冲量 动量动量定理练习题(带答案)

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冲量动量动量定理练习试题[带答案及解析]

冲量动量动量定理练习试题[带答案及解析]

2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理1.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2.以下判断正确的是( )A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·sB.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N·s解析:小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量I=0-(-mv0)=10 N·s,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量为:I=Δp=mv-(-mv0)=20 N·s,D正确,B、C均错误.答案:AD2.如图所示,倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端.如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动,同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送带保持静止时相比( )A.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量变大B.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量不变C.木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做的功变大D.木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值将变大解析:传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动,对木块来说,所受滑动摩擦力大小不变,方向沿斜面向上;木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变,所以选项A错,选项B正确.木块克服摩擦力做的功也不变,选项C错.传送带转动时,木块与传送带间的相对位移变大,因摩擦而产生的内能将变大,选项D正确.答案:BD3.如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静置一小球C,A、B、C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时冲量必须满足( ) A.最小值m4gr B.最小值m5gr C.最大值m6gr D.最大值m7gr解析:在最低点,瞬时冲量I=mv0,在最高点,mg=mv2/r,从最低点到最高点,mv20/2=mg×2r+mv 2/2,解出瞬时冲量的最小值为m 5gr ,故选项B 对;若在最高点,2mg =mv 2/r ,其余不变,则解出瞬时冲量的最大值为m 6gr .答案:BC4.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F 1和F 2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F 1>F 2 ②水平推力的大小F 1<F 2 ③a 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 .①④C .②③D .②④答案:B5.如图所示,在水平地面上有A 、B 两个物体,质量分别为m A =3.0 kg 、m B =2.0 kg ,在它们之间用一轻绳连接,它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1.现用两个方向相反的水平恒力F 1、F 2同时作用在A 、B 两物体上,已知F 1=20 N ,F 2=10 N ,g 取10 m/s 2.当运动达到稳定后,下列说法正确的是( )A .A 、B 组成的系统运动过程中所受摩擦力大小为5 N ,方向水平向左B .5 s 内物体B 对轻绳的冲量为70 N·s,方向水平向左C .地面受到A 、B 组成的系统的摩擦力大小为10 N ,方向水平向左D .5 s 内A 、B 组成的系统的动量变化量为25 kg·m/s解析:A 、B 组成的系统运动过程中所受的摩擦力为F f =μ(m A +m B )g =5.0 N ,根据牛顿第三定律知地面受到A 、B 组成的系统的摩擦力的大小为5 N ,方向水平向右,所以A 对C 错.设运动达到稳定时系统的加速度为a ,根据牛顿第二定律有F 1-F 2-F f =(m A +m B )a ,解得a =1.0 m/s 2,方向与F 1同向(或水平向右).以B 为研究对象,运动过程中B 所受摩擦力为Ff B =μm B g =2.0 N .设运动达到稳定时,B 所受轻绳的作用力为F T ,根据牛顿第二定律有F T -Ff B -F 2=m B a ,解得F T =14.0 N .根据牛顿第三定律知,物体B 对轻绳的作用力大小为14 N ,方向水平向左,冲量为70 N·s,B 正确.A 、B 组成的系统受到的合外力的大小为5 N ,所以5 s 内,合外力的冲量大小为25 N·s,由动量定理知D 正确.答案:ABD6.如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O 在S 的正上方,在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块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 点的动量不相等B .a 与b 同时到达S ,它们在S 点的动量不相等C .a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量相等D .b 比a 先到达S ,它们在S 点的动量相等解析:a 、b 两球到达S 点时速度方向不同,故它们的动量不等,C 、D 错误.由机械能守恒定律知,a 、b 经过同一高度时速率相同,但b 在竖直方向的分速度v b 始终小于同高度时a 球的速度v a ,应有平均速度v b <v a ,由t =R v 知,t a <t b ,所以a 先到达S 点,A 正确,B 错误.答案:A7. 质量为m 的小球在水平面内做半径为r 的匀速圆周运动,它的角速度为ω,周期为T ,在T 2时间内,小球受到的冲量的大小为( )A .2mωrB .πmωrC .mω2r T 2D .mω2T2解析:做匀速圆周运动的物体,其所受向心力的大小为F =mω2r ,但向心力是个变力,方向不断改变,不能由F ·t 来求冲量,只能根据动量定理I =mv 2-mv 1=mωr -(-mωr )=2mωr .答案:A8. 一质量为m 的物体做平抛运动,在两个不同时刻的速度大小分别为v 1、v 2,时间间隔为Δt ,不计空气阻力,重力加速度为g ,则关于Δt 时间内发生的变化,以下说法正确的是( )A .速度变化大小为g Δt ,方向竖直向下B .动量变化大小为Δp =m (v 2-v 1),方向竖直向下C .动量变化大小为Δp =mg Δt ,方向竖直向下D .动能变化为ΔE k =12m (v 22-v 21) 解析:根据加速度定义g =Δv Δt 可知A 对,分别由动量定理、动能定理可知CD 对;注意动量变化是矢量,由于v 1、v 2仅代表速度的大小,故选项B 错.答案:ACD9. 如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,那么这个物体的运动( )A .可能是匀变速运动B .可能是匀速圆周运动C .可能是匀变速曲线运动D .可能是匀变速直线运动解析:冲量是力与时间的乘积,在任何相等的时间内冲量都相同,也就是物体受到的力恒定不变,所以物体做匀变速运动,其轨迹可以是直线的也可以是曲线的.答案:ACD10. 两质量相同的物体a 和b 分别静止在光滑的水平桌面上,因分别受到水平恒力作用,同时开始运动.若b 所受的力为a 的k 倍,经过t 时间后分别用I a 、W a 和I b 、W b 表示在这段时间内a 和b 各自所受恒力的冲量和做功的大小,则有( )A .W b =kW a ,I b =kI aB .W b =k 2W a ,I b =kI aC .W b =kW a ,I b =k 2I a D .W b=k 2W a ,I b =k 2I a解析:由I =Ft ,F b =kF a ,得I b =kI a ,故C 、D 错.对两物体分别由动量定理得:I a =mv a ,I b =mv b ,分别由动能定理得W a =12mv 2a ,W b =12mv 2b ,联立解得W b =k 2W a .答案:B11.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 末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,功却等于零解析:图线和横坐标所围的面积等于冲量,0~1秒内的冲量为负,说明速度沿负方向,而1~2秒内冲量为正,且大于0~1秒内的冲量,即速度的方向发生变化,所以A 错误,0~3秒内,力F 的冲量为零,即物体0秒时的速度和3秒时的速度一样,故0~3秒内力F 的冲量等于零,功也等于零,C 、D 正确.分析运动过程可以得到3秒末物体回到原出发点,B 正确.答案:BCD12. 蹦极跳是勇敢者的体育运动.该运动员离开跳台时的速度为零,从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段,从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点为第二阶段.下列说法中正确的是( )A .第一阶段重力的冲量和第二阶段弹力的冲量大小相等B.第一阶段重力势能的减少量等于第二阶段克服弹力做的功C.第一阶段重力做的功小于第二阶段克服弹力做的功D.第二阶段动能的减少量等于弹性势能的增加量解析:对全程有:IG1+IG2=I弹,所以IG1<I弹,A错.全程动能不变E p1+E p2=E弹所以E p1<E弹,B错,C对.第二阶段ΔE k=W弹-WG2所以W弹>ΔE k即弹性势能的增加量大于动能的减少量,D错.答案:C13.如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为圆周的最低点.每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为零),关于它们下滑的过程,下列说法中正确的是( )A.重力对它们的冲量相同 B.弹力对它们的冲量相同C.合外力对它们的冲量相同D.它们的动能增量相同解析:由运动学知识可知三个滑环的运动时间相等,故A正确,由于三种情形下弹力的方向不同,故B错,根据机械能守恒定律知D错,而合外力冲量大小为mv,由于v大小不等,故C错.答案:A14.2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军,这引起了人们对冰壶运动的关注.冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO′推到A点放手,此后冰壶沿AO′滑行,最后停于C点.已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为μ,冰壶质量为m,AC=L,CO′=r,重力加速度为g.(1)求冰壶在A点的速率;(2)求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小;(3)若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ,原只能滑到C点的冰壶能停于O′点,求A点与B点之间的距离.解析:(1)由-μmgL =0-12mv 2A ,得v A =2μgL . (2)由I =mv A ,将v A 代入得I =m 2μgL .(3)设A 点与B 点之间的距离为s ,由-μmgs -0.8μmg (L +r -s )=0-12mv 2A ,将v A 代入得s =L -4r . 答案:(1)2μgL (2)m 2μgL (3)L -4r15.2008年8月24日晚,北京奥运会闭幕式上,199名少年穿着特制的足具——一副由白色的金属制成的高约一米、装有弹簧的支架走上了闭幕式的表演舞台,如左图所示.199名少年整齐划一的前空翻、后空翻、横飞,引起现场观众阵阵尖叫.若表演者穿着这种弹跳器上下跳跃.右图所示为在一次跳跃中弹跳器从接触地面到离开地面的过程中,地面对弹跳器弹力F 与时间t 的变化关系图象.表演者连同弹跳器的总质量为80 kg.求:(1)t 1=0.5 s 时刻,表演者的速度;(2)表演者离地后能上升的高度.(不计空气阻力,g 取10 m/s 2)解析:(1)由图象可知,t 1=0.5 s 时刻弹跳器的压缩量最大,故此时表演者的速度为0.(2)表演者从t 1=0.5 s 弹起上升到t 2=1.0 s 离地的过程中受到重力G 和弹力F 作用,它们的冲量改变了表演者的动量.设表演者t 2=1.0 s 离地时的速度为v I G +I F =mv取竖直向上的方向为正I G =-mg (t 2-t 1)=-400 Ns由F —t 图知:I F =1 100 Ns解得:v =8.75 m/s设上升的高度为h 由v 2=2gh 解得h =3.83 m.答案:(1)0 (2)3.83 m16.据航空新闻网报道,美国“布什”号航空母舰的一架质量为1.5×104 kg 的“超级大黄蜂”舰载飞机于2009年5月19日下午完成了首次降落到航母甲板上的训练——着舰训练.在“布什”号上安装了飞机着舰阻拦装置——阻拦索,从甲板尾端70 m 处开始,向舰首方向每隔一定距离横放一根粗钢索,钢索的两端通过滑轮与甲板缓冲器相连,总共架设三道阻拦索.飞行员根据飞机快要着舰时的高度,确定把飞机的尾钩挂在哪一根阻拦索上,这意味着飞机有三次降落的机会.如图所示,某次降落中在阻挡索的阻拦下,这架“大黄蜂”在2 s 内速度从180 km/h 降到0.“大黄蜂”与甲板之间的摩擦力和空气阻力均不计.求:(1)阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力大小;(2)阻拦索对“大黄蜂”的冲量.解析:(1)“大黄蜂”在t =2 s 内速度从v 0=180 km/h =50 m/s 降到0,加速度为a =0-v 0t=-25 m/s 2根据牛顿第二定律,阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力F f =ma ,代入数据求得F f =-3.75×105 N.(2)阻拦索对“大黄蜂”的冲量I =F f t =-7.5×105 N·s即阻拦索对“大黄蜂”的冲量大小为7.5×105 N·s,方向与运动方向相反.答案:(1)3.75×105 N (2)7.5×105 N·s 方向与运动方向相反17.撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成如图6-1-6所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落.在第二十九届北京奥运会比赛中,身高1.74 m 的俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05 m 的成绩打破世界纪录.设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a =1.0 m/s 2匀加速助跑,速度达到v =8.0 m/s 时撑杆起跳,使重心升高h 1=4.20 m 后越过横杆,过杆时的速度不计,过杆后做自由落体运动,重心下降h 2=4.05 m 时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t =0.90s .已知伊辛巴耶娃的质量m =65 kg ,重力加速度g 取10 m/s 2,不计撑杆的质量和空气的阻力.求:(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离;(2)伊辛巴耶娃在撑杆起跳上升阶段至少要做的功;(3)在伊辛巴耶娃接触软垫到速度减为零的过程中,软垫对运动员平均作用力的大小.解析:(1)设助跑距离为s ,由运动学公式v 2=2as 解得s =v 22a=32 m. (2)设运动员在撑杆起跳上升阶段至少要做的功为W ,由功能关系有W +12mv 2=mgh 1 解得:W =650 J.(3)运动员过杆后做自由落体运动,设接触软垫时的速度为v ′, 由运动学公式有v ′2=2gh 2设软垫对运动员的平均作用力为F ,由动量定理得(mg -F )t =0-mv ′ 解得F =1 300 N.答案:(1)32 m (2)650 J (3)1 300 N。

高二物理动量和冲量定义试题答案及解析

高二物理动量和冲量定义试题答案及解析

高二物理动量和冲量定义试题答案及解析1.下面关于冲量的说法中正确的是()A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大B.当力与位移垂直时,该力的冲量为零C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同D.只要力的大小恒定,其相同时间内的冲量就恒定【答案】C【解析】冲量是力与时间的乘积,是矢量:力大,冲量不一定大,A错误;当力与位移垂直时,该力的冲量不为零,B错误;不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同,C正确;只要力的大小恒定,其相同时间内冲量大小一样,但方向不一定一样,D错误。

【考点】本题考查冲量的概念与理解。

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【答案】A【解析】在任意相等时间内,它受到的冲量都相同,说明动量改变量相同,即物体的加速度不变,则物体一定做匀变速运动,A说法正确。

如果物体的动量大小保持不变,但是方向可能不变,则物体不一定做匀速直线运动,B错。

如果物体的动量保持不变,可能是质量减少一半,速度增加一倍,但机械能守恒条件是只有重力做功,所以两者没有什么关系,C错。

加速度不变,例如物体匀加速直线运动,显然速度变化,动量可能改变,D错。

【考点】动量、能量点评:本题考查了关于动量与物体能量之间的区别和联系。

要深刻理解该公式的含义。

3.如图所示,两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,到达斜面底端,则两物体具有相同的物理量是A.下滑过程中重力的冲量B.下滑过程中合力的冲量C.下滑过程中动量变化量的大小D.刚到达底端时的动量【答案】C【解析】设斜面倾角为,则物体下滑到底端的时间为,即显然时间与角度有关,因此不一样。

在这个过程中,两球运动方向不同,因此合外力冲量不一样,ABD均错。

动量和冲量

动量和冲量

m g 动量和冲量1 两小球的质量分别是m 1和m 2,且m 1=2m 2,当它们的动能相等时,它们的动量大小之比是 2.质量为m F 作用下由静止开始运动,经时间t 速度达到v ,在这段时间内拉力F 和重力mg 冲量大小分别是 ( )A .Ft ,0B .Ftcos , 0C .mv, 0D .Ft, mgt3:如上图,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不用的两个固定的光滑斜面由静止自由滑下,到达斜面底端。

