对传送带做正功C 、传送带对人做负功D 、人对传送带做功的功率为M2GV【命题立意】此题考查功的基本概念与功率。
【思路点拨】功的正负取决于力与位移〔速度〕的夹角,功率P =FV 求解。
【答案】BD【解析】传送带在人的摩擦力的作用下向右运动,摩擦力与速度方向相同,所以人以传送带做正功,选项A 错误、B 正确;由于人处于静止状态,在传送带给人的摩擦力的方向无位移,故传送带对人不做功,C 选项错误;人处于静止状态故有:F =M2G ,由牛顿第三运动定律可得:F'=F =M2G ,故人对传送带做功的功率为:P =F'V =M2GV ,D 选项正确。
2019届高考物理二轮复习专题二功和能碰撞与动量守恒真题汇编
碰撞与动量守恒1.(2018·全国卷II ·T15)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,与地面的碰撞时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 ( )A.10 NB.102 NC.103 ND.104 N【解析】选C 。
对于鸡蛋撞击地面前的下落过程,根据动能定理:mgh=12mv 2;对于鸡蛋撞击地面的过程,设向下为正,由动量定理可得:mgt-F N t=0-mv 。
若每层楼高3 m ,则h=72 m ,由以上两式可得:F N ≈103 N ,选项C 正确。
2. (2018·天津高考·T9(1))质量为0.45 kg 的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05 kg 的子弹以200 m/s 的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是m/s 。
若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N ,则子弹射入木块的深度为 m 。
【解析】根据动量守恒定律可得mv 0=(M+m)v ,解得v=00.05200()0.450.05mv M m ⨯=++m/s= 20 m/s ;系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能,故有fd=201122mv -(M+m)v 2,解得d=22011()22mv M m v f-+=0.2 m 。
答案:20 0.23.(2018·全国卷I ·T24) 一质量为m 的烟花弹获得动能E 后,从地面竖直升空。
当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E ,且均沿竖直方向运动。
爆炸时间极短,重力加速度大小为g ,不计空气阻力和火药的质量。
求:(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间。
(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。
【命题意图】本题考查了运动学公式、机械能守恒定律、动量守恒定律等知识。
2019年高考物理二轮综合复习卷:碰撞及动量守恒定律
碰撞及动量守恒定律复习卷一、选择题(每小题3分,共36分,共12小题,第1~8小题为单选题,第9~12小题为多选题,选对一个1分,选错一个扣2分,最低得分0分)1.在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为p A=12 kg·m/s、p B=13 kg·m/s,碰后它们动量的变化分别为Δp A、Δp B。
下列数值可能正确的是A.Δp A=–3 kg·m/s、Δp B=3 kg·m/sB.Δp A=3 kg·m/s、Δp B=–3 kg·m/sC.Δp A=–24 kg·m/s、Δp B=24 kg·m/sD.Δp A=24 kg·m/s、Δp B=–24 kg·m/s【答案】A2.一个静止的质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m、速度为v的粒子后,原子核剩余部分的速度为A.–v B.mv M m --C.mvm M--D.mvM-[来源:学&科&网]【答案】B3.如图所示,光滑水平面上有A、B两木块,A、B紧靠在一起,子弹以速度v0向原来静止的A射去,子弹击穿A 留在B中。
下面说法正确的是A.子弹击中A的过程中,子弹和A、B组成的系统动量不守恒B.子弹击中A的过程中,A和B组成的系统动量守恒C.子弹击中A的过程中,子弹和A组成的系统动量守恒D.子弹击穿A后,子弹和B组成的系统动量守恒【答案】D4.如图所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M,顶端高度为h。
今有一质量为m的小物块,沿光滑斜面下滑,当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是ABCD【答案】C5.下面说法正确的是A.物体的质量越大,动量一定越大B.物体的质量越大,动能一定越大C.力越大,力对物体的冲量就越大D.物体的动量发生了变化,则物体在这段时间内的合外力一定不为零【答案】D6.如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。
2019年高考物理二轮复习专题讲义:动量专题 101.动量和动量定理 Word版含答案
