动量定理专题作业

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(完整版)动量定理精选习题+答案

(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,

动量定理的典型例题

动量定理的典型例题

动量定理的典型例题【例1】A、B、C三个质量相等的小球以相同的初速度v0分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出.若空气阻力不计,设落地时A、B、C三球的速度分别为v1、v2、v3,则[]A.经过时间t后,若小球均未落地,则三小球动量变化大小相等,方向相同B.A球从抛出到落地过程中动量变化的大小为mv1-mv0,方向竖直向下C.三个小球运动过程的动量变化率大小相等,方向相同D.三个小球从抛出到落地过程中A球所受的冲量最大【分析】A选项要判定三球的动量变化.若直接应用△p=p2-p1比较麻烦,因为动量是矢量,它们的方向并不是在同一直线上,不易求出矢量差.考虑到他们所受的合力均为重力,并都是相同的,由动量定理△p=F合t可知,A选项正确.B选项是判定A球从抛出到落地过程中动量变化.由△p=p2-p1,可得△p=mv1+mv0,方向竖直向下,故B选项是错误的.对C选项,由F合=△p/t知是正确的.因为竖直上抛的A球在空中持续时间最长,故A球受到的冲量mgt也是最大,因此D选项也是正确的.【答】ACD。

【例2】动量相等的甲、乙两车,刹车后沿两条水平路面滑行.若[]A.1:1B.1:2C.2:1D.1:4【分析】两车滑行时水平方向仅受阻力f作用,在这个力作用下使物体的动量发生变化.当规定以车行方向为正方向后,由牛顿第二定律的动量表述形式:所以两车滑行时间:当p、f相同时,滑行时间t相同.【答】A。

【说明】物体的动量反映了它克服阻力能运动多久.从这个意义上,根据p、f 相同,立即可判知t相同.若把题设条件改为“路面对两车的动摩擦因数相同”,则由f=μmg,得【例3】某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m.在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为[]A.自身所受重力的2倍B.自身所受重力的5倍C.自身所受重力的8倍D.自身所受重力的10倍【分析】下落2m双脚刚着地时的速度触地后,速度从v降为v'=0的时间可以认为等于双腿弯屈又使重心下降△h=0.5m 所需的时间.在这段时间内,可把地面对他双脚的力简化为一个恒力,因而重心下降△h=0.5m的过程可以认为是一个匀减速过程,因此所需时间在触地过程中,设地面对双脚的平均作用力为N,取向上的方向为正方向,由动量定理【答】B.【说明】把消防队员双脚触地时双腿弯曲的过程简化为匀减速运动,即从实际现象中抽象为一个物理模型,是这道题所考察的很重要的一个能力,应予以领会.此外,本题与例4一样,必须注意应用动量定理列式时要先规定正方向,并找出合外力的冲量.【例4】质量为70kg的撑竿跳运动员,从5.60m高处落到海绵垫上,经时间1s 停下.(1)求海绵垫对运动员的平均作用力;(2)若身体与海绵垫的接触面积为0.20m2,求身体所受平均压强;(3)如不用海绵垫,落在普通沙坑中运动员以0.05m2的接触面积着地并历时0.1s 后停下,求沙坑对运动员的平均作用力和运动员所受庄强.(取g=10m/s2)【分析】以运动员为研究对象.从高h=5.6m处落至海绵或沙坑时后为始末两状态,则运动的初动量p1=mv,其方向竖直向下;末动量p2=mv'=0.在这始末两状态的过程中(即着地过程中),运动员除了受到向下的重力外,还受到竖直向上的支持力,在这两个力的合力冲量作用下,使运动员的动量发生了变化.【解】设始末两状态经历时间为△t,当规定竖直向上为正方向时,则合外力的冲量为(N—mg)△t。

最新物理动量定理题20套(带答案)