在这个过程中,两个物体具有的相同的物理量可能是 ·········( )A .重力的冲量 B.支持力的冲量 C.合力的冲量 D.到达底端的动量大小4.如右图,质量为2kg 的物体沿倾角为30°高为h=5m 的光滑斜面由静止从顶端下滑到底端的过程中 (g=10m/s 2) ,求: (1)重力的冲量;(2)支持力的冲量;(3)合外力的冲量.5、一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v 。

在此过程中………………( )A 、地面对他的冲量为mv+mg Δt,地面对他做的功为1/2mv 2B 、地面对他的冲量为mv+mg Δt,地面对他做的功为零。

C 、地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为1/2mv 2D 、地面对他的冲量为mv-mg Δt,地面对他做的功为零6、A 、B 两物体沿同一直线分别在F A 、F B 作用下运动,如上图是表示它们的动量p 随时间的变化规律。

设A 、B 两物体所受冲量大小分别为I A 、I B ,那么………………( )A 、F A >FB ,方向相反 B 、F A >F B ,方向相同C 、I A >I B , 方向相同D 、I A < I B ,方向相反7、静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F 随时间t 的变化如右图,则…( )A 、4s 内物体的位移为零B 、4s 内拉力对物体做功不为零C 、4s 末物体的速度为零D 、4s 内拉力对物体冲量不为零8、在光滑水平面上有两个质量均为2kg 的质点,质点a 在水平恒力F a =6N 作用下由静止开始运动6s ,质点b 在水平恒力F b =6N 作用下由静止开始运动6m ,比较这两质点所经历的过程,可以得到的正确结论是……( )A 、质点a 的位移比质点b 的位移小B 、质点a 的末速度比质点b 的末速度小C 、力F a 做的功比力F b 做的功小D 、力F a 的冲量比力F b 的冲量大9.质量为m 的物体从倾角为θ的光滑斜面上静止释放,经时间t 滑至斜面底端而获得大小为v 的速度,则在这过程中 ( )A .重力的冲量大小为mgtB .重力的冲量大小为mgtsin θC .重力的冲量大小为mvD .合外力的冲量大小为mv10.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11.某物体沿粗糙斜面上滑,达到最高点后又返回原处,下列分析正确的是 ( )A .上滑、下滑两过程中摩擦力的冲量大小相等B .上滑、下滑两过程中合外力的冲量相等C .上滑、下滑两过程中动量变化的方向相同D.整个运动过程中动量变化的方向沿斜面向下12、质量为2kg的质点从原点开始沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,该质点在任意位置的动量随位移x的变化规律为 p=8x kg·m/s,则该质点每秒钟所受的冲量大小为_________N·s 。

2025年高考物理总复习专题六动量第1讲动量、冲量、动量定理

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知识巩固练1.玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃杯与水泥地面撞击过程中() A.动能变化较大 B.动量变化较大C.受到的冲量较大D.动量变化较快【答案】D2.(2023年佛山模拟)据历史文献和出土文物证明,踢毽子起源于中国汉代,盛行于南北朝、隋唐.毽子由羽毛、金属片和胶垫组成.如图是同学练习踢毽子,毽子离开脚后,恰好沿竖直方向运动,假设运动过程中毽子所受的空气阻力大小不变,则下列说法正确的是()A.脚对毽子的作用力大于毽子对脚的作用力,所以才能把毽子踢起来B.毽子在空中运动时加速度总是小于重力加速度gC.毽子上升过程的动能减少量大于下落过程的动能增加量D.毽子上升过程中重力冲量大于下落过程中的重力冲量【答案】C【解析】脚对毽子的作用力与毽子对脚的作用力是一对作用力和反作用力,等大反向,故A 错误;因为空气阻力存在,毽子在空中上升段阻力向下,加速度大于重力加速度g,而下降阶段阻力向上,加速度小于重力加速度g,故B错误;根据动能定理,毽子上升过程的动能减少量ΔE k=(mg+f)h,下落过程的动能增加量ΔE k1=(mg-f)h,则ΔE k>ΔE k1,故C正确;毽子上升过程中加速度大小大于下降过程中加速度大小,上升过程中时间小于下降过程中时间,毽子上升过程中重力冲量小于下落过程中的重力冲量,故D错误.3.(多选)将质量为m的物体A以速率v0水平抛出,经过时间t后,物体下落了一段距离,速率仍为v0,方向却与初速度相反,如图所示.在这一运动过程中,下列说法中正确的是()A.风对物体做功为零B.风对物体做负功C.物体机械能减少mg2t22D.风对物体的冲量大小大于2mv0【答案】BD【解析】物体被抛出后,重力对其做正功,但是其动能没有增加,说明风对物体做负功,A 错误,B正确;由于不知道风的方向,所以无法计算物体下落的高度,也就无法计算重力和风对物体所做的功,C错误;重力的冲量竖直向下,大小为mgt,合力的冲量为2mv0,根据矢量的合成可知,风对物体的冲量大小大于2mv0,D正确.综合提升练4.一质量为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变化的图像如图,则()A.0~2 s内合外力F的冲量为4 N·sB.t=2 s时物块的动量大小为2 kg·m/sC.0~4 s内合外力F的冲量为0D.t=4 s时物块的速度为零【答案】A【解析】根据冲量的定义有I=Ft,结合图像可知,图线与时间轴所围面积表示合外力的冲量,上侧的面积表示冲量方向为正,下侧的面积表示冲量方向为负,则0~2 s内合外力F的冲量I1=2×2 N·s=4 N·s,0~4 s内合外力F的冲量I2=(2×2-1×2) N·s=2 N·s,A正确,C错误;0~2 s内根据动量定理有I1=mv1-0,解得p1=mv1=4 kg·m/s,0~4 s内根据动量定理有I2=mv2-0,解得v2=1 m/s,B、D错误.5.(2023年中山模拟)质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳,经时间t身体伸直并刚好离开水平地面,此时运动员的速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度大小为g.则()A.运动员在加速上升过程中处于失重状态B.该过程中,地面对运动员的冲量大小为mv-mgtC.该过程中,地面对运动员做功为0D.该过程中,运动员的动量变化量大小为mgt+mv【答案】C【解析】对运动员受力分析,在加速上升过程中加速度向上,处于超重状态,A错误;由动量定理有I-mgt=mv,得地面对运动员的冲量大小为I=mgt+mv,B错误;地面对运动员的力的作用点的位移为零,得地面对运动员做功为零,C正确;运动员的动量变化量大小为mv,D错误.6.如图甲所示,粗糙固定斜面与水平面的夹角为37°,质量为1.2 kg的小物块(可视为质点),在沿斜面向上的恒定推力F作用下从A点由静止开始向上运动,作用一段时间后撤去推力F,小物块能达到的最高位置为C点,小物块从A到C的v-t图像如图乙所示(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:(1)撤去F后小物块运动的加速度;(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;(3)0~1.2 s内推力F的冲量.解:(1)由图像可以知道撤去F后物块运动的加速度大小为a2=Δv2t2=10 m/s2.(2)在匀减速直线运动过程中由牛顿第二定律知mg sin 37°+μmg cos 37°=ma2,解得μ=0.5.(3)匀加速直线运动过程的加速度大小为a1=Δv1t1=103m/s2,沿斜面方向根据牛顿第二定律可得F-mg sin 37°-μmg cos 37°=ma1,得F=16 N. I=Ft,其中t=0.9 s,解得I=14.4 N·s.。

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 。

动量冲量动量定理课时练习4套题(含问题详解)

动量冲量动量定理课时练习4套题(含问题详解)

动量同步练习(一)动量、冲量、动量的变化量班级姓名1.以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球,不计空气阻力,则小球上升到最高点一半时间内的动量变化是______ ,小球上升到最高点一半高度内的动量变化是______ .(选竖直向下为正方向) 2.重为10N的物体在倾角为37°的斜面上下滑,通过A点后再经2s到斜面底端,若物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,则从A点到斜面底端的过程中,重力的冲量大小______N·s,方向______ ;弹力的冲量大小______N·S,方向______ ;摩擦力的冲量大小______N·s。

方向______ ;合外力的冲量大小______N·s,方向______ 。

3.如图所示,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。

4.将质量为0.5kg的小球以20m/s的初速度做竖直上抛运动,若不计空气阻力,则小球从抛出点至最高点的过程中,动量的增量大小为,方向为;从抛出至小球落回出发点的过程中,小球受到的冲量大小为,方向。

(取g=10m/s2)5.甲、乙两个物体,它们的质量之比为2∶1。

当它们的动量相同时,它们的动能之比E k甲∶E k乙= 。

当它们的动能相同时,动量之比P甲:P乙= 。

6.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______。

7.关于物体的动量,下列说法正确的是()A 动量的方向一定是物体速度的方向B 物体的动量越大,它的惯性也越大C 动量大的物体,它的速度一定大D 物体的动量越大,它所受的合外力越大8.关于同一物体的动能和动量,下列说法中正确的是()A 动能不变,动量一定不变B 动能变了,动量一定变C 动量不变,动能可能变D 动量变了,动能一定变9.质量m=3kg的小球,以速率v=2m/s绕圆心O做匀速圆周运动,小球转过四分之一圆周过程中动量的变化量大小为,转过半个圆周的过程中动量的变化量大小为______。

高中物理动量定理题20套(带答案)

高中物理动量定理题20套(带答案)

高中物理动量定理题20套(带答案)一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。

车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。

【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。

(2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得mv 1=2mv 222101122kmgL mv mv -=- 221(2)0(2)2k m gL m v -=-由以上各式得010v kgL =所以人给第一辆车水平冲量的大小010I mv m kgL ==2.如图所示,质量M =1.0kg 的木板静止在光滑水平面上,质量m =0.495kg 的物块(可视为质点)放在的木板左端,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。

质量m 0=0.005kg 的子弹以速度v 0=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10m/s 2。

求: (1)物块的最大速度v 1; (2)木板的最大速度v 2;(3)物块在木板上滑动的时间t.【答案】(1)3m/s ;(2)1m/s ;(3)0.5s。

【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:m0v0=(m+m0)v1解得:v1=3m/s(2)当子弹、物块和木板三者速度相同时,木板的速度最大,根据三者组成的系统动量守恒得:(m+m0)v1=(M+m+m0)v2。

高中物理动量定理基础题(含答案)

高中物理动量定理基础题(含答案)

高中物理动量定理基础题(含答案)一、单选题1.如图所示,质量为m 的小滑块沿倾角为θ的粗糙斜面向上滑动,经过时间1t 速度为零然后下滑,经过时间2t 回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终恒定。

在整个过程中,重力对滑块的总冲量为( )A .()12sin mg t t θ+B .()12sin mg t t θ-C .()12mg t t +D .()12cos mg t t θ+2.人从高处跳到地面,为了安全,一般都是让脚尖先着地,接着让整个脚底着地,并让人下蹲,这样做是为了( )A .减小人受到的冲量B .增大人受到的冲量C .延长与地面的作用时间,从而减小人受到的作用力D .延长与地面的作用时间,从而减小人动量的变化3.“守株持兔"是众所周知的寓言故事.假设兔子质量为3kg ,以10m /s 的速度奔跑,撞树后几乎不反弹、作用时间约为0.02s ,则兔子受到的平均撞击力大小为( ) A .1.5N B .15N C .150N D .1500N 4.如图,质量2kg m =的木块放在水平地面上,与地面间的动摩擦因数0.2μ=,木块在5N F =的水平恒力作用下由静止开始向右运动了10s ,210m/s =g ,在这10s 内,下列说法正确的是( )A .重力的冲量为0B .摩擦力的冲量为40N s -⋅C .物体动量的变化为20kg m/s ⋅D .合外力的冲量为50N·s5.如图,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成θ角的恒定拉力F 作用时间t 后,物体仍保持静止。

以下说法中正确的是( )A .物体的动量变化量为FtB .物体所受重力的冲量大小为0C .物体所受摩擦力的冲量大小为cos Ft θD .物体所受拉力F 的冲量大小是cos Ft θ二、多选题6.质量为1kg 的物块在水平力F 的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F 与时间t 的关系如图所示。

高中物理【动量 冲量 动量定理】典型题(带解析)

高中物理【动量 冲量 动量定理】典型题(带解析)