动量和动量定理复习精要一、动量、动量变化、冲量1.动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积.(2)表达式:p=m v.(3)方向:动量的方向与速度的方向相同.2.动量的变化(1)因为动量是矢量,动量的变化量Δp也是矢量,其方向与速度的改变量Δv的方向相同.(2)动量的变化量Δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的增量.即Δp=p′-p.3.冲量(1)定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量.(2)公式:I=Ft.(3)单位:N·s.(4)方向:冲量是矢量,其方向与力的方向相同.1.对动量的理解(1)动量的两性①瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或位置而言的.②相对性:动量的大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量.(2)动量与动能的比较2.对冲量的理解(1)冲量的两性①时间性:冲量不仅由力决定,还由力的作用时间决定,恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积.②矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用时间内方向变化的力来说,冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致.(2)作用力和反作用力的冲量:一定等大、反向,但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系.(3)冲量与功的比较一、动量概念及其理解(1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量p=mv (2)特征: ①动量是状态量,它与某一时刻相关; ②动量是矢量,其方向与物体运动速度的方向相同。
(3)意义:速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。
二、冲量概念及其理解(1)定义:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=F △t (2)特征: (3将变多快;三、关于冲量的计算 (1)恒力的冲量计算△t 而得。
(2如力F 如图—1于图1—1(3)一般变力的冲量计算在中学物理中,一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。
2019年人教版高三动量二轮复习专题卷-普通用卷
2019年人教版高三动量二轮复习专题卷-普通用卷2019年人教版高三动量二轮复习专题卷副标题一、单选题(本大题共6小题,共24.0分)1.一质量为m的物体静止在光滑水平面上,在水平力F作用下,经时间t、通过位移L后,动量变为p、动能变为E k。
若上述过程中F不变,物体的质量变为m/2,以下说法正确的是()A. 经过时间2t,物体动量变为2pB. 经过位移2L,物体动量变为2pC. 经过时间2t,物体动能变为D. 经过位移2L,物体动能变为2.开学了,想到又能够回到校园为梦想而拼搏,小明同学开心得跳了起来。
假设小明质量为m,从开始蹬地到离开地面用时为t,离地后小明重心最大升高h,重力加速度为g,忽略空气阻力。
以下说法正确的是()A. 从开始蹬地到最高点的过程中,小明始终处于失重状态B. 在t时间内,小明机械能增加了mghC. 在t时间内,地面给小明的平均支持力为D. 在t时间内,地面对小明做功mgh3.关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是()A. 在同一轨道上运行的两颗质量相同的卫星,它们的动量相同B. 在赤道上空运行的两颗同步卫星,它们的机械能可能不同C. 地球同步卫星的向心加速度小于月球的向心加速度D. 沿椭圆轨道运行的卫星,在轨道不同位置不可能具有相同的速率4.质量相等的A、B两个小球,沿着倾角分别是α和β(α≠β)的两个光滑固定斜面由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1,如图所示,则A、B两小球()1 / 19A. 滑到高度时的动量相同B. 滑到高度时的动能相同C. 由滑到的过程中小球动量变化相同D. 由滑到的过程中小球重力的冲量相同5.“蹦极跳”是一种惊险的现代娱乐活动。
某人身系弹性绳子,绳子的另一端系于高桥上的某一点,如图所示。
a点是弹性绳的原长位置,b点是人静止时的平衡位置,c点是人到达的最低点。