最新物理动量定理题20套(带答案)
历的时间为 t,发生的位移为 x.分析说明物体的平均速度 v 与 v0、v 满足什么条件时,F1
和 F2 是相等的. (3)质量为 m 的物块,在如图 2 所示的合力作用下,以某一初速度沿 x 轴运动,当由位置
x=0 运动至 x=A 处时,速度恰好为 0,此过程中经历的时间为 t 2
所受合力对时间 t 的平均值.
5.动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动,也适用于质点在变力作用下 的运动,这时两个定理表达式中的力均指平均力,但两个定理中的平均力的含义不同,在 动量定理中的平均力 F1 是指合力对时间的平均值,动能定理中的平均力 F2 是合力指对位移
的平均值. (1)质量为 1.0kg 的物块,受变力作用下由静止开始沿直线运动,在 2.0s 的时间内运动了 2.5m 的位移,速度达到了 2.0m/s.分别应用动量定理和动能定理求出平均力 F1 和 F2 的 值. (2)如图 1 所示,质量为 m 的物块,在外力作用下沿直线运动,速度由 v0 变化到 v 时,经
m/s2
5.0 1014 m/s2
(2)电子以速度 v0 进入金属板 A、B 间,在垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向
做初速度为零的匀加速直线运动,电子在电场中运动的时间为
t
L v0
0.1 2.0 107
s 5.0109 s
电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量
代入数据
y 1 at2 2
y 1 5.01014 (5.0109)2 cm 0.63cm 2
IG=mgt 动量变化量
p mv0
由三角形定则得,绳对小球的冲量
IF mgt 2 m2 gL
(3)平抛的水平位移 x v0t ,竖直位移
H L 1 gt2 2

物理动量定理练习题20篇

物理动量定理练习题20篇

物理动量定理练习题20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 . 【答案】(1)122()mg t t t + (2)1mgt 【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.⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t 1+t 2,而阻力作用时间仅为t 2,以竖直向下为正方向,有: mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得:方向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t 1时间内只有重力的冲量,在t 2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: mgt 1-I=0,∴I=mgt 1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,长为L 的轻质细绳一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球,O 点离地高度为H 。

现将细绳拉至与水平方向成30︒,由静止释放小球,经过时间t 小球到达最低点,细绳刚好被拉断,小球水平抛出。

若忽略空气阻力,重力加速度为g 。

(1)求细绳的最大承受力;(2)求从小球释放到最低点的过程中,细绳对小球的冲量大小;(3)小明同学认为细绳的长度越长,小球抛的越远;小刚同学则认为细绳的长度越短,小球抛的越远。

请通过计算,说明你的观点。

【答案】(1)F =2mg ;(2)()22F I mgt m gL =+;(3)当2HL =时小球抛的最远 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球从释放到最低点的过程中,由动能定理得201sin 302mgL mv ︒=小球在最低点时,由牛顿第二定律和向心力公式得20mv F mg L-= 解得:F =2mg(2)小球从释放到最低点的过程中,重力的冲量I G =mgt动量变化量0p mv ∆=由三角形定则得,绳对小球的冲量()22F I mgt m gL =+(3)平抛的水平位移0x v t =,竖直位移212H L gt -=解得2()x L H L -当2HL =时小球抛的最远3.如图所示,一质量m 1=0.45kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m 2=0.4 kg 的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m 0=0.05 kg 的子弹以水平速度v 0=100 m/s 射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5 m/s 的速度离开小车.g 取10 m/s 2.求:(1)子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小. (2)小车的长度.【答案】(1)4.5N s ⋅ (2)5.5m 【解析】①子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有:0011()o m v m m v =+,可解得110/v m s =;对子弹由动量定理有:10I mv mv -=-, 4.5I N s =⋅ (或kgm/s); ②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:0110122()()m m v m m v m v +=++;设小车长为L ,由能量守恒有:22220110122111()()222m gL m m v m m v m v μ=+-+- 联立并代入数值得L =5.5m ;点睛:子弹击中小车过程子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出小车的速度,根据动量定理可求子弹对小车的冲量;对子弹、物块、小车组成的系统动量守恒,对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度.4.如图,A 、B 、C 三个木块的质量均为m ,置于光滑的水平面上,B 、C 之间有一轻质弹簧,弹簧的两端分别与木块B 、C 相连,弹簧处于原长状态.现A 以初速v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动,与B 相碰并粘合在一起,碰撞时间极短、大小为t .(1)A 、B 碰撞过程中,求A 对B 的平均作用力大小F . (2)在以后的运动过程中,求弹簧具有的最大弹性势能E p . 【答案】(1)02mv F t = (2)2P 0112E mv =【解析】 【详解】(1)设A 、B 碰撞后瞬间的速度为1v ,碰撞过程A 、B 系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律有:012mv mv = 解得1012v v =设A 、B 碰撞时的平均作用力大小为F ,对B 有10Ft mv =- 解得02mv F t=(2)当A 、B 、C 具有共同速度v 时,弹簧具有最大弹性势能,设弹簧的最大弹性势能为p E ,碰后至A 、B 、C 速度相同的过程中,系统动量守恒,有03mv mv =根据碰后系统的机械能守恒得221p 112322mv mv E ⋅=⋅+ 解得:2p 0112E mv =5.如图所示,质量的小车A 静止在光滑水平地面上,其上表面光滑,左端有一固定挡板。