高中物理【动量、冲量、动量定理】典型题1.课上老师做了这样一个实验:如图所示,用一象棋子压着一纸条,放在水平桌面上接近边缘处.第一次,慢拉纸条,将纸条抽出,棋子掉落在地上的P 点;第二次,将棋子、纸条放回原来的位置,快拉纸条,将纸条抽出,棋子掉落在地上的N 点.从第一次到第二次现象的变化,下列解释正确的是( )A .棋子的惯性变大了B .棋子受到纸条的摩擦力变小了C .棋子受到纸条的摩擦力的冲量变小了D .棋子离开桌面时的动量变大了解析:选C .两次拉动中棋子的质量没变,其惯性不变,故A 错误;由于正压力不变,则纸条对棋子的摩擦力没变,故B 错误;由于快拉时作用时间变短,摩擦力对棋子的冲量变小了,故C 正确;由动量定理可知,合外力的冲量减小,则棋子离开桌面时的动量变小,故D 错误.2.如图所示,是一种弹射装置,弹丸的质量为m ,底座的质量为M =3m ,开始时均处于静止状态,当弹簧释放将弹丸以对地速度v 向左发射出去后,底座反冲速度的大小为 14v ,则摩擦力对底座的冲量为( )A .0B .14m v ,方向向左C .14m v ,方向向右D .34m v ,方向向左 解析:选B .设向左为正方向,对弹丸,根据动量定理:I =m v ;则弹丸对底座的作用力的冲量为-m v ,对底座根据动量定理:I f +(-m v )=-3m ·v 4得:I f =+m v 4,正号表示方向向左;故选B .3.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动.在启动阶段,列车的动能( ) A .与它所经历的时间成正比B .与它的位移成正比C .与它的速度成正比D .与它的动量成正比解析:选B .速度v =at ,动能E k =12m v 2=12ma 2t 2,与经历的时间的平方成正比,A 错;根据v 2=2ax ,动能E k =12m v 2=12m ·2ax =max ,与位移成正比,B 对;动能E k =12m v 2,与速度的平方成正比,C 错;动量p =m v ,动能E k =12m v 2=p 22m,与动量的平方成正比,D 错. 4.如图所示,质量为m 的物体,在大小确定的水平外力F 作用下,以速度v 沿水平面匀速运动,当物体运动到A 点时撤去外力F ,物体由A 点继续向前滑行的过程中经过B 点,则物体由A 点到B 点的过程中,下列说法正确的是( )A .v 越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功越多B .v 越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功与v 的大小无关C .v 越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功越少D .v 越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功与v 的大小无关解析:选D .由题知,物体所受的摩擦力F f =F ,且为恒力,由A 到B 的过程中,v 越大,所用时间越短,I f =Ft 越小;因为W f =F ·AB ,故W f 与v 无关.选项D 正确.5. (多选)如图所示,AB 为竖直固定的光滑圆弧轨道,O 为圆心,AO 水平,BO 竖直,轨道半径为R ,将质量为m 的小球(可视为质点)从A 点由静止释放,在小球从A 点运动到B 点的过程中( )A .小球所受合力的冲量水平向右B .小球所受支持力的冲量水平向右C .小球所受合力的冲量大小为m 2gRD .小球所受重力的冲量大小为零解析:选AC .在小球从A 点运动到B 点的过程中,小球在A 点的速度为零,在B 点的速度水平向右,由动量定理知,小球所受合力的冲量即重力和支持力的合力的冲量水平向右,A 正确,B 错误;在小球从A 点运动到B 点的过程中机械能守恒,故有mgR =12m v 2B,解得v B =2gR ,由动量定理知,小球所受合力的冲量大小为I =m 2gR ,C 正确;小球所受重力的冲量大小为I G =mgt ,大小不为零,D 错误.6.如图所示,在水平光滑的轨道上有一辆质量为300 kg ,长度为2.5 m 的装料车,悬吊着的漏斗以恒定的速率100 kg/s 向下漏原料,装料车以0.5 m/s 的速度匀速行驶到漏斗下方装载原料.(1)为了维持车速不变,在装料过程中需用多大的水平拉力作用于车上才行.(2)车装完料驶离漏斗下方仍以原来的速度前进,要使它在2 s 内停下来,需要对小车施加一个多大的水平制动力.解析:(1)设在Δt 时间内漏到车上的原料质量为Δm ,要使这些原料获得与车相同的速度,需加力为F ,根据动量定理,有F ·Δt =Δm ·v所以F =Δm Δt·v =100×0.5 N =50 N. (2)车装完料的总质量为M =m 车+Δm Δt·t =⎝⎛⎭⎫300+100×2.50.5kg =800 kg 对车应用动量定理,有F ′·t ′=0-(-M v )解得F ′=M v t ′=800×0.52N =200 N. 答案:(1)50 N (2)200 N7.第二届进博会于2019年11月在上海举办,会上展出了一种乒乓球陪练机器人,该机器人能够根据发球人的身体动作和来球信息,及时调整球拍将球击回.若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回,球在空中运动一段时间后落到对方的台面上,忽略空气阻力和乒乓球的旋转.下列说法正确的是( )A .击球过程合外力对乒乓球做功为零B .击球过程合外力对乒乓球的冲量为零C .在上升过程中,乒乓球处于失重状态D .在下落过程中,乒乓球处于超重状态解析:选AC .球拍将乒乓球原速率击回,可知乒乓球的动能不变,动量方向发生改变,可知合力做功为零,冲量不为零.A 正确,B 错误;在乒乓球的运动过程中,加速度方向向下,可知乒乓球处于失重状态,C 正确,D 错误.8.如图所示,物体从t =0时刻开始由静止做直线运动,0~4 s 内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数,下列表述不正确的是( )A .0~2 s 内合外力的冲量一直增大B .0~4 s 内合外力的冲量为零C .2 s 末物体的动量方向发生变化D .0~4 s 内物体动量的方向一直不变解析:选C .根据F -t 图象面积表示冲量,可知在0~2 s 内合外力的冲量一直增大,A 正确;0~4 s 内合外力的冲量为零,B 正确;2 s 末冲量方向发生变化,物体的动量开始减小,但方向不发生变化,0~4 s 内物体动量的方向一直不变,C 错误,D 正确.9.最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s ,产生的推力约为4.8×106 N ,则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为( )A .1.6×102 kgB .1.6×103 kgC .1.6×105 kgD .1.6×106 kg解析:选B .设1 s 内喷出气体的质量为m ,喷出的气体与该发动机的相互作用力为F ,由动量定理Ft =m v 知,m =Ft v =4.8×106×13×103kg =1.6×103 kg ,选项B 正确. 10.(多选)如图所示,用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层.设水柱直径为D ,水流速度为v ,方向水平,水柱垂直煤层表面,水柱冲击煤层后水的速度为零.高压水枪的质量为M ,手持高压水枪操作,进入水枪的水流速度可忽略不计,已知水的密度为ρ.下列说法正确的是( )A .高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρv πD 2B .高压水枪的功率为18ρπD 2v 3 C .水柱对煤层的平均冲力为14ρπD 2v 2 D .手对高压水枪的作用力水平向右解析:选BC .设Δt 时间内,从水枪喷出的水的体积为ΔV ,质量为Δm ,则Δm =ρΔV ,ΔV =S v Δt =14πD 2v Δt ,单位时间喷出水的质量为Δm Δt =14ρv πD 2,选项A 错误.Δt 时间内水枪喷出的水的动能E k =12Δm v 2=18ρπD 2v 3Δt ,由动能定理知高压水枪在此期间对水做功为W =E k =18ρπD 2v 3Δt ,高压水枪的功率P =W Δt =18ρπD 2v 3,选项B 正确.考虑一个极短时间Δt ′,在此时间内喷到煤层上水的质量为m ,设煤层对水柱的作用力为F ,由动量定理,F Δt ′=m v ,Δt ′时间内冲到煤层水的质量m =14ρπD 2v Δt ′,解得F =14ρπD 2v 2,由牛顿第三定律可知,水柱对煤层的平均冲力为F ′=F =14ρπD 2v 2,选项C 正确.当高压水枪向右喷出高压水流时,水流对高压水枪的作用力向左,由于高压水枪有重力,根据平衡条件,手对高压水枪的作用力方向斜向右上方,选项D 错误.11.质量相等的A 、B 两物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力F 1、F 2的作用而从静止开始做匀加速直线运动.经过时间t 0和4t 0速度分别达到2v 0和v 0时,分别撤去F 1和F 2,两物体都做匀减速直线运动直至停止.两物体速度随时间变化的图线如图所示.设F 1和F 2对A 、B 两物体的冲量分别为I 1和I 2,F 1和F 2对A 、B 两物体做的功分别为W 1和W 2,则下列结论正确的是( )A .I 1∶I 2=12∶5,W 1∶W 2=6∶5B .I 1∶I 2=6∶5,W 1∶W 2=3∶5C .I 1∶I 2=3∶5,W 1∶W 2=6∶5D .I 1∶I 2=3∶5,W 1∶W 2=12∶5解析:选C .由题可知,两物体匀减速运动的加速度大小都为v 0t 0,根据牛顿第二定律,匀减速运动中有F f =ma ,则摩擦力大小都为m v 0t 0.由题图可知,匀加速运动的加速度分别为2v 0t 0、v 04t 0,根据牛顿第二定律,匀加速运动中有F -F f =ma ,则F 1=3m v 0t 0,F 2=5m v 04t 0,故I 1∶I 2=F 1t 0∶4F 2t 0=3∶5;对全过程运用动能定理得:W 1-F f x 1=0,W 2-F f x 2=0,得W 1=F f x 1,W 2=F f x 2,图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移,则位移之比为6∶5,整个运动过程中F 1和F 2做功之比为W 1∶W 2=x 1∶x 2=6∶5,故C 正确. 12. 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.某滑道示意图如图所示,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/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s.取重力加速度g =10 m/s 2.(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I 的大小;(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F N 的大小.解析:(1)根据匀变速直线运动公式,有L =v 2B -v 2A 2a=100 m. (2)根据动量定理,有I =m v B -m v A =1 800 N ·s.(3)运动员经过C 点时的受力分析如图所示.运动员在BC 段运动的过程中,根据动能定理,有mgh =12m v 2C -12m v 2B 根据牛顿第二定律,有F N -mg =m v 2C R解得F N =3 900 N.答案:(1)100 m (2)1 800 N ·s (3)受力图见解析 3 900 N。

动量冲量动量定理课时练习4套题(含答案)

动量冲量动量定理课时练习4套题(含答案)

动量和动量定理同步练习(1)1、下列说法正确的是:A.物体的动量改变,则速度大小一定变化 B.物体所受合外力越大,物体动量变化越大C.物体所受合外力越大,物体动量变化率一定越大 D,物体的运动状态改变,其动量一定改变2、竖直上抛一个物体,不计空气阻力,在上升过程与下落到出发点的两过程中:A.经历的时间相等B.发生的位移相等 C.重力对物体的冲量相同 D.动量变化相同3、玻璃杯从同一高度落下掉在石头上比掉在草地上容易碎是由于玻璃杯与石头撞击过程中: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快 D.玻璃杯的动量变化较大4、下列判断正确的是:A.物体动量的方向总是与它所受的合外力的方向一致 B.物体动量变化的方向总与它受到的合外力的方向一致C.静止在水平面上的物体,其重力在任一时间内的冲量为零 D.物体有加速度时其动量不可能为零5、如图所示,质量为2kg的物体A静止在光滑的水平面上,与水平方向成30º角的恒力F=3N作用于该物体,历时10s,则:A.力的冲量大小为零 B.力F对物体的冲量大小为30Ns3Ns D.物体动量的变化量为153NsC.力F对物体的冲量大小为156、质量为m的物体仅在力F作用下,经过时间t,其速度从v l增加到v2。

若质量为m/2的物体仅在力F作用下,其初速度仍为v1,F的方向与v1方向相同,则经相同时间t,该物体末动量大小为:A.m(v2-V1)/2 B. 2m(2v2-v1) C.m(2v2-v1) D.m(2v2-v1)/27、物体沿粗糙的斜面上滑,到最高点后又滑回原处,则:A、上滑时重力的冲量比下滑时小B、上滑时摩擦力冲量比下滑时大C、支持力的冲量为0D、整个过程中合外力的冲量为零8、质量为2kg的物体,速度由4m/s变为-6m/s,则此过程中,它所受到的合外力的冲量为:A.-20Ns B.20Ns C.-4Ns D.一12Ns9、物体在做下面几种运动时,物体在任何相等的时间内动量变化总是相等的是;A.做匀变速直线运动 B.做竖直上抛运动 C.做平抛运动 D.做匀速圆周运动10、粗糙水平面上物体在水平拉力F作用下从静止起加速运动,经过时间t撤去F,在阻力f作用下又经3t停下,则F:f 为 ( )A.3:1 B.4:1 C.1:4 D.1:311、一只50g的网球以25m/s的速度水平飞来,又以30m/s的速度被网球拍水平击回去,则网球受到的冲量大小为___,如果作用在球上的平均打击力为30N,则球与拍接触的时间为____。

高考物理动量冲量精讲精练动量定理

高考物理动量冲量精讲精练动量定理

动量定理1.动量定理(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量.(2)表达式:F合·t=Δp=p′-p.(3)矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以在某一方向上用动量定理.对点自测1.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球时,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以( ) A.减小球对手的冲量 B.减小球对手的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量解析:选B.由动量定理Ft=Δp知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球对手的冲击力,选项B正确.2.一个质量m=1.0 kg的物体,放在光滑的水平面上,当物体受到一个F=10 N与水平面成30°角斜向下的推力作用时,在10 s内推力的冲量大小为________ N·s,动量的增量大小为________ kg·m/s.解析:根据p=Ft,可知10 s内推力的冲量大小p=Ft=100 N·s,根据动量定理有Ftcos 30°=Δp.代入数据解得Δp=50 3 kg·m/s=86.6 kg·m/s.答案:100 86.6二动量定理的理解及应用1.应用动量定理时应注意两点(1)动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统).(2)动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选同一个正方向.2.动量定理的三大应用(1)用动量定理解释现象①物体的动量变化一定,此时力的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小.②作用力一定,此时力的作用时间越长,动量变化越大;力的作用时间越短,动量变化越小.(2)应用I=Δp求变力的冲量.(3)应用Δp=F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量.[典例1] 某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.解析 (1)设Δt 时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,质量为Δm,则Δm=ρΔV①ΔV=v 0SΔt②由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为 Δm Δt =ρv 0S ③ (2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h ,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt 时间内喷出的水,由能量守恒得12(Δm)v 2+(Δm)gh=12(Δm)v 20④ 在h 高度处,Δt 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp=(Δm)v⑤设水对玩具的作用力的大小为F ,根据动量定理有FΔt=Δp⑥由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得F =Mg ⑦联立③④⑤⑥⑦式得h =v 202g -M 2g 2ρ2v 20S2⑧ 答案 (1)ρv 0S (2)v 202g -M 2g 2ρ2v 20S2(1)用动量定理解题的基本思路(2)对过程较复杂的运动,可分段用动量定理,也可整个过程用动量定理.过关检测1. 质量为1 kg 的物体做直线运动,其速度图象如图所示.则物体在前10 s 内和后10 s 内所受外力的冲量分别是( )A .10 N·s 10 N·sB .10 N·s -10 N·sC .0 10 N·sD.0 -10 N·s解析:选D.由图象可知,在前10 s内初、末状态的动量相同,p1=p2=5 kg·m/s,由动量定理知I1=0;在后10 s内末状态的动量p3=-5 kg·m/s,由动量定理得I2=p3-p2=-10 N·s,故正确答案为D.2.如图所示,一质量为M的长木板在光滑水平面上以速度v0向右运动,一质量为m的小铁块在木板上以速度v0向左运动,铁块与木板间存在摩擦.为使木板能保持速度v0向右匀速运动,必须对木板施加一水平力,直至铁块与木板达到共同速度v0.设木板足够长,求此过程中水平力的冲量大小.解析:考虑M、m组成的系统,设M运动的方向为正方向,根据动量定理有Ft=(M+m)v0-(Mv0-mv0)=2mv0则水平力的冲量I=Ft=2mv0.答案:2mv03.如图所示,一质量为M=2 kg的铁锤从距地面h=3.2 m高处自由下落,恰好落在地面上的一个质量为m=6 kg的木桩上,随即与木桩一起向下运动,经时间t=0.1 s停止运动.求木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小.(铁锤的横截面小于木桩的横截面,木桩露出地面部分的长度忽略不计,重力加速度g取10 m/s2)解析:铁锤下落过程中机械能守恒,则v=2gh=8 m/s.铁锤与木桩碰撞过程中动量守恒,Mv=(M+m)v′,v′=2 m/s.木桩向下运动,由动量定理(规定向下为正方向)得[(M+m)g-f]Δt=0-(M+m)v′,解得f=240 N.答案:240 N4.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,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.m2ght+mg B.m2ght-mgC.m ght+mg D.m ght-mg解析:选A.由动量定理得(mg-F)t=0-mv,得F=m2ght+mg.选项A正确.5. (多选)静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是( )A.0~4 s内物体的位移为零B.0~4 s内拉力对物体做功为零C.4 s末物体的动量为零D.0~4 s内拉力对物体的冲量为零解析:选BCD.由图象可知物体在4 s内先做匀加速后做匀减速运动,4 s末的速度为零,位移一直增大,A错;前2 s拉力做正功,后2 s拉力做负功,且两段时间做功代数和为零,故B正确;4 s末的速度为零,故动量为零,故C正确;根据动量定理,0~4 秒内动量的变化量为零,所以拉力对物体的冲量为零,故D正确.高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