不计空气阻力,当一个游乐者从桥上由静止开始跳向水面的过程中,下列说法中正确的有()A. 游乐者从P至a的过程中会感受到失重,从a到c会感受到超重B. 从P至c的下落过程中,人所受重力的冲量等于弹力的冲量C. 从P至c的下落过程中,重力对人所做的功大于弹力对人所做的功D. 游乐者在b处的动能最大6.质量为m,电量为q的带正电小物块在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图所示.物块经时间t移动距离S后停了下来,设此过程中q不变,则()A. B.C. D.二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)7.A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A球的动量为5kg•m/s,B球的动量为7kg•m/s,当A球追上B球时发生对心碰撞,则碰撞后A、B两球动量的可能值为()2019年人教版高三动量二轮复习专题卷-普通用卷3 / 19A. ,B. ,C. ,D. ,8. 如图所示,一根足够长的水平滑杆SS 上套有一质量为m 的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP ,PP 穿过金属环的圆心.现使质量为M 的条形磁铁以水平速度v 0沿绝缘轨道向右运动,则()A. 整个过程磁铁对金属环的冲量为B. 磁铁恰位于金属环中心时,它们间的作用力最大C. 磁铁与圆环的最终速度为D. 整个过程最多能产生热量为9. 如图所示,足够长的光滑水平金属导轨间距为2 m ,电阻不计,垂直于导轨平面有磁感应强度为1 T 的匀强磁场,导轨上相隔一定距离放置两根长度等于导轨间距的金属棒,a 棒质量为1 kg ,电阻为5 Ω,b 棒质量为2 kg ,电阻为10 Ω.现给a 棒一个水平向右的初速度v 0=8 m /s ,当a 棒的速度减小为4 m /s 时,b 棒刚好碰到了障碍物,经过0.5 s 时间,b 棒的速度减为零且不反弹(碰撞过程中回路的电流不变),之后a 棒继续运动且始终没有与b 棒发生碰撞.下列说法正确的是 ( )A. 从上向下看,回路中产生逆时针方向的电流B. b 棒在碰撞前瞬间的速度大小为C. 碰撞过程中障碍物对b 棒的平均冲击力大小为6 ND. b 棒碰到障碍物后,a 棒继续滑行的距离为15 m10. 如图甲所示,光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰,两小球的质量分别为m 1和m 2,图乙为它们碰撞前后的x -t 图像.已知m 1=0.1 kg .由此可以判断( )A. 碰前小球2静止,小球1向右运动B. 碰后小球2和小球1都向右运动C.D. 碰撞过程中系统损失了的机械能三、计算题(本大题共6小题,共60.0分)11.质量为M的人在远离任何天体的太空中,与他旁边的飞船相对静止.由于没有力的作用,他与飞船总保持相对静止状态.人手中拿着一个质量为m的物体.现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出.则(1)小物体的动量改变量是多少?(2)人的动量改变量是多少?(3)人的速度改变量是多少?12.钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和α粒子,并放出能量为0.097MeV的γ光子。
2019届二轮 冲量、动量定理 专题卷 (全国通用)
冲量、动量定理1.下列关于物体动量和冲量的说法不正确的是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,就是它所受合外力冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快2.(2018·贵州省遵义市南白中学高二上学期第一次月考)质量为1.0 kg的小球从某处由静止开始下落,经过3 s落地,在此过程中重力的冲量为(空气阻力不计,g取10 m/s2)A.10 N·s B.20 N·s C.30 N·s D.40 N·s3.下列关于动量和动能的说法中,正确的是A.一个物体的动量不变,其动能一定不变B.一个物体的动能不变,其动量一定不变C.两个物体的动量相等,其动能一定相等D.两个物体的动能相等,其动量一定相等4.(2018·陕西省西安市远东第一中学高二上学期10月月月考)如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处,三个过程中动能变化量的大小依次为△E1、△E2、△E3,动量变化量的大小依次为△p1、△p 2、△p 3,则有A.△E1<△E2<△E3,△p1<△p2<△p3B.△E1<△E2<△E3,△p1=△p2=△p3C.△E1=△E2=△E3,△p1<△p2<△p3D.△E1=△E2=△E3,△p1=△p2=△p35.在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F的作用下,经过时间t、通过位移l后,动量变为p、动能变为E k。
以下说法正确的是A.在2F作用下,这个物体经过时间t,其动量将等于2PB.在F作用下,这个物体经过位移2l,其动量将等于2PC.在2F作用下,这个物体经过时间t,其动能将等于2E kD.在F作用下,这个物体经过位移2l,其动能将等于2E k6.(2018·黑龙江省鹤岗市第一中学高三上学期第二次月考)有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死。