物理动量定理题20套(带答案)及解析

物理动量定理题20套(带答案)及解析

物理动量定理题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会, 跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一. 某滑道示意图如下, 长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接, 滑道BC 高h=10 m, C 是半径R=20 m 圆弧的最低点, 质量m=60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑, 加速度a=4.5 m/s2, 到达B 点时速度vB=30 m/s. 取重力加速度g=10 m/s2.(1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计BC 段的阻力, 画出运动员经过C 点时的受力图, 并求其所受支持力FN 的大小.【答案】(1)100m (2)1800N s ⋅(3)3 900 N【解析】(1)已知AB 段的初末速度, 则利用运动学公式可以求解斜面的长度, 即2202v v aL -=可解得:2201002v v L m a-== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以01800B I mv N s =-=⋅(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:从B 运动到C 由动能定理可知:221122C B mgh mv mv =- 解得;3900N N =故本题答案是: (1) (2) (3)点睛:本题考查了动能定理和圆周运动, 会利用动能定理求解最低点的速度, 并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.2. 图甲为光滑金属导轨制成的斜面, 导轨的间距为 , 左侧斜面的倾角 , 右侧斜面的中间用阻值为 的电阻连接。

在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场, 磁感应强度大小为 , 右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场, 磁感应强度为 。

在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab, 另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上, 与导轨垂直且接触良好, ab 棒和cd 棒的质量均为 , ab 棒的电阻为 , cd 棒的电阻为 。

(物理)物理动量定理练习题20篇

(物理)物理动量定理练习题20篇

(物理)物理动量定理练习题 20 篇一、高考物理精讲专题动量定理1.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5m 的位置B 处是一面墙,如图所示,物块以v0=9m/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 7m/s,碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10m/s2 .(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(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:μ=0.32.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:F△t=mv′﹣ mv,代入数据解得:F=130N.2 .2019 年1 月3 日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。

此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯,因而开启了人类探索月球的新篇章。

嫦娥四号探测器在靠近月球表面时先做圆周运动进行充分调整,最终到达离月球表面很近的着陆点。

为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力,探测器在距月面非常近的距离处进行多次调整减速,离月面高 h 处开始悬停(相对月球速度为零),对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。

然后关闭发动机,仅在月球重力作用下竖直下落,探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度为v,接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲,平稳地停在月面,缓冲时间为 t,如图所示。

已知月球的半径 R,探测器质量为 m,引力常量为 G。

(1)求月球表面的重力加速度;(2)求月球的第一宇宙速度;(3)求月球对探测器的平均冲击力 F 的大小。

【答案】(1)g v22h(2)v v(3)Fm vtmgR2h,【解析】【详解】(1)由自由落体规律可知:v 2 2gh解得月球表面的重力加速度:g (2)做圆周运动向心力由月表重力提供,则有:mg 解得月球的第一宇宙速度:v v (3)由动量定理可得:(F m 0g)t 0 ( m 0v)解得月球对探测器的平均冲击力的大小:m 0v t一个水平向右的恒力 F=20N ,作用 0.5s 后撤去外力,随后固定挡板与小物块 B 发生碰撞。

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

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

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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。

动量动量定理练习题

动量动量定理练习题

动量定理练习题一、单选题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.Ft B.mgt C.F cosθt D.(mg-F sinθ)t2.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.0 B.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()A.0 B.mg sinθ(t1+ t2) C.mg sinθ(t1- t2) D.mg(t1+ t2)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.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7.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m1:m2=1:2,路面对两车的阻力相同,则两车滑行时间之比为()A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:48.A、B、C三个质量相等的小球以相同的初速度v0分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出.若空气阻力不计,设落地时A、B、C三球的速度分别为v1、v2、v3,则()A.经过时间t后,若小球均未落地,则三小球动量变化大小相等,方向相同B.A球从抛出到落地过程中动量变化的大小为mv1-mv0,方向竖直向下C.三个小球运动过程的动量变化率大小相等,方向相同D.三个小球从抛出到落地过程中A球所受的冲量最大二、计算题1、用0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里,打击时铁锤的速度v=4.0m/s,如果打击后铁锤的速度变为0,打击的作用时间是0.01s,求铁锤钉钉子的平均作用力是多大?(g 取10m/s2)2、一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s.求:(1)球棒对垒球的平均作用力大小(2)球棒对垒球做的功3、质量为m=0.2kg的橡皮球自高处落下,以速率v0=5m/s碰地,竖直向上弹回,碰撞时间为t=0.1s,离地时速率为v=3m/s,求:(1)在碰撞过程中地面对橡皮球的平均作用力(2)若把橡皮球改为钢球,碰撞时间为0.01s,则碰撞时的平均作用力是多少?4、质量为1 kg的小球从距地面高0.45 m处自由下落到地面上,反弹后上升的最大高度为0.20 m,小球与地面接触的时间为0.05 s,不计空气阻力,g取10 m/s2。