7.2 动量、冲量与动量定理的应用-2017年高考物理热点+题型全突破含解析

7.2 动量、冲量与动量定理的应用-2017年高考物理热点+题型全突破含解析

一、动量与冲量概念的理解及大小的计算1.动量、动能、动量变化量的比较动量动能动量变化量定义物体的质量和速度的乘积物体由于运动而具有的能量物体末动量与初动量的矢量差定义式p=mvE k=错误!mv2Δp=p′-p标矢性矢量标量矢量特点状态量状态量过程量关联方程E k=p22m,E k=错误!pv,p=错误!,p=错误!联系(1)都是相对量,与参考系的选取有关,通常选取地面为参考系(2)若物体的动能发生变化,则动量一定也发生变化;但动量发生变化时动能不一定发生变化【典例1】关于动量的变化,下列说法正确的是()A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp的方向与运动方向相同B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp的方向与运动方向相反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,动量的增量一定不为零【答案】ABD【解析】当运动物体的速度增大时,其末态动量p2大于初态动量p1,由矢量的运算法则可知Δp=p2-p1>0,与物体运动方向相同。

如图(a)所示,所以A 选项正确。

当物体速度减小时,p2〈p1,如图(b)所示,Δp与p1或p2方向相反,B选项正确。

当物体的速度大小不变时,其方向可能变化,也可能不变化,动量可能不变化即Δp=0,也可能动量大小不变而方向变化,此种情况Δp≠0,C选项不正确。

当物体做曲线运动时,动量的方向变化,即动量一定变化,Δp一定不为零,如图(c)所示,故D选项正确。

【典例2】(2017江西上高县第二中学高三下学期开学考试)物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s,这说明( ) A。

物体的动量在减小B。

物体的动量在增大C。

物体的动量大小一定变化D。

物体的动量大小可能不变【答案】D2。

冲量的理解与计算(1)恒力的冲量计算恒力的冲量可直接根据定义式来计算,即由I=Ft而得.(2)对于在同一方向上随时间均匀变化的力,可以用平均力计算冲量。

(3)方向恒定的变力的冲量计算。

高一物理冲量动量定理练习题

高一物理冲量动量定理练习题

高一物理冲量动量定理练习题【典型例题】例1放在水平面上质量为m的物体,用一水平力F推它t秒,但物体始终没有移动,则这段时间内F对物体的冲量为()A. OB. FtC. mgtD. 无法判断例2 如下图所示,原来静止在光滑水平面上的两小车,两车之间有一根被压缩的轻弹簧。

如果B车的质量为A车质量的2倍,当弹簧弹开时,作用于B车的总冲量是4N·s,求作用于A车的总冲量。

例3 如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,在到达斜面底端的过程中()A. 重力的冲量相同B. 弹力的冲量相同C. 合力的冲量相同D. 以上说法均不对例4 一个质量为m的物体做匀速圆周运动,其半径为R,线速度为v,问在转动一周的时间内物体所受合外力的冲量为多少?例5 如图,用0.5 kg的铁锤把钉子钉进木头里去,打击时铁锤的速度v=4.0m/s,如果打击后铁锤的速度变为零,打击的作用时间是0.01s,那么(1)不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力多大?(2)考虑铁锤的重力,铁锤钉钉子的平均作用力又是多大?例6 一质量为O.10 kg的小球从0.80 m高处自由下落到一厚软垫上。

若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s,则这段时间内软垫对小球的平均作用力为。

若小球落在水泥地面上,小球从接触地面至速度减小为零经历了0.00ls,则该段时间内地面对小球的作用力为(g取10m/s2)。

【模拟试题】1. 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,但两个物体所受的冲量大小可能相同B. 作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定也很大C. 作用在物体上的力的作用时间很短,物体所受的冲量一定很小D. 只要力的作用时间和力的乘积相同,物体所受的冲量一定相同2. 如图所示,质量为m 的物体,在跟水平方向成θ角的力F 作用下,以速度v 匀速前进t 秒钟,则物体在这段时间内受到力F 的冲量与合外力的冲量各为 ( )A. θcos Ft FtB. θθcos sin Ft FtC. θsin Ft FtD. 0Ft3. 如图所示,一木楔固定在水平地面上,木楔的倾角为θ,在斜面上有一质量为m 的小物块处于静止状态,则在t 时间内,斜面对小物块的冲量大小和方向是 ( )A. cos mgt θ,垂直于斜面向上B. OC. mgt ,竖直向上D. mgt ,竖直向下4. 运动员向球踢了一脚,踢球时的力F=100N ,球在地面上滚动了t=10s 停下来,则运动员踢球的冲量为 ( )A. 1000N·sB. 500N·sC. 零D. 无法确定5. 如果物体所受的合外力为零,那么 ( )A. 物体的动量为零B. 物体所受的冲量为零C. 物体速度的变化为零D. 物体动量的变化为零6. 人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做是为了 ( )A. 减小冲量B. 减小动量的变化量C. 延长与地面的冲击时间,从而减小冲力D. 增大人对地面的压强,起到安全作用7. 质量为m 的物体,在水平面上以加速度a 从静止开始运动,所受阻力为F ,经过时间t ,它的速度为v ,在此过程中物体所受合外力的冲量为 ( )A. a v F ma /)(+B. mvC. matD. a v F ma /)(-8. 如果物体在任何相等时间内受到的冲量都相同(不为O ),则物体的运动 ( )A. 可能是匀变速直线运动B. 可能是匀变速曲线运动C. 可能是匀速直线运动D. 可能是匀速圆周运动9. 如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v 抽出纸条后,铁块掉在地上的P 点,若以2v 速度抽出纸条,则铁块落地点为( )A. 仍在P 点B. 在P 点左边C. 在P 点右边不远处D. 在P 点右边原水平位移的两倍处10. 如图所示。

高中物理《动量》基础典型习题全集(含答案)

高中物理《动量》基础典型习题全集(含答案)

高中物理《动量》习题全集(含答案)动量和冲量一.选择题11、关于冲量和动量,下列说法正确的是()A.冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量B.动量是描述物体运动状态的物理量.动量是描述物体运动状态的物理量C.冲量是物理量变化的原因.冲量是物理量变化的原因D.冲量方向与动量方向一致.冲量方向与动量方向一致2、质量为m的物体放在水平桌面上,用一个水平推力F推物体而物体始终不动,那么推物体的冲量应是( )在时间t内,力F推物体的冲量应是(A.v B.Ft C.mgt D.无法判断.无法判断3、古有“守株待兔”寓言,设兔子头受到大小等于自身体重的打击力时即可致死,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(2g=)()10m/s A.1m/s B.1.5m/s C.2m/s D.2.5m/s 4、某物体受到一2N·s的冲量作用,则(的冲量作用,则( )A.物体原来的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.物体的末动量一定是负值C.物体的动量一定减少.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5、下列说法正确的是(、下列说法正确的是( )A.物体的动量方向与速度方向总是一致的B.物体的动量方向与受力方向总是一致的C.物体的动量方向与受的冲量方向总是一致的D.冲量方向总是和力的方向一致.冲量方向总是和力的方向一致一.选择题21.有关物体的动量,下列说法正确的是()A.某一物体的动量改变,一定是速度大小改变B.某一物体的动量改变,一定是速度方向改变C .某一物体的运动速度改变,其动量一定改变D .物体的运动状态改变,其动量一定改变2.关于物体的动量,下列说法中正确的是()A .物体的动量越大,其惯性越大.物体的动量越大,其惯性越大B .同一物体的动量越大,其速度一定越大C .物体的动量越大,其动量的变化也越大D .动量的方向一定沿着物体的运动方向.动量的方向一定沿着物体的运动方向3.下列说法中正确的是(.下列说法中正确的是( )A .速度大的物体,它的动量一定也大.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.动量大的物体,它的速度一定也大C .匀速圆周运动物体的速度大小不变,它的动量保持不变D .匀速圆周运动物体的动量作周期性变化4.有一物体开始自东向西运动,动量大小为10/kg m s ×,由于某种作用,后来自西向东运动,动量大小为15/kg m s ×,如规定自东向西方向为正,则物体在该过程中动量变化为A .5/kg m s ×B .5/kg m s -×C .25/kg m s ×D .25/kg m s -×5.关于冲量的概念,以下说法中正确的是A .作用在两个物体上的力大小不同,但两个物体所受的冲量可能相同B .作用在物体上的力很大,物体所受的冲量也一定很大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 .只要力的作用时间和力大小的乘积相同,物体所受的冲量一定相同6.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.速度大的物体动量一定大B .质量大的物体动量一定大.质量大的物体动量一定大C .两物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相同D .两物体的速度相同,则它们动量的方向一定相同7.某物体在运动过程中,下列说法中正确的是()A .在任何相等时间内,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,则物体一定做匀速运动C .只要物体的加速度不变,物体的动量就不变D .只要物体的速度不变,物体的动量就不变8.使质量为2kg 的物体做竖直上抛运动,4s 后回到出发点,不计空气阻力,在此过程中物体动量的变化和所受的冲量分别是()A .80/kg m s ×,方向竖直向下;80N s ×,方向竖直向上,方向竖直向上B .80/kg m s ×,方向竖直向上;80N s ×,方向竖直向下,方向竖直向下C .80/kg m s ×和80N s ×,方向均竖直向下,方向均竖直向下D .40/kg m s ×和40N s ×,方向均竖直向下,方向均竖直向下9.一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑,物体滑到最高点后又返回到斜面底部,则下述说法中正确的是()A .上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量B .上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等C .上滑过程中弹力的冲量为零.上滑过程中弹力的冲量为零D .上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同二.填空题1.质量为2kg 的物体自由下落,在第2s 初到第3s 末,末,物体所受重力的冲量为物体所受重力的冲量为______,方向______(g 取210/m s )2.如图所示,质量5m kg =的物体,静止在光滑水平面上,在与水平面成37°斜向上50N 的拉力F 作用下,水平向右开始做匀变速直线运动,则在前2s 内,拉力的冲量大小为______N s ×,水平面对物体支持力的冲量大小为______N s ×,重力的冲量大小为______N s ×,合外力的冲量大小为________N s ×.3.一质量为2kg 的钢球,在距地面5m 高处自由下落,碰到水平的石板后以8/m s 的速度被弹回,以竖直向下为正方向,则在与石板碰撞前钢球的动量为______/kg m s ×,碰撞后钢球的动量为______/kg m s ×,碰撞过程中钢球动量的变化量为_______/kg m s ×. 4.质量为3kg 的物体从5m 高处自由下落到水泥地面后被反弹到3.2m 高处,则在这一整个过程中物体动量的变化为_____/kg m s ×,物体与水泥地面作用过程中动量变化的大小为_____/kg m s ×.三.计算题1.物体A 的质量是10kg ,静止在水平面上,A 与水平面间的动摩擦因数为0.4,现有50F N =的水平推力作用在A 上,在F 持续作用4s 的过程中物体所受的总冲量大小为多少?少?2.以初速度0v 竖直上抛一个质量为m 的小球,不计空气阻力,求下列两种情况下小球动量的变化.动量的变化.(1)小球上升到最高点的一半时间内.)小球上升到最高点的一半时间内.(2)小球上升到最高点的一半高度内.)小球上升到最高点的一半高度内.2A .在2F 作用下经2t D ,物体的动量为24mvB .在2F 作用下经2t D ,物体的动量为14mvC .在2F 作用下经tD ,物体的动量为21(2)m v v -D .在作用下经2t D ,物体动量增加22mv4.一个质量为m 的小球以速率v 垂直射向墙壁,碰后又以相同的速率弹回,小球在此过程中受到的冲量大小是()程中受到的冲量大小是()A .mvB .12mv C .2m v D .0 5.下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化不相同的是()A .匀速圆周运动.匀速圆周运动B .自由落体运动.自由落体运动C .平抛运动.平抛运动D .匀减速运动.匀减速运动6.质量为m 的物体,在水平面上以加速度a 从静止开始运动,所受阻力为f ,经过时间t ,它的速度为v ,在此过程中物体所受合外力的冲量是()A .()/ma f v a + B .mvC .matD .()/ma f v a -7.某物体受到一个6N s -×的冲量作用,则()的冲量作用,则()A .物体的动量增量一定与规定的正方向相反B .物体原来动量方向一定与这个冲量方向相反C .物体的末动量方向一定与这个冲量方向相反D .物体的动量一定在减小.物体的动量一定在减小8.子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块中,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相同C .当子弹与木块以同一速度运动后,它们的动量一定相等D .子弹与木块的动量变化必大小相等,方向相反9.质量为0.1kg 的钢球自5m 高度处自由下落,与地面碰撞后回跳到3.2m 高处,整个过程历时2s ,不计空气阻力,g 取210/m s ,则钢球与地面作用过程中钢球受到地面给它的平均作用力大小为()均作用力大小为()xkg的作用下沿同一直线运动,它们的动量随时间变化A的冲3的速度沿相应的方向弹回,以足球入射方向为正方向,球门对足球的平均作用力是_____.2、以10m ·1s -的初速度在月球上竖直上抛一个质量为0.5kg 的石块,它落在月球表面上的速率也是10m ·1s -,在这段时间内,石块速度的变化量为_____,其方向是_____,它的动量的增量等于_____,其方向是_____,石块受到的月球引力的冲量是_____,方向是_____.3、质量50kg 的粗细均匀的横梁,以A 为轴,B 端以绳悬吊,使之水平.AB 长60cm ,一个1kg 的钢球从离A B 0.8m 高处自由落下,撞击在横梁上离A 20cm 处,回跳0.2m ,撞击时间为0.02s ,则钢球撞击横梁时B 端绳子受力大小为_____N (210m/s g =)4、质量为50kg 的特技演员从5m 高墙上自由落下,着地后不再弹起,假如他能承受的地面支持力最大为体重的4倍,则落地时他所受到的最大合力不应超过_____N ,为安全计,他落地时间最少不应少于_____(g 取10m ·2s -)5、一宇宙飞船以41110m s -´×的速度进入密度为53210kg m --´×的陨石灰之中,如果飞船的最大截面积为52m ,且近似认为陨石灰与飞船碰撞后都附在船上,则飞船保持匀速运动所需的平均动力为_____N 三.计算题11.将质量为0.5kg 的小球以20/m s 的初速度做竖直上抛运动,不计空气阻力,则小球从抛出点至最高点的过程中,抛出点至最高点的过程中,动量的增量大小为多少?方向怎样?从抛出点至小球返回热动量的增量大小为多少?方向怎样?从抛出点至小球返回热出点的过程中,小球动量的增量大小为多少?方向怎样?2.质量为3kg 的物体初速度为10/m s ,在12N 的恒定合外力作用下速度增加到18/m s ,方向与初速方向相同,求物体在这一过程中受到的冲量和合外力的作用时间.3.0.5kg 的足球从1.8m 高处自由落下,碰地后能弹到1.25m 高,若球与地的碰撞时间为0.1s ,试求球对地的作用力.试求球对地的作用力.4.自动步枪每分钟能射出600颗子弹,每颗子弹的质量为20g ,以500/m s 的速度射击枪,求因射击而使人受到的反冲力的大小.求因射击而使人受到的反冲力的大小.两木块紧靠在一起且静止于光滑的水平面上,物块C以一定速度v的质量分别是1kg和2kg,C与A、选择题1参考答案:1.B 2.C 3.C 4.C 5.A 6.BC 7.A 8.D 9.D 选择题2参考答案:1.BC 2.ABC 3.C 4.A 5.B 6.A 7.D 8.C 填空题1参考答案:1.0/v g m 2.2/I F 2I 3.40 4.100 5.42.510´ 填空题2参考答案:1、-180N 2、120m s -×;向下;110kg m s -××;向下;10N ·s ;向下;向下3、350N 4、1500N ;0.33s 5、4110´N 计算题1参考答案:1.10/kg m s ×,方向向下;20/kg m s ×,方向向下,方向向下 2.24N s ×;2s 3.60N ;方向向下 4.100N 计算题2参考答案:1.8s 2.784N 3.()()/M m a t t M ¢++ 4.1/m s ;4/m s动量守恒定律练习题一.选择题11.关于系统动量是否守恒,下列说法不正确的是()A.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒B.只要系统所受合外力的冲量为零,系统的动量守恒C.系统不受外力作用时,动量守恒.系统不受外力作用时,动量守恒D.整个系统的加速度为零,系统的动量守恒2.关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围,下列说法正确的是()A.牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题B.牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题C.动量守恒定律既适用于低速,也适用于高速运动的问题D.动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观物质3.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有()()A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人和车为一系统B.运动员将铅球加速推出,运动员和铅球为一系统C.重物竖直下落在静止于地面的车厢中,重物和车厢为一系统D.斜面放在光滑水平面上,滑块沿光滑的斜面下滑,滑块和斜面为一系统4.两个物体相互作用前后的总动量不变,则由这两个物体所组成的系统必有()A.一定不受外力作用.一定不受外力作用B.所受的外力之和一定为零.所受的外力之和一定为零C.一定没有摩擦力作用.一定没有摩擦力作用D.每个物体的动量都不变.每个物体的动量都不变5.关于动量守恒定律的研究对象,下列说法中最严格的正确说法是()A.单个物体.单个物体B.物体系.物体系C.相互作用的物体系.相互作用的物体系D .不受外力作用或外力之和为零的物体系6.甲、乙两船静止在湖面上,总质量分别是1m 、2m ,两船相距s ,甲船上的人通过绳子,用力F 拉乙船,若水对两船的阻力大小均为f 且f F <,则在两船相向运动的过程中()()A .甲船的动量守恒.甲船的动量守恒B .乙船的动量守恒.乙船的动量守恒C .甲、乙两船的总动量守恒.甲、乙两船的总动量守恒D .甲、乙两船的总动量不守恒.甲、乙两船的总动量不守恒7.在两个物体相互作用的过程中,没有其他外力作用,下列说法中正确的是() A .质量大的物体动量变化大.质量大的物体动量变化大 B .两物体的动量变化大小相等.两物体的动量变化大小相等 C .质量大的物体速度变化小.质量大的物体速度变化小 D .两物体所受的冲量相同.两物体所受的冲量相同8.如图所示,一物块放在长木板上以初速度1v 从长木板的左端向右运动,长木板以初速度2v 也向右运动,物块与木板间的动摩擦因数为m ,木板与水平地面间接触光滑,12v v >,则在运动过程中,则在运动过程中 ()()A .木板的动量增大,物块的动量减少.木板的动量增大,物块的动量减少B .木板的动量减少,物块的动量增大.木板的动量减少,物块的动量增大C .木板和物块的总动量不变.木板和物块的总动量不变D .木块和物块的总动量减少.木块和物块的总动量减少9.一只小船静止在平静的湖面上,一个人从小船的一端走到另一端,不计水的阻力,下列说法正确的是()下列说法正确的是()A .人在船上行走时,人对船的冲量比船对人的冲量小,所以人向前运动得快,船后退得慢后退得慢B .人在船上行走时,人的质量比船的质量小,它们所受的冲量大小是相等的,所以人向前走得快,船后退得慢以人向前走得快,船后退得慢C .当人停止走动时,因船的惯性大,所以船将继续后退D .当人停止走动时,因系统的总动量守恒,所以船也停止后退10.如图所示,质量为M 的小车置于光滑的水平面上,车的上表面粗糙,有一质量为ma 0a中途炸成a ,b 两块,它们同时落到地面,分别落在A 点和B 点,且OA >OB ,若爆炸时间极短,空气阻力不计,则(时间极短,空气阻力不计,则( )A .落地时a 的速度大于b 的速度的速度B .落地时a 的动量大于b 的动量的动量C .爆炸时a 的动量增加量大于b 的增加量的增加量D .爆炸过程中a 增加的动能大于b 增加的动能增加的动能 二.填空题1.竖直向上发射炮弹的高射炮,以炮身和炮弹为一个系统,则该系统的动量______;以炮身、炮弹和地球为一系统,则该系统的动量________.2.质量为A m 的物体A 以速率v 向右运动,质量为B m 的物体B 以速率v 向左运动,A B m m >,它们相碰后粘合在一起运动,则可判定它们一起运动的方向为_______.3.质量为M 的木块在光滑水平面上以速度1v 向右滑动,迎面射来一质量为m ,水平速度为v ¢的子弹,若子弹穿射木块时木块的速度变为2v ,且方向水平向左,则子弹穿出木块时的速度大小为________. 三.计算题1.质量200M kg =的小车,以速度200/v m s =沿光滑水平轨道运动时,质量的石块竖直向下落入车内,经过一段时间,石块又从车上相对车竖直落下,则石块落离车后车的速度.2.质量为120t 的机车,向右滑行与静止的质量均为60t 的四节车厢挂接在一起,机车的速度减小了3/m s ,求机车原来的速度大小.,求机车原来的速度大小.m s的速度沿光滑水平面匀/被水平飞行的子弹击中,被水平飞行的子弹击中,木块木块B 在下落到一半高度时才被水平飞行的子弹击中,在下落到一半高度时才被水平飞行的子弹击中,若子弹若子弹均留在木块内,以A t 、B t 、C t 分别表示三个木块下落的时间,则它们间的关系是()A .ABC t t t >> B .A C B t t t =< C .A B C t t t <<D .A B C t t t =<6.如图所示,小平板车B 静止在光滑水平面上,在其左端有一物体A 以水平速度0v 向右滑行。