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冲量、动量定理1.下列关于物体动量和冲量的说法不正确的是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,就是它所受合外力冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快2.(2018·贵州省遵义市南白中学高二上学期第一次月考)质量为1.0 kg的小球从某处由静止开始下落,经过3 s落地,在此过程中重力的冲量为(空气阻力不计,g取10 m/s2)A.10 N·s B.20 N·s C.30 N·s D.40 N·s3.下列关于动量和动能的说法中,正确的是A.一个物体的动量不变,其动能一定不变B.一个物体的动能不变,其动量一定不变C.两个物体的动量相等,其动能一定相等D.两个物体的动能相等,其动量一定相等4.(2018·陕西省西安市远东第一中学高二上学期10月月月考)如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处,三个过程中动能变化量的大小依次为△E1、△E2、△E3,动量变化量的大小依次为△p1、△p 2、△p 3,则有A.△E1<△E2<△E3,△p1<△p2<△p3B.△E1<△E2<△E3,△p1=△p2=△p3C.△E1=△E2=△E3,△p1<△p2<△p3D.△E1=△E2=△E3,△p1=△p2=△p35.在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F的作用下,经过时间t、通过位移l后,动量变为p、动能变为E k。
以下说法正确的是A.在2F作用下,这个物体经过时间t,其动量将等于2PB.在F作用下,这个物体经过位移2l,其动量将等于2PC.在2F作用下,这个物体经过时间t,其动能将等于2E kD.在F作用下,这个物体经过位移2l,其动能将等于2E k6.(2018·黑龙江省鹤岗市第一中学高三上学期第二次月考)有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死。
假若兔子与树桩作用时间大约为0.2 s,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为(g=10 m/s2)A .1 m/sB .1.5 m/sC .2 m/sD .2.5 m/s7.一质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间动摩擦因数为μ,则时间t 内 A .重力的冲量大小是mgt sin θ B .支持力的冲量大小是mgt cos θ C .摩擦力冲量大小是cos mgt μθ D .斜面对物体的冲量大小为零8.一个质量为0.5 kg 的小钢球竖直下落,落地时速度大小为1 m/s ,与地面作用0.1 s 后以等大的动量被反弹。
小钢球在与地面碰撞的过程中,下列说法中正确的是 A .小钢球重力的冲量是0.1 kg·m/sB .若选向上为正方向,则小钢球的动量变化是1 kg·m/sC .若选向上为正方向,则小钢球受到的合力冲量是-1 N·sD .若选向上为正方向,则小钢球的受到的合力为5 N9.从塔顶以相同速率抛出A 、B 、C 三小球,A 球竖直上抛,B 球平抛,C 球竖直下抛。
另有D 球从塔顶起自由下落,四个小球质量相同,落到同一水平面上。
不计空气阻力,则 A .落地时动能相同的小球是A 、B 、C B .落地时动量相同的小球是A 、B 、CC .从离开塔顶到落地过程中,动能增量相同的小球只有A 、B 、CD .从离开塔顶到落地过程中,动量增量相同的小球是B 、D10.(2018·陕西省西安市远东第一中学高二上学期10月月月考)一个质量为0.5 kg 的物体,从静止开始做直线运动,物体所受合外力F 随时间t 变化的图象如图所示,则在时刻t =8 s 时,物体的速度为A .2 m/sB .8 m/sC .16 m/sD .4m/s11.如图所示,箱子放在水平地面上,箱内有一质量为m 的铁球以速度v 向左壁碰去,来回碰几次后停下来,而箱子始终静止,则整个过程中A .铁球对箱子的冲量为零B .铁球和箱子受到的冲量为零C .箱子对铁球的冲量为mv ,向右D .摩擦力对箱子的冲量为mv ,向左12.(2018·湖北省黄冈市黄冈中学高三5月适应性考试)质量为m=2 kg的物体受到水平拉力F的作用,在光滑的水平面上由静止开始做直线运动,运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示。
则下列判断正确的是A.0 4 s内物体先做加速运动再做匀速运动B.6 s末物体的速度为零C.0 4 s内拉力冲量为18 N·sD.0 4 s内拉力做功49 J13.质量为3 kg的物体静止于光滑水平面上,从某一时刻开始,在4 s内物体所受的水平冲量与时间的关系如图所示,则在4 s内物体的位移A.0 B.1 mC.2 m D.6 m14.(2018·广东省汕尾陆丰林启恩纪念中学高一第二学期第三次段考)如图a,物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动,在t=1 s时刻撤去恒力F。
物体运动的v–t图象如图b。