动量定理作业

动量定理作业

动量定理作业一、单选题1.如图所示,某次足球由静止自由下落1.25m ,被重新颠起,足球离开脚部后竖直上升的最大高度为0.8m 。

已知足球与脚部的作用时间为0.1s ,足球的质量为0.4kg ,g 取10m/s 2,不计空气阻力,下列选项正确的是( ) A .足球下落到与脚部刚接触时动量大小为4kg·m/sB .足球自由下落过程重力的冲量大小为2N·sC .足球与脚部作用过程中动量变化量大小为0.8kg·m/sD .脚部对足球的平均作用力为足球重力的9倍2.下雨时,在空气阻力的影响下,雨滴到达地面附近时,可视为匀速运动,某次下小雨时小明同学打着半径为0.5m 的雨伞,假设伞面水平,雨水的平均密度为0.53kg /m ,雨滴下落的速度为2m /s ,雨滴打在伞上后不反弹,且在短时间内滑下雨伞,由于下雨,因此小明增加撑雨伞的力约为( )A .0.16NB .1.6NC .16ND .160N3.2023年9月23日至10月8日,第19届亚洲运动会在杭州举办。

开幕式上,某国领队牌的面积为S ,所能承受的最大风力为F ,风垂直吹到领队牌上后速度瞬间减为零。

已知空气密度为ρ,不考虑领队牌的运动速度,则该领队牌能承受的垂直迎风面方向的风速最大值为( )A .F S ρB .2F S ρC .F S ρD .2F S ρ4.我国偏远农村盖房为夯实地基,用如图所示夯锤打桩,夯锤固定有四个把手,打夯时四个人分别握住一个把手,同时向上用力将夯锤提起,经一定时间后同时松手,夯锤落至地面将地基砸实,假定每次夯锤自由下落高度相同(空气阻力不计),由于地面越来越结实,夯锤与地面作用时间越来越短,则第二次夯锤与地面作用过程与第一次夯锤与地面作用过程相比,以下说法正确的是( )A .夯锤动量变化量大,对地面平均作用力大B .夯锤动量变化量小,对地面平均作用力小C .夯锤动量变化率小,对地面平均作用力小D .夯锤动量变化率大,对地面平均作用力大5.某乒乓球运动员在练习高抛发球时,手掌张开且伸平,将一质量为2.7g 的乒乓球由静止开始竖直向上抛出,抛出后向上运动的最大高度为2.45m ,若抛球过程手掌和球接触时间为5ms ,不计空气阻力,重力加速度210m/s =g ,则该过程手掌对球的平均作用力大小约为( )A .0.4NB .4NC .40ND .400N6.在2023年北京冬奥会短道速滑男子5000米接力赛中,中国队取得冠军,在交接区,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行。

高考物理动量定理专题练习题

高考物理动量定理专题练习题

高考物理动量定理专题练习题高考物理动量定理专题练习题(附解析)一、选择题1、下列说法中正确的是( )A.物体的动量改变,一定是速度大小改变B.物体的动量改变,一定是速度方向改变C.物体的运动状态改变,其动量一定改变D.物体的速度方向改变,其动量一定改变2、在下列各种运动中,任何相等的时间内物体动量的增量总是相同的有( )A.匀加速直线运动B.平抛运动C.匀减速直线运动D.匀速圆周运动3、在物体运动过程中,下列说法不正确的有( )A.动量不变的运动,一定是匀速运动B.动量大小不变的运动,可能是变速运动C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等(不为零),那么该物体一定做匀变速运动D.若某一个力对物体做功为零,则这个力对该物体的冲量也一定为零?4、在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△ P,有 ( )A.平抛过程较大B.竖直上抛过程较大C.竖直下抛过程较大D.三者一样大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、质量为m的物体以v的初速度竖直向上抛出,经时间t,达到最高点,速度变为0,以竖直向上为正方向,在这个过程中,物体的动量变化量和重力的冲量分别是( )A. -mv和-mgtB. mv和mgtC. mv和-mgtD.-mv和mgt7、质量为1kg的小球从高20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5m,小球接触软垫的时间为1s,在接触时间内,小球受到的合力大小(空气阻力不计 )为( )A.10NB.20NC.30ND.40N二、填空题8、用8N的力推动一个物体,力的作用时间是5s,则力的冲量为______。