12动量定理练习(含答案)

12动量定理练习(含答案)

人教版〔2023〕选择性必修一 1.2 动量定理一、单项选择题1.将质量为0.5 kg 的小球以20 m/s 的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g 取10 m/s2,以下推断正确的选项是〔〕A.小球从被抛出至到达最高点受到的冲量大小为10 N·s B.小球从被抛出至落回动身点动量的变化量大小为零C.小球从被抛出至落回动身点受到的冲量大小为10 N·s D.小球从被抛出至落回动身点动量的变化量大小为10 N·s 2.如下图的摩天轮是人们宠爱的游乐设施,可以从高处赏识城市及自然风光。

一质量为80kg 的人乘坐该摩天轮,假设该摩天轮的直径约为125m,运行一周约需30min,以下说法正确的选项是〔〕A.摩天轮的线速度大小约为0.40m/sB.摩天轮的向心加速度大小约为7.6 ⨯10-4 m/s2C.随轿厢转一周过程中,人的机械能守恒D.随轿厢转一周,人的重力的冲量为零3.一质量为2kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开头沿直线运动。

F 随时间t 变化的图线如下图,则〔〕A.t=2s 时物块的速率为1m/sB.t=2s 时物块的速率为4m/sC.t=3s 时物块的速率为1.5m/sD.t=3s 时物块的速率为1m/s4.质量为2kg 的弹性小球以5m / s 的速度垂直砸向地面,然后以同样大小的速度反弹回来,与地面接触时间Δt=0.1s,关于小球与地面的碰撞过程中,以下说法正确的选项是〔〕A.小球动量的变化量为0B.小球的加速度为0C.小球所受合外力的冲量大小为20N ⋅sD.地面对小球的冲量大小为20N ⋅s5.汽车安全性能是汽车品质的重要指标。

当汽车以50km/h 左右的速度撞向刚性壁障时,撞击使汽车的速度瞬间变到0,壁障对汽车产生了极大的冲击力。

“轰”的一声巨响之后,载着模拟司乘人员的崭轿车刺眼间被撞得短了一大截,安全气囊翻开,将司乘人员分隔在驾驶前台和座椅之间。

高中物理3-5第一章动量(含答案)

高中物理3-5第一章动量(含答案)