重力加速度g=10 m/s2,则A.物体在3s内的位移s=3 mB.恒力F与摩擦力f大小之比F:f=3:1C.物体与地面的动摩擦因数为0.3D.3 s内恒力做功W F与克服摩擦力做功W f之比W F:W f=3:215.如图所示,把重物G压在纸带上,用一水平力缓慢拉动纸带,用另一水平力快速拉动纸带,纸带都被从重物下面抽出,对这两个过程,下面的解释正确的是A.缓慢拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力大B.快速拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力小C .缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大D .快速拉动纸带时,纸带给重物的冲量大16.(2018·黑龙江省双鸭山市第一中学高三上学期第一次月考)质量为m =0.10 kg 的小钢球以v 0=10 m/s 的水平速度抛出,下落h =5.0 m 时撞击一钢板,如图所示,撞后速度恰好反向,且速度大小不变,已知小钢球与钢板作用时间极短,取g =10 m/s 2,则A .钢板与水平面的夹角θ=60°B .小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量为2 N·sC .小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为10 kg·m/sD .钢板对小钢球的冲量大小为2N·s17.完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上,分别在水平拉力1F 、2F 作用下,由静止开始做匀加速直线运动,分别经过0t 和04t ,速度分别达到02v 和0v ,然后撤去1F 、2F ,甲、乙两物体继续匀减速直线运动直到静止,其速度随时间变化情况如图所示,则A .若1F 、2F 作用时间内甲、乙两物体的位移分别为1s 、2s ,则12s s >B .若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为1s 、2s ,则12s s >C .若1F 、2F 的冲量分别为1I 、2I ,则12I I >D .若1F 、2F 所做的功分别为1W 、2W ,则12W W >18.(2018·重庆市高三下学期学业质量调研抽测)为了研究小球由静止释放后撞击地面弹跳的规律,小俞同学利用运动传感器采集数据并作出了如图所示的v –t 图象,小球质量为0.6 kg ,空气阻力不计,重力加速度g =10 m/s 2,由图可知A .横坐标每一小格表示的时间是1 sB .小球下落的初始位置离地面的高度为3.6 mC .小球第一次反弹的最大高度为1.25 mD .小球第一次撞击地面时地面对小球的平均作用力为66 N19.水平面上有两个质量相等的物体a 和b ,它们分别在水平推力1F 和2F 作用下开始运动,分别运动一段时间后撤去推力,两个物体都将运动一段时间后停下。
物体的v t -图线如图所示,图中线段AB ∥CD 。
则以下说法正确的是①水平推力的大小1F >2F ②水平推力的大小1F <2F③a 所受摩擦力的冲量大于b 所受摩擦力的冲量 ④a 所受摩擦力的冲量小于b 所受摩擦力的冲量A .①③B .②④C .②③D .①④20.(2018·湖北省当阳市第二高级中学高二上学期9月月考)如图,一质m =2 kg 物体静止在光滑水平面上,与水平方向的夹角37°,大小F =30 N ,恒力作用于该物体,历时t =10 s ,求:(1)时间t 内力F 的冲量大小I ; (2)时间t 内物体的动量变化的大小p ∆。
21.将质量为m =1 kg 的小球,从距水平地面高h =5 m 处,以v 0=10 m/s 的水平速度抛出,不计空气阻力,g 取10 m/s 2。
求:(1)抛出后0.4 s 内重力对小球的冲量; (2)平抛运动过程中小球动量的增加量Δp ; (3)小球落地时的动量p ′。
22.质量m =70 kg 的撑竿跳高运动员从h =5.0 m 高处落到海绵垫上,经Δt 1=1 s 后停止,则该运动员身体受到的平均冲力约为多少?如果是落到普通沙坑中,经Δt 2=0.1 s 停下,则沙坑对运动员的平均冲力约为多少?(g 取10 m/s 2)23.有一个质量为0.5 kg 的弹性小球从H =0.8 m 的高度落到水平地板上,每一次弹起的速度总等于落地前的0.6倍,且每次球与地面接触时间相等均为0.2 s,空气阻力不计,(重力加速度g取10 m/s2),求:(1)第一次球与地板碰撞,地板对球的平均冲力为多少?(2)第一次和第二次与地板碰撞球所受的的冲量的大小之比是多少?24.如图所示,一个m=3 kg的物体静止在光滑的水平面上,受到与水平方向成60°角的力F作用,F的大小为9 N,经2 s时间(g=10 m/s2),求:(1)物体重力冲量大小;(2)力F的冲量大小;(3)物体动量的改变量。
25.质量m=0.1 kg的小球从高h1=20 m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度h2=5.0 mm,小球与软垫接触的时间t=1.0 s,不计空气阻力,g=10 m/s2,以竖直向下为正方向,求:(1)小球与软垫接触前后的动量改变量;(2)接触过程中软垫对小球的平均作用力。
参考答案1.A2.C3.A4.D5.AD6.C7.B8.B9.AD10.C11.CD12.D13.C14.BC15.C16.D17.BD18.C19.D20.(1)(2)21.(1)4 N·s 方向竖直向下(2)10 N·s 方向竖直向下(3)kg·m/s22.1 400 N 7 700 N23.(1)21 N (2)5:3 24.(1)重力的冲量为60 N·s;(2)力F的冲量为18 N·s;(3)物体动量的改变量为9 N·s 25.(1)3 N·s,方向竖直向上(2)4 N,方向向上。