若物体仍处于静止状态,此力在这段时间内冲量为________,合力的冲量为_______。

2024高考物理二轮复习第8讲动量定理和动量守恒定律专题训练

2024高考物理二轮复习第8讲动量定理和动量守恒定律专题训练

第8讲动量定理和动量守恒定律一、选择题(每小题6分,共42分)1.(2024海南海口质检)如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球A、B叠放在一起,从高度为h处自由落下,h远大于两小球半径,落地瞬间,B先与地面碰撞,后与A碰撞,全部的碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向,碰撞时间均可忽视不计。

已知m2=3m1,则A反弹后能达到的高度为( )A.hB.2hC.3hD.4h2.某同学质量为60 kg,在训练中要求他从岸上以大小为2 m/s的速度跳到一条向他缓慢驶来的小船上,小船的质量是140 kg,原来的速度大小是0.5 m/s,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上,则( )A.人和小船最终静止在水面上B.该过程人的动量改变量的大小为105 kg·m/sC.船最终速度的大小为0.95 m/sD.船的动量改变量的大小为70 kg·m/s3.在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,一个平抛,若不计空气阻力,三个小球从抛出到落地的过程中( )A.三个小球动量的改变量相同B.下抛球和平抛球动量的改变量相同C.上抛球动量改变量最大D.三球落地时的动量相同4.(2024河北石家庄质检)质量分别为m1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p1=5 kg·m/s,p2=7 kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为8 kg·m/s,则甲、乙两球质量m1与m2的关系可能是( )A.m1=m2B.2m1=m2C.3m1=2m2D.4m1=m25.如图所示,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙,右侧靠一质量为M 2的物块,今让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处从静止起先落下,与半圆槽相切于A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽组成的系统在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C.小球离开C 点以后,将做竖直上抛运动D.半圆槽将不会再次与墙接触6.(多选)如图所示,小车AB 放在光滑水平面上,A 端固定一个轻弹簧,B 端粘有油泥,AB 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,起先时AB 和C 都静止,当突然烧断细绳时,C 被释放,使C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端油泥粘在一起,忽视一切摩擦,以下说法正确的是( )A.弹簧伸长过程中C 向右运动,同时AB 也向右运动B.C 与B 碰前,C 与AB 的速率之比为M∶mC.C 与油泥粘在一起后,AB 马上停止运动D.C 与油泥粘在一起后,AB 接着向右运动7.(2024山西太原一模)(多选)如图所示,长为L 的轻杆两端分别固定a 、b 金属球,两球质量均为m,a 放在光滑的水平面上,b 套在竖直固定光滑杆上且离地面高度为√32L,现将b 从图示位置由静止释放,则( )A.在b 球落地前的整个过程中,a 、b 组成的系统水平方向上动量守恒B.从起先到b 球距地面高度为L2的过程中,轻杆对a 球做功为√3-18mgLC.从起先到b 球距地面高度为L2的过程中,轻杆对b 球做功为-√38mgLD.在b 球落地的瞬间,重力对b 球做功的功率为mg √√3gL二、非选择题(共38分)8.(10分)如图所示,可看成质点的A 物体叠放在上表面光滑的B 物体上,一起以v 0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的木板C 发生完全非弹性碰撞,B 、C 的上表面相平且B 、C 不粘连,A 滑上C 后恰好能达到C 板的最右端,已知A 、B 、C 质量均相等,木板C 长为L,求:(1)A 物体的最终速度; (2)A 在木板C 上滑行的时间。

高中二年级上学期物理《动量定理》作业

高中二年级上学期物理《动量定理》作业

2 动量定理课时作业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 )A.FtB.mgtC.Ftcos θD.(mg-Fsin θ)t解析:根据冲量的定义式I=Ft,得力F的冲量为Ft,A正确,B、C、D 错误。

2.下列说法正确的是( B )A.质量一定的物体,若动量发生变化,则动能一定变化B.冲量的大小一定和动量变化量的大小相同C.冲量的方向一定和动量的方向相同D.一个力对物体有冲量,则该力一定会对物体做功解析:质量一定的物体,若动量发生变化,则可能是速度大小变化,也可能是速度方向变化,因此动能不一定变化,A错误;根据动量定理,物体所受合力的冲量等于物体动量的变化,B正确;冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同,与动量的方向不一定相同,C错误;一个力对物体有了冲量,则物体的速度可能只有方向改变,如匀速圆周运动,此时该力对物体不做功,D错误。