高中物理 3-5第一章动量(含答案)第一章动量作业1 动量和冲量选择题(每小题3分,共24分)1.A有关物体的动量,下列说法正确的是( ) A.某一物体的动量改变,一定是速度大小改变B.某一物体的动量改变,一定是速度方向改变C.某一物体的运动速度改变,其动量一定改变D.物体的运动状态改变,其动量一定改变答案:CD2.A对于力的冲量的说法,正确的是( )A.力越大,力的冲量就越大B.作用在物体上的力大,力的冲量不一定大C.F与其作用时间t的乘积Ft等于F与其作用时间t的乘积Ft,则这两个冲量相同 11112222D.静置于水平地面上的物体受到水平推力F的作用,经过时间t 仍处于静止,则此推力的冲量为零答案:B3.A物体做变速运动,则( )A.物体的动量一定改变B.物体的速度大小一定改变C.物体所受合外力一定改变D.一定有合外力,且一定是恒力答案:A4.A关于冲量和动量,下列说法中正确的是( ) A.冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量B.动量是描述物体状态的物理量C.冲量是物体动量变化的原因D.冲量是描述物体状态的物理量答案:ABC5.B以速度v竖直向上抛出一物体,空气阻力大小恒定,关于物体受到的冲量,以下说法0正确的是( )A.物体上升阶段和下降阶段所受的重力的冲量方向相反B.物体上升阶段和下降阶段所受的空气阻力的冲量方向相反C.物体在下落阶段受的重力的冲量大于上升阶段受的重力的冲量D.物体从抛出到返回抛出点,物体所受空气阻力的总冲量为零答案:BC6.B某物体在运动过程中,下列说法中正确的是( ) A.在任何相等时间内.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,则物体一定做匀速运动 C.只要物体的加速度不变,物体的动量就不变D.只要物体的速度不变,物体的动量就不变第 1 页共 17 页答案:AD7.B使质量为2kg的物体做竖直上抛运动,4s后回到出发点,不计空气阻力,在此过程中物体动量的变化和所受的冲量分别是( )A.80kg?m/s,方向竖直向下;80N?s方向竖直向上B.80k?m/s,方向竖直向上;80N?s,方向竖直向下C.80kg?m/s和80N.s.方向均竖直向下D.40kg?m/s和40N?s,方向均竖直向下答案:C8.C一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑,物体滑到最高点后又返回到斜面底部,财下述说法中正确的是( )A.上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量B.上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等C.上滑过程中弹力的冲量为零D.上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同答案:AD作业2 动量定理一、选择题(每小题3分,共24分)1.A下列说法中正确的是( )A.物体只有受到冲量,才会有动量B.物体受到冲量,其动量大小必定改变C.物体受到冲量越大,其动量也越大D.做减速运动的物体,受到的冲量的方向与动量变化的方向相同答案:D2.A某物体受到一个-6N?s的冲量作用,则( ) A.物体的动量增量一定与规定的正方向相反B.物体原来的动量方向一定与这个冲量方向相反C.物体的末动量一定是负值D.物体的动量一定减小答案:A3.A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,就是它所受冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快答案:BCD4.A在任何相等时间内,物体动量的变化总是相等的运动是( ) A.匀变速直线运动 B.匀速圆周运动 C.自由落体运动 D.平抛运动答案:ACD5.A子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块,则( ) A.子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小 B.子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等C.当子弹与木块以同一速度运动后,子弹与木块的动量一定相等第 2 页共 17 页D.子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反答案:BD6.B质量为m的物体以v做平抛运动,经过时间t,下落的高度为h,速度大小为v,在这0段时间内,该物体的动量变化量大小为( )22A.mv-mvB.mgt C. D. mv,vm2gh 00答案:BCD7.B一个力作用在A物体上,在ts时间内.速度增量为6m/s,这个力作用在B 物体上时,在ts内速度增量为9m/s,若把A、B两物体连在一起,再用此力作用ts,则整体速度的增量为( )A.15m/sB.0.28m/sC.3.6m/sD.3.0m/s答案:C8.B一粒钢球从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中,若将它在空中下落的过程称为过程?,进入泥潭直到停止的过程称为过程?,那么( )A.在过程?中,钢球动量的改变量等于重力的冲量B.在过程?中,钢球所受阻力的冲量大小等于在过程?和?中重力的冲量大小C.在过程?中,钢球所受阻力的冲量大小等于在过程?中重力的冲量大小D.在整个过程中.钢球所受合外力的总冲量为零答案:ABD二、填空题(每空4分,共20分)9.B质量为m=70kg的撑杆跳高运动员从h=5.0m高处落到海绵垫上,经?t=1s 后停止,1则该运动员身体受到的平均冲力为______N如果是落到普通沙坑中,经?t=0.1s停下,则22沙坑对运动员的平均冲力为______N(取g=10m/s) 答案:1400;7700210.C水流以10.0m/s的速度由横截面积为4.0cm的喷口处垂直冲击墙壁,冲击后水流无33初速度地沿墙壁流下,则墙受水流的冲击力为______N.(ρ=1.0×10kg/m) 水答案:4011.C质量相同的两物体,并列地静止在光滑水平面上,今给其中甲物体以瞬时冲量I作用,同时以恒力F推动乙物体,I与F作用方向相同,则要经过时间______,两物体再次相遇,在此过程中力F对乙的冲量大小为______.2I 答案:;2IF三、计算题(每小题14分,共56分)12.C自动步枪每分钟能射出600颗子弹,每颗子弹的质量为20g,以500m/s 的速度射击枪口,求因射击而使人受到的反冲力的大小.答案:100N13.C水力采煤是现在世界各国采煤行业使用的一项新技术.高压水枪出水口的横截面积为S,水流的射出速度为v,设水流射到煤层上后速度减为零.若水的密度为ρ,求水对煤层的冲力.答案:设在?t时间内,从水枪射出水的质量为?m,则?m=ρ?Sv??t,以水速方向为正方向,由动量定理2F?t=0-?mv=-ρSv?t2则煤层对水的作用力为F=-ρSv根据牛顿第三定律知,水对煤层的冲力第 3 页共 17 页2F′=-F=ρSv14.C一架质量为500kg的直升飞机,其螺旋桨将空气以50m/s的速度往下推,恰使直升机2停在空中,则每秒钟螺旋桨所推下的空气质量为多少千克?(取g=10m/s) 答案:100kg作业3 动量守恒定律一、选择题(每小题5分,共35分)1.A把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射子弹时,关于枪、子弹和车的下列说法正确的有( )A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.枪、子弹和车组成的系统动量守恒D.若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦,枪和车组成的系统动量守恒答案:C2.A两球相向运动,发生正碰,碰撞后两球均静止,于是可以判定,在碰撞以前两球()A.质量相等B.速度大小相等C.动量大小相等D.以上都不能判定答案:C3.A在下列几种现象中,动量守恒的有( )A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和球为一系统C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统D.光滑水平面上放一斜面,斜面光滑,一物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统答案:A4.A两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( )A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受的冲量与另一物体所受的冲量相等C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零答案:CD5.B一只小船静止在水面上,一个人从小船的一端走到另一端,不计水的阻力,以下说法中正确的是( )A.人在小船上行走,人对船的冲量比船对人的冲量小,所以人向前运动得快,小船后退得慢B.人在小船上行走,人的质量小,它们受的冲量大小是相等的,所以人向前运动得快,小船后退得慢C.当人停止走动时,因为小船惯性大,所在小船要继续向后退D.当人停止走动时.因为总动量守恒,所以小船也停止后退答案:BD6.B物体A的质量是物体B的质量的2倍,中间压缩一轻质弹簧,放在光滑的水平面上,由静止同时放开两手后一小段时间内( )A.A的速率是B的一半B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力D.总动量为零第 4 页共 17 页答案:AD7.B如图所示,F、F等大反向,同时作用于静止12在光滑水平面上的A、B两物体上,已知M>M,AB经过相同时间后撤去两力.以后两物体相碰并粘成一体,这时A、B将( )A.停止运动B.向右运动C.向左运动D.仍运动但方向不能确定答案:A二、填空题(每空3分,共15分)8.B在光滑的水平面上,质量分别为2kg和1kg的两个小球分别以0.5m/s和2m/s的速度相向运动,碰撞后两物体粘在一起,则它们的共同速度大小为______m/s,方向______.1答案:;方向跟1kg小球原来的方向相同 m/s39.B质量为M=2kg的木块静止在光滑的水平面上,一颗质量为m=20g的子弹以v=100m/s0的速度水平飞来,射穿木块后以80m/s的速度飞去,则木块速度大小为______m/s. 答案:0.210.C质量是80kg的人,以10m/s的水平速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg、速度为5m/s的车上,则此后车的速度是______m/s,方向______.答案:0.71;与原来的方向相同三、计算题(每小题10分,共50分)11.C用细绳悬挂一质量为M的木块处于静止,现有一质量为m的子弹自左方水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v和v,求: 0(1)子弹穿过后,木块的速度大小;(2)子弹穿过后瞬间,细绳所受拉力大小22m(vv)m(vv),,00Mg答案:(1)(2) ,MLM12.C甲、乙两个溜冰者相对而立,质量分别为m=60kg,m=70kg,甲手中另持有m=10kg甲乙的球,如果甲以相对地面的水平速度v=4m/s把球抛给乙,求: 0(1)甲抛出球后的速度;(2)乙接球后的速度2答案:(1),与抛球的方向相反(2),与球的运动方向相同 v,0.5m/sv,m/s乙甲313.C在光滑水平面上,质量为m的小球A以速率v向静止的质量为3m的B球运动,发0v0生正碰后,A球的速度为,求碰后B球的速率 415答案: v或v0041214.C一辆总质量为M的列车,在平直轨道上以v匀速行驶,突然后一节质量为m的车厢脱钩,假设列车受到的阻力与质量成正比,牵引力恒定,则当后一节车厢刚好静止的瞬间,前面列车的速率为多大?试分别从牛顿运动定律和动量守恒定律来求解MV答案: M,m第 5 页共 17 页15.C两只小船在平静的水面上相向匀速运动如图所示,船和船上的麻袋总质量分别为m=500kg,m甲乙=1000kg,当它们首尾相齐时,由每一只船上各投质量m=50kg的麻袋到另一只船上去(投掷方向垂直船身,且麻袋的纵向速度可不计),结果甲船停了下来,乙船以v=8.5m/s的速度沿原方向继续航行,求交换麻袋前两只船的速率各为多少?(不计水的阻力)答案:以甲船和乙船及其中的麻袋为研究对象,以甲船原来的运动方向为正方向.麻袋与船发生相互作用后获得共同速度.由动量守恒定律有(相互作用后甲船速度v′=0) 甲,? (m,m)v,mv,mv,0乙甲甲甲甲以乙船和甲船中的麻袋为研究对象,有(相互作用后乙船速度v′=0) 乙,? ,(m,m)v,mv,,mv,0乙乙乙乙甲由?、?两式解得,mmv50,1000,8.5乙乙2 v,,m/s,1m/s甲22(m,m)(m,m),m(1000,50),(500,50),50乙甲m,m500,50甲 v,v,,1m/s,9m/s乙甲m50作业4 动量守恒定律的应用一、选择题(每小题4分,共24分)1.A向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸成a、b两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则( ) A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.n、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到爆炸力的冲量大小一定相等答案:CD2.A如图所示,质量为M,长度为l的车厢,静止于光滑的水平面上,车厢内有一质量为m的物体以初速度v向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后静止在车厢中,这时车厢的速度是(0)A.v,水平向右B.0 0mvmv00C.,水平向左 D.,水平向右 M,mM,m答案:D3.AA、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,并以该方向为正方向,m=1k,Am=2kg,v=6m/s,v=2m/s,A追上B发生碰撞后,A、B速度不可能为下列的( BAB)第 6 页共 17 页1110A. B.2m/s,4m/s m/s,m/s33C.7m/s,1.5m/sD.-4m/s,8m/s答案:ACD4.A甲、乙两个溜冰者质量分别为48kg和50kg,甲手里拿着质量为2kg的球,两人均以2m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为( ) A.0 B.2m/s C.4m/s D.无法确定答案:A5.A质量为1kg的物体在距离地面高5m处由静止自由下落,正好落在以5m/s 速度沿光滑水平面匀速行驶的装有沙子的小车中,车与沙子的总质量为4kg,当物体与小车相对静止后,小车的速度为( )A.3m/sB.4m/sC.5m/sD.6m/s答案:B6.B三个相同的木块A、B、C,从同一水平线上自由下落,其中木块A在开始下落瞬间,被水平飞来的子弹击中,木块B在下落到一半时才被水平飞行的子弹击中,若子弹均留在木块内,以t、t、t分别表示三个木块下落的时间,则它们的关系是( ) ABCA.t>t>tB.t=t<t ABCACBC.t<t<tD.t=t<t ABCABC答案:B二、填空题(每空4分,共16分)7.B质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v向右运动,质量为m的子弹以速度v水12平向左射入木块(子弹留在术块内),要使木块停下来,必须发射子弹的数目为______.(M》m,v》v) 21Mv1答案: mv28.B质量为m,长为a的汽车由静止开始从质量为M,长为b的平板车一端行至另一端时,如图所示,汽车产生的位移大小是______,平板车产生位移大小是______.(地面光滑)M(b,a)m(b,a)答案:; M,mM,m9.B一人坐在冰面的小车上,人与车的总质量为M=70kg,当它接到一个质量m=20kg,以速度v=5m/s迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己为v′=5m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,不计冰面阻力,则小车获得的速度为______m/s 20答案: 9三、计算题(每小题10分,共60分)10.B试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式:系统是两个质点,相互作用力是恒力,不受其他力,沿直线运动,要求说明推导过程中每步的根据,以及式中各符号和最后结果中各项的意义.答案:略11.C平直轨道上有一节车厢,以某一初速度v做匀速0第 7 页共 17 页运动,某时刻正好与另一质量为车厢质量一半的平板车相挂接,车厢顶边缘上一小钢球以速度v向前滑出,如图所示,车厢顶与平板车表面的高度差为1.8m,小钢球落在平板车上02距车厢2.4m处,不计空气阻力,并设平板车原来是静止的,g=10m/s,求v的大小 0答案:12m/s12.C人和冰车总质量为M,另有一木球质量为m,且M:m=31:2,人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v将原来静止的木球沿冰面推向正前方的固定挡板,不计一切摩擦,设球与挡板碰撞后以原速率弹回,人接球后再以同样的速度(相对于地面)推向挡板,求人推多少次后才不再能接到球,答案:9次13.C如图所示:甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平面上游戏,甲和他的冰车的质量共为M=30kg,乙和他的冰车的质量也是甲30kg,游戏时甲推一个质量15kg的箱子,以大小为v=2.0m/s的速度滑行,乙以同样大0小的速度迎面滑来,为避免相撞,甲将箱子推给乙,求甲至少以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免相撞?答案:由题意可知甲、乙两孩及木箱组成的系统总动量为30kg?m/s,方向向右,并且总动量守恒(推接木箱的力是系统的内力),可见甲推出木箱乙接住后,两者都停下是不可能的,都向左也是不可能的在可能的情况中,不相撞的临界条件是甲、乙都向右运动,且速度大小相等(v=v). 甲乙设甲孩推出木箱后的速度为v,此时木箱速度为v,乙孩接住木箱后速度为v 甲木乙则对甲孩和木箱,根据动量守恒有:(M+m)v=Mv+mv? 甲甲甲木0 则对乙孩和木箱,根据动量守恒有:mv-Mv=(M+m)v? 木乙乙乙0刚不相撞的条件要求v=v? 甲乙由???并代入数据解得v=5.2m/s 木此题也可对甲、乙两孩及木箱组成的系统,推出木箱之前及乙孩接住木箱之后两个状态.由动量守恒得:(M+m)v-Mv=(M+M+m)v? 甲乙甲乙甲00再由??解得结果作业5 反冲运动火箭一、选择题(每小题4分,共40分)1.A假设一个小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中绕地球做匀速圆周运动,如果飞船沿其速度相反的方向抛出一个质量不可忽略的物体A,则下列说法正确的是( ) A.A与飞船都可能沿原轨道运动B.A与飞船都不可能沿原轨道运动C.A运动的轨道半径可能减小,而飞船的运行半径一定增加D.A可能沿地球半径方向竖直下落,而飞船运行的轨道半径将增大答案:CD2.A有一炮艇总质量为M,以速v匀速行驶,从艇上沿前进方向水平射出一颗质量为m的1炮弹,已知炮弹相对炮艇的速度为v′,不计水的阻力,若发射炮弹后炮艇的速度为v,则2它们的关系为( )A.(M+m)v+m(v′-v)=MvB.(M-m)v+m(v+v′)=Mv 211211C.(M-m)v+mv′=MvD(M-m)v+m(v+v′)=Mv 21221第 8 页共 17 页答案:C3.A一人静止于光滑的水平冰面上,现欲离开冰面,下列方法中可行的是( )A.向后踢腿B.手臂向后甩C.在冰面上滚动D.脱下外衣水平抛出答案:D4.A质量为M的斜面B,置于光滑的水平面上,斜面体底边长为b,在其斜面上放有一质量为m的与斜面体相似的物块A其上边长为a,且与水平面平行,系统处于静止状态,如图所示,当物块A从B的顶端下滑至接触地面时,斜面体B后退的距离为( )mbMbA. B. M,mM,mM(b-a)m(b-a)C. D. M,mM,m答案:C5.A质量分别为m、m的两个物体置于水平粗12糙的地面上,它们与地面间的动摩擦网数分别为μ和μ,且μ:μ=m:m,m与m间有一压缩12121212弹簧,当烧断细线后,m、m向相反方向弹出,12如图所示,则下列结论正确的是( )A.弹出后m与m的速率之比为m:m 1221B.弹出后m与m在水平面上运动的时间相同 12C.弹出后m与m在水平面上运动的路程相同 12D.以上结论均不正确答案:C6.B向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体被炸裂成.a、b两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则( ) A.v的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b大C.a、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到爆炸力的冲量大小相等答案:CD7.B一只爆竹竖直升空后,在高为h处达到最高点.发生爆炸,分为质量不同的两块,两块质量之比为2:1,其中小的一块获得水平速度v,则两块爆竹落地后相距( ) 1 3v2h2v2h2h2hA. B. C. D. ()()2vvgg2g3g答案:C8.B下列属于反冲运动的( )A.喷气式飞机的运动B.直升飞机的运动C.火箭的运动D.反击式水轮机的运动答案:ACD9.B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( )第 9 页共 17 页,mv,mv,mvA.-v B. C. D. (M,m)(m-M)M答案:B10.C一炮艇在湖面上匀速行驶,突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹,设两炮弹质量相同,相对于地的速率相同,牵引力阻力均不变,则船的动量和速度的变化情况是( )A.动量不变,速度增大B.动量变小,速度不变C.动量增大,速度增大D.动量增大,速度减小答案:A二、填空趣(每空5分,共20分)11.B火箭喷气发动机每次喷出质量为m=200g的气体,喷出的气体相对地面的速度为v=1000m/s,设火箭初始总质量M=300kg,发动机每秒喷气20次,在不计地球引力和空气阻力的情况下,火箭1s末的速度为______m/s.答案:13.512.B质量为M的火箭以速度v水平飞行,若火箭向后喷出质量为m的气体,气体的速度0为u,则火箭的速度变为______.答案: (M v-mu)/(M-m) 013.C两磁铁各固定在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿一直线运动,已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg,两磁铁的N极相对,推动一下,使两车相向运动,某时刻甲车的速度大小是2m/s,乙车的速度大小为3m/s,且仍在相向运动,则两车的距离最近时,乙车的速度大小为______m/s;甲车速度为零时,乙车的速度大小为______m/s.4答案: m/s;2m/s3三、计算题(每小题10分,共40分)14.C质量为M的气球上有一质量为m的人,共同静止在距地面为h的空中,现在从气球上放下一根质量不计的软绳,人沿着软绳下滑到地面,软绳至少为多长?M,m答案: hM作业6 实验验证动量守恒定律一、选择题(每小题5分,共45分)1.在本实验中,必须测量的物理量有( ) A.入射小球和被碰小球的质量B.入射小球和被碰小球的直径C.入射小球从静止释放时的起始高度D.斜槽轨道的末端到地面的高度E.入射小球未碰撞时飞出的水平距离F.入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平距离答案:ABEF2在本实验中,需要的测量仪器(或工具)有( )A.秒表B.天平C.刻度尺D.游标卡尺E.弹簧秤答案:BCD第 10 页共 17 页3.因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行______相同,所以我们在“碰撞中的动量守恒”实验中可以用______作为时间单位,平抛小球的______在数值上等于小球平抛的初速度.答案:略4.本实验中,实验必须要求的条件是( )A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端点的切线是水平的C.入射小球每次都从同一高度由静止滚下D.碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行答案:BCD5.在本实验中,入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使()A.小球每次都能水平飞出槽口B.小球每次都以相同的速度飞出槽口C.小球在空中飞行的时间不变D.小球每次都能对心碰撞答案:B6.在本实验中,安装斜槽轨道时,应让斜槽的末端的切线保持水平,检验的办法是观察放在末端的小球是否处于随遇平衡状态,这样做的目的是为了使( )A.入射球得到较大的速度B.入射小球和被碰小球对心碰撞后速度均为水平方向C.入射小球和被碰小球碰撞时动能无损失D.入射小球和被碰小球碰撞后均能从同一高度飞出答案:B7.关于在地面铺纸,下列说法中,正确的有( )A.铺纸前应查看地面是否平整,有无杂物B.白纸铺在地面后,在整个实验过程中不能移动C.复写纸不需要固定在白纸上,测定P点位置时的复写纸,到测定M点位置时,可移到M点使用D.在地面上铺纸时,复写纸放在下面,白纸放在上面答案:ABC8.在本实验中,下列关于小球落点说法,正确的是( )A.如果小球每次都从同一点无初速释放,重复几次的落点一定是重合的B.由于偶然因素存在,重复操作时小球落点不重合是正常的,但落点应当比较集中C.测定P点位置时,如果重复10次的落点分别为P、P、P…P,则12310 OPOPOP,,,,,,1210OPOP应取OP、OP、OP...OP的平均值,即 ,1231010D.用半径尽量小的圆把P、P、P…P圈住,这个圆的圆心是入射小球12310 落地点的平均位置P第 11 页共 17 页答案:BD9.如图所示,M、N和P为验证动量守恒定律实验中小球的落点,如果碰撞中动量守恒.入射球、被碰球的质量分别为m、m,则有( ) 12A.m(OP-OM)=mONB.m(OP-OM)=mO′N 1212C.m(OP+OM)=mO′ND.mOP=m(O′N+OM) 1212答案:B二、填空题(第10题35分,11题20分,共55分)10.在验证碰撞中的动量守恒定律时,实验装置的示意图如图所示,一位同学设计的主要实验步骤如下:A.在桌边固定斜槽轨道,调整轨道末端成水平,并调整支柱高度,使两球碰撞时,两球心在同一高度;调整支柱的方向,使两球碰撞后运动方向与一个球运动的方向在同一直线上.B.用天平称出两球质量m和m. abC.把白纸铺在地面上,在白纸上记下重锤所指位置O,在白纸上铺好复写纸.D.任取一球a,让其多次从斜槽轨道上同一高度处滚下,在纸上找出平均落点,记为。