3.(多选)下面关于物体动量和冲量的说法正确的是( BCD )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,就是它所受冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快解析:由Ft=Δp知,Ft≠0,Δp≠0,即动量一定变化,Ft越大,Δp越大,但动量不一定大,它还与初态的动量有关,故A错误,B正确;冲量不仅知,物体所受合外与Δp大小相等,而且方向相同,故C正确;由F=ΔpΔt越大,即动量变化越快,故D正确。

力越大,动量的变化率ΔpΔt4. (多选)如图所示,质量为m、2m的甲、乙两个同种材质的物体静止在粗糙水平面上,某时刻,它们同时受到水平恒力F,经过时间t,同时撤掉力F。

下列叙述中,正确的是( BC )A.在力F作用的时间内,两物体动量变化Δp甲<Δp乙B.在力F作用的时间内,两物体动量变化Δp甲>Δp乙C.在力F作用的时间内,两物体摩擦力的冲量I甲<I乙D.在力F作用的时间内,两物体摩擦力的冲量I甲>I乙解析:由I=Ft可知,两物体的恒力的冲量相同;由于两物体的质量不同,故在相同时间内乙物体所受到的摩擦力大于甲物体受到的摩擦力,摩擦力的冲量I甲<I乙;乙物体受到的合外力的冲量小于甲的冲量,由动量定理可知,两物体动量变化Δp甲>Δp乙,故B、C正确,A、D错误。

(物理)物理动量定理练习题含答案含解析

(物理)物理动量定理练习题含答案含解析

(物理)物理动量定理练习题含答案含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.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粘在一起不再分开,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 p1,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I;(3)B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2。

【答案】(1)2kg ;(2)27J,36N·S;(3)9J【解析】【详解】(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·S(3)由题图可知,12s时B离开墙壁,此时A、C的速度大小v3=3m/s,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大(m A+m C)v3=(m A+m B+m C)v41 2(m A+m C)23v=12(m A+m B+m C)24v+E p2解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2=9J。

2.如图所示,一光滑水平轨道上静止一质量为M=3kg的小球B.一质量为m=1kg的小球A以速度v0=2m/s向右运动与B球发生弹性正碰,取重力加速度g=10m/s2.求:(1)碰撞结束时A球的速度大小及方向;(2)碰撞过程A对B的冲量大小及方向.【答案】(1)-1m/s ,方向水平向左(2)3N·s,方向水平向右【解析】【分析】A 与B 球发生弹性正碰,根据动量守恒及能量守恒求出碰撞结束时A 球的速度大小及方向;碰撞过程对B 应用动量定理求出碰撞过程A 对B 的冲量;解:(1)碰撞过程根据动量守恒及能量守恒得:0A B mv mv Mv =+2220111222A B mv mv Mv =+ 联立可解得:1m/s B v =,1m/s A v =- 负号表示方向水平向左(2)碰撞过程对B 应用动量定理可得:0B I Mv =-可解得:3I N s =⋅ 方向水平向右3.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 p 1(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】【详解】(1)由题图乙知,C 与A 碰前速度为v 1=9m/s ,碰后速度大小为v 2=3m/s ,C 与A 碰撞过程动量守恒m C v 1=(m A +m C )v 2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 )v 22=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 )v 3-(m A +m C )(-v 2)=36N·s4.如图所示,一个质量为m 的物体,初速度为v 0,在水平合外力F (恒力)的作用下,经过一段时间t 后,速度变为v t 。

专题13 动量定理(解析版)

专题13 动量定理(解析版)

高二物理寒假作业(章节补弱+自测提高)专题13 动量定理1.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 物体的动量为p ,动能为E k 。

若水平力变为2F ,经过时间2t ,则( ) A .物体的动量变为2p B .物体的动量变为4p C .物体的动能变为4E k D .物体的动能变为8E k【答案】B【详解】根据动量定理有p Ft =;44p Ft p '==根据动能与动量的关系有22kk 161622p p E E m m''===故ACD 错误,B 正确。