经典课时作业 动量、冲量、动量定理

经典课时作业  动量、冲量、动量定理

经典课时作业 动量、冲量、动量定理(含标准答案及解析)时间:45分钟 分值:100分1.质量为m 的物体以初速度v 0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-v 0)B.mgtC.220m v v D.2m gh2.如图所示,运动员挥拍将质量为m 的网球击出.如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v 1、v 2,v 1与v 2方向相反,且v 2>v 1.重力影响可忽略,则此过程中拍子对网球作用力的冲量( )A.大小为m(v 2+v 1),方向与v 1方向相同B.大小为m(v 2-v 1),方向与v 1方向相同C.大小为m(v 2+v 1),方向与v 2方向相同D.大小为m(v 2-v 1),方向与v 2方向相同3.质量为m 的钢球自高处落下,以速率v 1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v 2.在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为( )A.向下,m(v 1-v 2)B.向下,m(v 1+v 2)C.向上,m(v 1-v 2)D.向上,m(v 1+v 2)4.如图所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上,a 点为圆周的最高点,d 点为圆周的最低点.每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速为零),关于它们下滑的过程,下列说法中正确的是( )A.重力对它们的冲量相同B.弹力对它们的冲量相同C.合外力对它们的冲量相同D.它们的动能增量相同5.在光滑水平面上有一静止小滑块,若给滑块加一水平向右的力F 1,持续一段时间后立即换成与力F 1相反方向的力F 2,当F 2持续时间为F 1持续时间的一半时撤去力F 2,此时滑块恰好回到初始位置,且具有大小为p 的动量.在上述过程中,F 1对滑块做功为W 1,冲量大小为I 1;F 2对滑块做功为W2,冲量大小为I2.则( )A.I1=p/3,I2=2p/3B.I1=p/3,I2=4p/3C.W1=W2/8D.W1=8W2/96.某人身系弹性绳自高空p点自由下落,如图所示a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的平衡位置.不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A.从p至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量B.从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功C.从p至b过程中人的速度不断增大D.从a至c过程中加速度方向保持不变7.如图所示,轻弹簧平放在粗糙的水平地面上,同种材料做成的两个物块分别向轻弹簧运动并压缩弹簧.设物块质量为m,在接触弹簧前的速度为v0,动量为p0,从接触弹簧到弹簧被压缩到最短的时间为t,弹簧的最大压缩量为x.两个物块相比较( )A.若p0相等,则x一定相同B.若v0相等,则t一定相同C.若p0相等,m较大,则x较小D.若v0相等,m较大,则t较小8.如图所示,物体在粗糙的水平面上向右做直线运动.从A点开始受到一个水平向左的恒力F的作用,经过一段时间后又回到A点.则物体在这一往返运动的过程中,下列说法正确的是( )A.恒力F对物体做的功为零B.摩擦力对物体做的功为零C.恒力F的冲量为零D.摩擦力的冲量为零9.如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M=20 kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积为S=10 cm2,速度为v=10 m/s,水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3.若水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁,且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中.当有质量为m=5 kg的水进入小车时,试求:(1)小车的速度大小;(2)小车的加速度大小.10.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a匀加速前进,当速度为v0时拖车突然与汽车脱钩,而到拖车停下瞬间司机才发现.(1)若汽车的牵扯引力一直未变,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?(2)若原来汽车带着拖车在平直公路上是以速度v0匀速前进,拖车突然与汽车脱钩,那么在拖车刚停下时,汽车的瞬时速度又是多大?11.如图所示,一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮,某人以恒定的速度v向下拉绳,物块最多只能到达板的中点,而且此时板的右端尚未到达桌边定滑轮处.求:(1)物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移;(2)若板与桌面间有摩擦,为使物块能到达板的右端,板与桌面间的动摩擦因数的范围;(3)若板与桌面间的动摩擦因数取(2)问中的最小值,在物块从板的左端运动到右端的过程中,人拉绳的力所做的功(其他阻力均不计).12.如图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点.求:(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做的功的大小.标准答案及解析: 1.解析:物体做的是受恒力作用的曲线运动,可以用动量定理求出恒力的冲量等效代替动量的变化.由动量定理得I=Δp,即mgt=Δp,故B 正确.C 、D 也正确.答案:BCD 2.解析:本题考查动量定理的运用.选取v 2的方向为正方向,这一过程中,动量的变化量为Δp=mv 2-(-mv 1)=m(v 1+v 2),结果为一正值,则表明动量变化量的方向和v 2的方向相同,再根据动量定理知,拍子对网球作用力的冲量方向也跟v 2的方向相同.答案:C 3.解析:设向上的方向为正方向,忽略重力,根据动量定理:Ft=mv 2-(-mv 1)=m(v 1+v 2),地面对钢球的冲量方向向上.故本题选项D 正确.答案:D 4.解析:由运动学知识可知三个小滑环的运动时间相等,故A 正确,由于三种情形下弹力的方向不同,故B 错,根据机械能守恒定律知D 错,而合外力冲量大小为mv,由于v 大小不等,故C 错.答案:A 5.解析:设F 1撤去时,滑块速度为v 1,F 2作用时间为t,撤去力F 2时滑块速度大小为v 2.由平均速度与位移的关系可得1120()2,,22v v v s t s t ++-==- 联立解得v 2=3v 1.则F 1对滑块的冲量大小I 1=mv 1=mv 2/3=p/3,F 2对滑块的冲量大小I 2=mv 2+mv 1=4mv 1=4mv 2/3=4p/3,A 错误,B 正确;F 1对滑块做功211/2,W mv =F 2对滑块做功22222111/2/28/28W mv mv mv W =-==,C 正确D 错误.答案:BC 6.解析:人完成从p 到c 的过程中经历了自由下落、变加速、变减速三个运动过程.考虑全程p 至c,外力的总冲量等于重力的冲量和弹性绳的弹力冲量的矢量和,由动量定理知人所受外力的总冲量等于人的动量变化,人在p 和c 两处,速度均为零即动量都为零,因此动量的变化为零,则有重力的冲量与弹性绳弹力的冲量大小相等,方向相反,总冲量为零,A 错误;同样人在p 和c 两处,动能均为零,动能的变化为零,由动能定理知,重力所做的功等于人克服弹力所做的功,B 正确;人由p 到b 的过程,前一过程(p~a)自由落体,后一过程(a~b)由于弹性绳伸长,弹力F 增加,重力G 不变,人所受合力(G-F)不断减小,方向向下,人做的是加速度在减小的加速运动,C 正确;由于b 是人静止悬吊时的平衡位置,当人由b 运动至c 的过程,弹力大于重力,合力方向向上,加速度方向向上,因此D 错误.答案:BC 7.解析:向右压缩弹簧的过程中,物块的动能转化为弹性势能和内能.由E k =p 2/2m,若p 0相等,m 较大的物块动能E k 较小,弹簧的最大压缩量x 较小,A 错误、C 正确;弹簧压缩到最短时,物块动量减小到零,对物块由动量定理得Ft=p 0=mv 0,若v 0相等,m 较大的滑块所受摩擦力较大,克服摩擦力做功转化的内能较多,转化的弹性势能较小,弹簧压缩量较小,物块受到的弹簧平均弹力较小,物块受到的水平方向合力较小,则作用时间t 较大,D 错误.答案:C 8.解析:由功的定义可知,在这一往返过程中,物体位移为零,所以恒力对物体做的功为零,A 正确;由于摩擦力方向总与物体相对运动方向相反,所以摩擦力对物体做的功为负值,B 错误;由冲量定义力与作用时间的乘积为力的冲量,C 、D 错误.答案:A 9.解析:(1)流进小车的水与小车组成的系统动量守恒,当流入质量为m 的水后,小车速度为v 1,由动量守恒定律得mv=(m+M)v 1,解得v 1=mv/(m+M)=2 m/s.(2)质量为m 的水流进小车后,选取在极短的时间Δt 内冲击小车的质量为Δm 的水作为研究对象,Δm=ρS(v -v 1)Δt则设车对水的作用力为F,据动量定理有-FΔt=Δmv 1-Δmv 联立解得F=ρS(v -v 1)2=1.0×103×1.0×10-3×(10-2)2N=64 N. 由牛顿第三定律可知此时,水对车的冲击力为F′=F=64 N小车的加速度2264/ 2.56/.520F a m s m s m M ===++答案:(1)2 m/s (2)2.56 m/s 2 10.解析:(1)以汽车和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力始终为(M+m)a,拖车脱钩后到停止所经历的时间0v t gμ=,末状态拖车的动量为零. 全过程对系统运用动量定理: (M+m)a·v gμ=Mv′-(M+m)v 0 得v′=0()()M m a g v Mgμμ++(2)以汽车和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力始终为零,全过程对系统用动量守恒定律:(M+m)v 0=Mv″得v″=0()M m v M+. 答案:(1)0()()M m a g v Mg μμ++ (2)0()M m v M+11.解析:(1)设物块在板上滑行的时间为t 1,对板应用动量定理得: μ1mgt 1=Mv,t 1=1Mvmgμ ①设在此过程中物块前进位移为s 1,板前位移为s 2,则s 1=v·t 1②s 2=2vt 1③ s 1-s 2=2l④由①~④得物块与板间的动摩擦因数为μ1=2,Mv mgl 板的位移s 2=.2l(2)设板与桌面间的动摩擦因数为μ2,物块在板上滑行的时间为t 2.则应用动量定理得[μ1mg-μ2(m+M)g]·t 2=Mv, t 2=12()Mvmg m M gμμ-+又设物块从板的左端运动到右端的时间为t 3 则3332,2vl v t t l t v-==为了使物块能到达板的右端,必须满足t 2≥t 3即12()Mv mg m M g μμ-+≥2lv,μ2≥22()Mv m M gl +所以为了使物块能到达板的右端,应使板与桌面的动摩擦因数μ2≥22()Mv m M gl+(3)设绳子的拉力为T,物块从板的左端到达右端的过程中物块的位移为s 3,则有:T-μ1mg=0,s 3=v·t 3=2l由功的计算公式得:W T =T·s 3=μ1mg·2l=2Mv mgl·mg·2l=2Mv 2所以绳的拉力做功为2Mv 2. (或W=ΔE k +Q 1+Q 2=12Mv 2+μ1mgl+μ2(M+m)gl=2Mv 2) 答案:(1)2,2Mv l mgl (2)大于22()Mv M m gl+ (3)2Mv 2 12.解析:(1)设小球第一次到达最低点时,滑块和小球速度的大小分别为v 1、v 2,对于滑块与小球组成的系统,由机械能守恒定律得22121122mv mv mgl += 小球由最低点向左摆动到最高点过程,由机械能守恒定律得221(160)2mv mgl cos =- 联立两式解得12v v gl ==设所求挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向向右为正,对滑块由动量定理得I=0-mv 1解得I m gl =-(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中,设绳的拉力对小球做功为W,由动能定理得2212mgl W mv +=将v 2代入解得12W mgl =-小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小为1.2mgl 答案:(1)m gl - (2)12mgl。