故选B 。

2.“水刀”是应用高压水流切割的技术。

某“水刀”工作过程中,水从面积为0.1mm 2的细喷嘴高速喷出,直接打在被切割材料表面,实现切割。

已知该“水刀”每分钟用水600g ,水的密度为1.0×103kg/m 3。

假设高速水流垂直打在材料表面上后,立刻沿材料表面散开没有反弹,则水对材料表面的平均压力为( ) A .1N B .3.6N C .10N D .103N【答案】A【详解】一分钟喷出的水的质量为m =ρSvt 水的流速mv Stρ=选取△t 时间内打在材料表面质量为△m 水为研究对象,以从细喷嘴高速喷出时的速度方向为正方向,由动量定理得-F △t =0-△mv 其中△m =ρSv △t 解得222F v t S m S ρρ== 解得F =1N 根据牛顿第三定律,材料表面受到的压力F ′=F =1N 故选A 。

3.我国海上风能资源丰富,加快海上风电项目建设,对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。

某地区的风速为10m /s ,空气的密度为31.2kg /m ,通过横截面积为2400m 的风的能量使该区域内的风力发电机转动,且风通过发电机后风速减为80%,则风对风力发电机的冲击力为( ) A .9600NB .4800NC .2400ND .960N【答案】A【详解】设t ∆时间有m ∆的空气与风力发电机作用,由动量定理得21ΔΔ()F t m v v -=-;1ΔΔm Sv t ρ=整理得210.29600N F Sv ρ==故选项A 正确。

动量定理的典型例题

动量定理的典型例题

动量定理的典型例题【例1】A、B、C三个质量相等的小球以相同的初速度v0分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出.若空气阻力不计,设落地时A、B、C三球的速度分别为v1、v2、v3,则 []A.经过时间t后,若小球均未落地,则三小球动量变化大小相等,方向相同B.A球从抛出到落地过程中动量变化的大小为mv1-mv0,方向竖直向下C.三个小球运动过程的动量变化率大小相等,方向相同D.三个小球从抛出到落地过程中A球所受的冲量最大【分析】A选项要判定三球的动量变化.若直接应用△p=p2-p1比较麻烦,因为动量是矢量,它们的方向并不是在同一直线上,不易求出矢量差.考虑到他们所受的合力均为重力,并都是相同的,由动量定理△p=F合t可知,A选项正确.B选项是判定A球从抛出到落地过程中动量变化.由△p=p2-p1,可得△p=mv1+mv0,方向竖直向下,故B选项是错误的.对C选项,由F合=△p/t知是正确的.因为竖直上抛的A球在空中持续时间最长,故A球受到的冲量mgt也是最大,因此D选项也是正确的.【答】ACD。

【例2】动量相等的甲、乙两车,刹车后沿两条水平路面滑行.若[]A.1:1B.1:2C.2:1D.1:4【分析】两车滑行时水平方向仅受阻力f作用,在这个力作用下使物体的动量发生变化.当规定以车行方向为正方向后,由牛顿第二定律的动量表述形式:所以两车滑行时间:当p、f相同时,滑行时间t相同.【答】A。

【说明】物体的动量反映了它克服阻力能运动多久.从这个意义上,根据p、f 相同,立即可判知t相同.若把题设条件改为“路面对两车的动摩擦因数相同”,则由f=μmg,得【例3】某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m.在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为[]A.自身所受重力的2倍B.自身所受重力的5倍C.自身所受重力的8倍D.自身所受重力的10倍【分析】下落2m双脚刚着地时的速度触地后,速度从v降为v'=0的时间可以认为等于双腿弯屈又使重心下降△h=0.5m 所需的时间.在这段时间内,可把地面对他双脚的力简化为一个恒力,因而重心下降△h=0.5m的过程可以认为是一个匀减速过程,因此所需时间在触地过程中,设地面对双脚的平均作用力为N,取向上的方向为正方向,由动量定理【答】B.【说明】把消防队员双脚触地时双腿弯曲的过程简化为匀减速运动,即从实际现象中抽象为一个物理模型,是这道题所考察的很重要的一个能力,应予以领会.此外,本题与例4一样,必须注意应用动量定理列式时要先规定正方向,并找出合外力的冲量.【例4】质量为70kg的撑竿跳运动员,从5.60m高处落到海绵垫上,经时间1s 停下.(1)求海绵垫对运动员的平均作用力;(2)若身体与海绵垫的接触面积为0.20m2,求身体所受平均压强;(3)如不用海绵垫,落在普通沙坑中运动员以0.05m2的接触面积着地并历时0.1s 后停下,求沙坑对运动员的平均作用力和运动员所受庄强.(取g=10m/s2)【分析】以运动员为研究对象.从高h=5.6m处落至海绵或沙坑时后为始末两状态,则运动的初动量p1=mv,其方向竖直向下;末动量p2=mv'=0.在这始末两状态的过程中(即着地过程中),运动员除了受到向下的重力外,还受到竖直向上的支持力,在这两个力的合力冲量作用下,使运动员的动量发生了变化.【解】设始末两状态经历时间为△t,当规定竖直向上为正方向时,则合外力的冲量为(N—mg)△t。

(物理) 高考物理动量定理专项训练100(附答案)含解析

(物理) 高考物理动量定理专项训练100(附答案)含解析

(物理)高考物理动量定理专项训练100(附答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示,物块以v0=9m/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7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止.g取10m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(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.μ=(2)F=130N【答案】(1)0.32【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:μ=0.32.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:F△t=mv′﹣mv,代入数据解得:F=130N.2.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】【详解】(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 )v 22=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 )v 3-(m A +m C )(-v 2)=36N·s3.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 /s 2)。

【物理】物理动量定理练习题20篇

【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。

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动量、动量定理作业
1.(多选)关于动量的变化量,下列说法中正确的是() A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp与速度的方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp与运动方向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零D.物体做曲线运动时,动量的增量Δp一定不为零
2.物体在运动过程中,下列说法中正确的是()
A.在任意相等时间内,它受到的冲量都相同,则物体一定做匀变速运动
B.如果物体的动量大小保持不变,则物体一定做匀速直线运动
C.如果物体的动量保持不变,则物体机械能也一定守恒D.只要物体的加速度不变,物体的动量就不变
3.(多选)下面的说法正确的是()
A.冲量与动量的单位在国际单位制下是相同的,所以冲量就是动量
B.如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C.如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大
D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小
4.(多选)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t,下降的高度为h,速率变为v,在这段时间内物体动量变化量的大小为()
A.m(v-v0) B.mgt C.m D.m
5.高空“蹦极”是勇敢者的游戏.蹦极运动员将弹性长绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速度地从跳台上落下.若不计空气阻力,则()
A.弹性绳开始伸直时,运动员的速度最大
B.从弹性绳开始伸直到最低点的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大
C.整个下落过程中,重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同
D.整个下落过程中,重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功
6.(多选)物体受到合力F的作用,由静止开始运动,力F 随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是()
A.该物体将始终向一个方向运动
B.3 s时该物体回到原出发点
C.0~3 s内,力F的冲量等于零,功也等于零
D.2~4 s内,力F的冲量不等于零,功却等于零
7.如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平面上,质量m =1.0 kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0 N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,在小物块沿斜面向上运动2 m时,将拉力F撤去(斜面足够长,取g=10 m/s2,sin 37°=0.60,cos37°=0.80).求:
1
2
(1)在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小; (2)撤销拉力F 后小物块沿斜面向上运动的距离; (3)小物块沿斜面向上运动过程中摩擦力的冲量.
8.将质量m =0.2 kg 的小球以水平速度v 0=3 m/s 抛出,不
计空气阻力,g 取10 m/s 2
,求:
(1)抛出0.4 s 时小球的动量; (2)抛出后0.4 s 内小球动量的变化量.
9.一单摆摆球质量m =0.2 kg ,摆长l =0.9 m ,今将摆球拉离与竖直方向成10°角处由静止释放,求摆球运动到最低点的过程中重力的冲量和合力的冲量.(g =10 m/s 2,cos 10°=0.98)
10.如图甲所示,用水平向右的力F 拉放在光滑水平地面上、质量为500 kg 的物体,作用时间为20 s ,使物体获得0.5 m/s 的速度.若力F 大小的变化为:前15 s 从零开始随
时间均匀增大,后5 s 均匀减小为零,如图乙所示,求:
(1)力F 对物体的冲量; (2)力F 的最大值.
11.蹦床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60 kg 的运动员,从离水平网面3.2 m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m 高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s .若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,
求此力的大小.(g 取10 m/s 2)
动量、动量定理作业
1.【答案】ABD
2.【答案】A
3.【答案】BD
4.【答案】BC
5.【答案】D
6.(【答案】BCD
7.【答案】(1)1.0 m/s2(2)0.25 m(3)4.5 N·s,方向沿斜面
向下
8.【答案】(1)1 kg·m/s,方向与水平方向成53°角斜向下(2)0.8 kg·m/s,方向竖直向下
9.【答案】N·s或0.942 N·s,方向竖直向下
0.12 N·s,方向沿水平方向
10.【答案】(1)250 N·s(2)25 N
11.【答案】1.5×103N
3。

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