冲量和动量·典型例题解析

冲量和动量·典型例题解析

冲量和动量·典型例题解析【例1】 两个质量相等的物体分别沿高度相同,但倾角不同的光滑斜面从顶端自由下滑到底端,在此过程中两物体具有相同的物理量是[ ]A .重力的冲量B .合力的冲量C .动量的变化D .速率的变化解析:正确答案为D点拨:虽然它们所受的重力相同,但它们在斜面上运动的时间不同,所受的合外力的大小和方向均不同,到达斜面底端时速度的方向不同,物体到达斜面底端时的速度大小可由==得=,v 2as 2(gsin )h sin v 2θθ2gh 与斜面倾角无关.【例2】 质量为0.4kg 的小球沿光滑水平面以5m/s 的速度冲向墙壁,被墙以4m/s 的速度弹回,如图49-1所示,求(1)小球撞击墙前后的动量分别是多少?(2)这一过程中小球的动量改变了多少?方向怎样?解析:取向右为正方向,则(1)小球撞击墙前的动量p 1=mv 1=0.4×5=2(kg ·m/s),动量为正,表示动量的方向跟规定的正方向相同,即方向向右.小球撞击墙后的动量p 2=mv 2=0.4×(-4)=-1.6(kg ·m/s).动量为负,表示动量方向跟规定的正方向相反,即方向向左.(2)此过程中小球动量的变化Δp =p 2-p 1=-1.6-2=-3.6(kg ·m/s),动量的变化为负,表示方向向左.点拨:动量、动量的变化都是矢量,解题时要选取正方向,把矢量运算简化为代数运算.【例3】 如图49-2所示在倾角θ=37°的斜面上,有一质量m =5kg的物体沿斜面下滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2s 的时间内,物体所受各力的冲量.点拨:对物体受力分析,确定各力的大小和方向.按I =Ft 可求得各力的冲量,冲量的方向与该力的方向相同.参考答案重力的冲量I G =10N · s ,方向竖直向下;弹力的冲量I N =80N ·s ,方向垂直斜面向上;摩擦力的冲量I f =16N ·s ,方向沿斜面向上.【例4】 将质量为0.2kg 的小球以初速度6m/s 水平抛出,抛出点离地的高度为3.2m ,不计空气阻力.求:(1)小球从抛出到它将要着地的过程中重力的冲量(2)小球将要着地时的动量(3)小球从抛出到它将要着地的过程中动量的变化点拨:由平抛运动知识可求出运动时间和要着地时的水平速度和竖直速度,从而求出重力的冲量和要着地时动量,求着地时动量既可以先将速度合成后来求,也可先求出水平方向的动量和竖直方向的动量,然后将这两个方向的动量按矢量合成的方法合成,得到所求的动量.小球在运动过程中的水平方向的动量没有变化ΔP x =0,竖直方向的动量变化Δ==,方向向下,小球的动量变化Δ=Δ+Δ=Δ,注意不能简单地将小球着地时的动量值与初始动量值之差作为动p mv m 2gh P p P p y y x 2y 2y量的变化量,因为这两个动量的方向不同,不能按代数运算处理,只有在某方向上选取了正方向后才可化为代数运算.参考答案(1)1.6N ·s 方向竖直向下 (2)20kg ·m/s 方向与水平面成53°夹角斜向下 (3)1.6kg ·m/s 方向竖直向下 【例5】如图所示,用0.5kg 的铁锤钉钉子,打击时铁锤的速度为4rn /s ,打击后铁锤的速度变为零,设打击时间为0.01s1、不计铁锤的重量,铁锤钉钉子的平均作用力是多大?2、考虑铁锤的重量,铁锤打钉子的平均作用力是多大?3、你分析一下,在计算铁锤钉钉子的平均作用力时在什么情况下可以不计铁锤的重量.8.高压水枪喷口半径为r,射出的水流速度为v,水平地打在竖直煤壁上后速度变为零。

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2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理1.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2.以下判断正确的是()A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·sB.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N·s解析:小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量I=0-(-m v0)=10 N·s,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量为:I=Δp=m v-(-m v0)=20 N·s,D正确,B、C均错误.答案:AD2.如图所示,倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端.如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动,同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送带保持静止时相比()A.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量变大B.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量不变C.木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做的功变大D.木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值将变大解析:传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动,对木块来说,所受滑动摩擦力大小不变,方向沿斜面向上;木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变,所以选项A错,选项B正确.木块克服摩擦力做的功也不变,选项C错.传送带转动时,木块与传送带间的相对位移变大,因摩擦而产生的内能将变大,选项D正确.答案:BD3.如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静置一小球C,A、B、C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时冲量必须满足()A.最小值m4gr B.最小值m5gr C.最大值m6gr D.最大值m7gr解析:在最低点,瞬时冲量I=m v0,在最高点,mg=m v2/r,从最低点到最高点,m v20/2=mg×2r +m v2/2,解出瞬时冲量的最小值为m5gr,故选项B对;若在最高点,2mg=m v2/r,其余不变,则解出瞬时冲量的最大值为m6gr.答案:BC4.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F1和F2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F1>F2②水平推力的大小F1<F2③a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.①④C.②③D.②④答案:B5.如图所示,在水平地面上有A、B两个物体,质量分别为m A=3.0 kg、m B=2.0 kg,在它们之间用一轻绳连接,它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1.现用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两物体上,已知F1=20 N,F2=10 N,g取10 m/s2.当运动达到稳定后,下列说法正确的是()A.A、B组成的系统运动过程中所受摩擦力大小为5 N,方向水平向左B.5 s内物体B对轻绳的冲量为70 N·s,方向水平向左C.地面受到A、B组成的系统的摩擦力大小为10 N,方向水平向左D.5 s内A、B组成的系统的动量变化量为25 kg·m/s解析:A、B组成的系统运动过程中所受的摩擦力为F f=μ(m A+m B)g=5.0 N,根据牛顿第三定律知地面受到A 、B 组成的系统的摩擦力的大小为5 N ,方向水平向右,所以A 对C 错.设运动达到稳定时系统的加速度为a ,根据牛顿第二定律有F 1-F 2-F f =(m A +m B )a ,解得a =1.0 m/s 2,方向与F 1同向(或水平向右).以B 为研究对象,运动过程中B 所受摩擦力为Ff B =μm B g =2.0 N .设运动达到稳定时,B 所受轻绳的作用力为F T ,根据牛顿第二定律有F T -Ff B -F 2=m B a ,解得F T =14.0 N .根据牛顿第三定律知,物体B 对轻绳的作用力大小为14 N ,方向水平向左,冲量为70 N·s ,B 正确.A 、B 组成的系统受到的合外力的大小为5 N ,所以5 s 内,合外力的冲量大小为25 N·s ,由动量定理知D 正确.答案:ABD6.如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O 在S 的正上方,在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块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 点的动量不相等B .a 与b 同时到达S ,它们在S 点的动量不相等C .a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量相等D .b 比a 先到达S ,它们在S 点的动量相等解析:a 、b 两球到达S 点时速度方向不同,故它们的动量不等,C 、D 错误.由机械能守恒定律知,a 、b 经过同一高度时速率相同,但b 在竖直方向的分速度v b 始终小于同高度时a 球的速度v a ,应有平均速度v b <v a ,由t =Rv 知,t a <t b ,所以a 先到达S 点,A 正确,B 错误.答案:A7. 质量为m 的小球在水平面内做半径为r 的匀速圆周运动,它的角速度为ω,周期为T ,在T 2时间内,小球受到的冲量的大小为( )A .2mωrB .πmωrC .mω2r T 2D .mω2T 2解析:做匀速圆周运动的物体,其所受向心力的大小为F =mω2r ,但向心力是个变力,方向不断改变,不能由F ·t 来求冲量,只能根据动量定理I =m v 2-m v 1=mωr -(-mωr )=2mωr .答案:A8. 一质量为m 的物体做平抛运动,在两个不同时刻的速度大小分别为v 1、v 2,时间间隔为Δt ,不计空气阻力,重力加速度为g ,则关于Δt 时间内发生的变化,以下说法正确的是( )A .速度变化大小为g Δt ,方向竖直向下B .动量变化大小为Δp =m (v 2-v 1),方向竖直向下C .动量变化大小为Δp =mg Δt ,方向竖直向下D .动能变化为ΔE k =12m (v 22-v 21) 解析:根据加速度定义g =Δv Δt可知A 对,分别由动量定理、动能定理可知CD 对;注意动量变化是矢量,由于v 1、v 2仅代表速度的大小,故选项B 错.答案:ACD9. 如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,那么这个物体的运动( )A .可能是匀变速运动B .可能是匀速圆周运动C .可能是匀变速曲线运动D .可能是匀变速直线运动解析:冲量是力与时间的乘积,在任何相等的时间内冲量都相同,也就是物体受到的力恒定不变,所以物体做匀变速运动,其轨迹可以是直线的也可以是曲线的.答案:ACD10. 两质量相同的物体a 和b 分别静止在光滑的水平桌面上,因分别受到水平恒力作用,同时开始运动.若b 所受的力为a 的k 倍,经过t 时间后分别用I a 、W a 和I b 、W b 表示在这段时间内a 和b 各自所受恒力的冲量和做功的大小,则有( )A .W b =kW a ,I b =kI aB .W b =k 2W a ,I b =kI aC .W b =kW a ,I b =k 2I a D .W b =k 2W a ,I b =k 2I a解析:由I =Ft ,F b =kF a ,得I b =kI a ,故C 、D 错.对两物体分别由动量定理得:I a =m v a ,I b =m v b ,分别由动能定理得W a =12m v 2a,W b =12m v 2b,联立解得W b =k 2W a . 答案:B11.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 末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,功却等于零解析:图线和横坐标所围的面积等于冲量,0~1秒内的冲量为负,说明速度沿负方向,而1~2秒内冲量为正,且大于0~1秒内的冲量,即速度的方向发生变化,所以A 错误,0~3秒内,力F 的冲量为零,即物体0秒时的速度和3秒时的速度一样,故0~3秒内力F 的冲量等于零,功也等于零,C 、D 正确.分析运动过程可以得到3秒末物体回到原出发点,B 正确.答案:BCD12. 蹦极跳是勇敢者的体育运动.该运动员离开跳台时的速度为零,从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段,从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点为第二阶段.下列说法中正确的是( )A .第一阶段重力的冲量和第二阶段弹力的冲量大小相等B .第一阶段重力势能的减少量等于第二阶段克服弹力做的功C .第一阶段重力做的功小于第二阶段克服弹力做的功D.第二阶段动能的减少量等于弹性势能的增加量解析:对全程有:IG1+IG2=I弹,所以IG1<I弹,A错.全程动能不变E p1+E p2=E弹所以E p1<E弹,B错,C对.第二阶段ΔE k=W弹-WG2所以W弹>ΔE k即弹性势能的增加量大于动能的减少量,D错.答案:C13.如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为圆周的最低点.每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为零),关于它们下滑的过程,下列说法中正确的是()A.重力对它们的冲量相同B.弹力对它们的冲量相同C.合外力对它们的冲量相同D.它们的动能增量相同解析:由运动学知识可知三个滑环的运动时间相等,故A正确,由于三种情形下弹力的方向不同,故B错,根据机械能守恒定律知D错,而合外力冲量大小为m v,由于v大小不等,故C 错.答案:A14.2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军,这引起了人们对冰壶运动的关注.冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO′推到A点放手,此后冰壶沿AO′滑行,最后停于C点.已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为μ,冰壶质量为m ,AC =L ,CO ′=r ,重力加速度为g .(1)求冰壶在A 点的速率;(2)求冰壶从O 点到A 点的运动过程中受到的冲量大小;(3)若将BO ′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ,原只能滑到C 点的冰壶能停于O ′点,求A 点与B 点之间的距离.解析:(1)由-μmgL =0-12m v 2A,得v A =2μgL . (2)由I =m v A ,将v A 代入得I =m 2μgL .(3)设A 点与B 点之间的距离为s ,由-μmgs -0.8μmg (L +r -s )=0-12m v 2A ,将v A 代入得s =L -4r . 答案:(1)2μgL (2)m 2μgL (3)L -4r15.2008年8月24日晚,北京奥运会闭幕式上,199名少年穿着特制的足具——一副由白色的金属制成的高约一米、装有弹簧的支架走上了闭幕式的表演舞台,如左图所示.199名少年整齐划一的前空翻、后空翻、横飞,引起现场观众阵阵尖叫.若表演者穿着这种弹跳器上下跳跃.右图所示为在一次跳跃中弹跳器从接触地面到离开地面的过程中,地面对弹跳器弹力F 与时间t 的变化关系图象.表演者连同弹跳器的总质量为80 kg.求:(1)t 1=0.5 s 时刻,表演者的速度;(2)表演者离地后能上升的高度.(不计空气阻力,g 取10 m/s 2)解析:(1)由图象可知,t 1=0.5 s 时刻弹跳器的压缩量最大,故此时表演者的速度为0.(2)表演者从t 1=0.5 s 弹起上升到t 2=1.0 s 离地的过程中受到重力G 和弹力F 作用,它们的冲量改变了表演者的动量.设表演者t 2=1.0 s 离地时的速度为vI G +I F =m v取竖直向上的方向为正I G =-mg (t 2-t 1)=-400 Ns由F —t 图知:I F =1 100 Ns解得:v =8.75 m/s设上升的高度为h 由v 2=2gh 解得h =3.83 m.答案:(1)0 (2)3.83 m16.据航空新闻网报道,美国“布什”号航空母舰的一架质量为1.5×104 kg 的“超级大黄蜂”舰载飞机于2009年5月19日下午完成了首次降落到航母甲板上的训练——着舰训练.在“布什”号上安装了飞机着舰阻拦装置——阻拦索,从甲板尾端70 m 处开始,向舰首方向每隔一定距离横放一根粗钢索,钢索的两端通过滑轮与甲板缓冲器相连,总共架设三道阻拦索.飞行员根据飞机快要着舰时的高度,确定把飞机的尾钩挂在哪一根阻拦索上,这意味着飞机有三次降落的机会.如图所示,某次降落中在阻挡索的阻拦下,这架“大黄蜂”在2 s 内速度从180 km/h 降到0.“大黄蜂”与甲板之间的摩擦力和空气阻力均不计.求:(1)阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力大小;(2)阻拦索对“大黄蜂”的冲量.解析:(1)“大黄蜂”在t =2 s 内速度从v 0=180 km/h =50 m/s 降到0,加速度为a =0-v 0t=-25 m/s 2根据牛顿第二定律,阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力F f =ma ,代入数据求得F f =-3.75×105 N.(2)阻拦索对“大黄蜂”的冲量I =F f t =-7.5×105 N·s。

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