冲量-动量动量定理练习题(带答案)
练习1:动量、冲量、动量定理
15、长为 1.8m 的细绳悬挂着质量为 2kg 的小球,另一端系在离地高 3.6 m 的天花板上,现 将小球从贴着天花板开始自由下落, 在细绳被拉直一瞬间断裂, 接着小球竖直下落到地面上, 全过程历时 1.2 s ,已知小球刚着地时速度大小为 6.5m / s ,不计空气阻力,求: (1)细绳刚断裂时小球的速度。 (2)在细绳被拉断的过程中,绳子受到的平均作用力。
1 1 2 2 ma v a mb v b EP 2 2
由①~⑤联立解得:Ep=7.5mgR
18、如图所示,质量 mA 为 4.0kg 的木板 A 放在水平面 C 上,木板与水平面间的动 摩擦因数 μ 为 0.24,木板右端放着质量 mB 为 1.0kg 的小物块 B(视为质点) ,它们均处 于静止状态.木板突然受到水平向右的 12N· s 的瞬时冲量作用开始运动,当小物块滑离 木板时,木板的动能 EKA 为 8.0J,小物块的动能 EKB 为 0.50J,重力加速度取 10m/s2,求: (1)瞬时冲量作用结束时木板的速度υ 0; (2)木板的长度 L. 【解析】 (1)在瞬时冲量的作用时,木板 A 受水平面和小物 块 B 的摩擦力的冲量均可以忽略.
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
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 。
冲量、动量、动量定理的应用训练题含答案
冲量、动量、动量定理的应用训练题含答案一、选择题(其中1、3、6、7题为多选题,其余为单选题)1、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2、质量为5 kg 的物体,原来以v=5 m/s 的速度做匀速直线运动,现受到跟运动方向相同的冲量15 N ·s 的作用,历时4 s ,物体的动量大小变为 ( )A.80 kg ·m/sB.160 kg ·m/sC.40 kg ·m/sD.10 kg ·m/s3、用力拉纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这些现象的正确说法是:( )A 、在缓慢拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力大;B 、在迅速拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力小;C 、在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大;D 、在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小.4、从同一高度的平台上,抛出三个完全相同的小球,甲球竖直上抛,乙球竖直下抛,丙球平抛.三球落地时的速率相同,若不计空气阻力,则( )A 、抛出时三球动量不是都相同,甲、乙动量相同,并均不小于丙的动量B 、落地时三球的动量相同C 、从抛出到落地过程,三球受到的冲量都不同D 、从抛出到落地过程,三球受到的冲量不都相同5、若质量为m 的小球从h 高度自由落下,与地面碰撞时间为,地面对小球的平均作用力大小为F ,则在碰撞过程中(取向上的方向为正)对小球来说( )A 、重力的冲量为B 、地面对小球的冲量为C 、合力的冲量为D 、合力的冲量为6、一物体竖直向上抛出,从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t,上升的最大高度是H ,所受空气阻力大小恒为F,则在时间t 内A.物体受重力的冲量为零B.在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量 小C.物体动量的增量大于抛出时的动量D.物体机械能的减小量等于FH7.恒力F 作用在质量为m 的物体上,如图8—1所示,由于地面对物体的摩擦力较大,没有被拉动,则经时间t ,下列说法正确的是 A.拉力F 对物体的冲量大小为零 B.拉力F 对物体的冲量大小为FtC.拉力F 对物体的冲量大小是Ftcos θD.合力对物体的冲量大小为零8、物体在恒定的合力F 作用下作直线运动,在时间Δt 1内速度由0增大到v ,在时间Δt 2内速度由v 增大到2v 。
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______。
6.1 动量 冲量 动量定理
F=400N =
的小球以速度v 练、如图所示,一质量为m的小球以速度 0从A点 如图所示,一质量为 的小球以速度 点 竖直向上抛出后受到一水平向右的恒力F的作用, 竖直向上抛出后受到一水平向右的恒力 的作用, 的作用 于是小球发生偏转到达B点时,速度方向水平向 于是小球发生偏转到达 点时, 点时 求恒力F为多大 为多大? 右,大小为2 v0 ,求恒力 为多大? 大小为 B 2v0
②力F和冲量 I 一一对应。 和冲量 一一对应。 求几个力的合力的冲量, 求几个力的合力的冲量,既可以先算出各个 分力的冲量后再求矢量和, 分力的冲量后再求矢量和,也可先算各个分力的 合力再算合力的冲量。 合力再算合力的冲量。 ③力F是恒力时,直接使用公式。 是恒力时, 是恒力时 直接使用公式。 是变力时, ④力F是变力时,利用 -t图像 是变力时 利用F- 图像 求解。图中的面积就是力的冲量。 求解。图中的面积就是力的冲量。0 t t1 t2 物体受到多过程的外力作用时, ⑤物体受到多过程的外力作用时,用每个过程的 F
5、动量的变化量∆P 、动量的变化量 ①动量的变化量∆P= P′-P= mv′-mv = m∆v 动量的变化量 - - 是矢量, 的方向同向。 ②∆P是矢量,同∆v的方向同向。 是矢量 的方向同向 的参考系为地面。 ③公式中的速度v′、v的参考系为地面。 公式中的速度 、 的参考系为地面 p p′ · 在同一直线上: ④p与p ′在同一直线上: 与 在同一直线上 ∆P p p′ · 规定正方向把矢量 ∆P 运算转化为代数运算。 运算转化为代数运算。 p p ∆p 不在同一直线上: ⑤p与p ′不在同一直线上: 与 不在同一直线上 p′ 遵循平行四边形定则。 遵循平行四边形定则。
(3)用动量定理求变力冲量 ) 在水平面内以速度v做 例7、如图所示,一质点 在水平面内以速度 做 、如图所示,一质点m在水平面内以速度 匀速圆周运动,质点以位置 开始 经半个圆周, 开始, 匀速圆周运动,质点以位置A开始,经半个圆周, 质点所受合力的冲量是多少? 质点所受合力的冲量是多少?
(完整版)动量定理精选习题+答案
动量定理精选习题一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)1.如图所示,质量相等的五个物块在光滑水平面上,间隔一定距离排成一条直线.具有初动能E0的物块1向其它4个静止的物块运动,依次发生碰撞,每次碰撞后不再分开.最后5个物块粘成一个整体.这个整体的动能等于()A. E0B. 45E0 C. 15E0 D. 125E02.如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8ℎ,不计空气阻力.下列说法正确的是()A. 在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒B. 小球离开小车后做竖直上抛运动C. 小球离开小车后做斜上抛运动D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6ℎ3.如图所示,半径为R、质量为M的14光滑圆槽置于光滑的水平地面上,一个质量为m的小木块从槽的顶端由静止滑下.则木块从槽口滑出时的速度大小为()A. √2gRB. √2gRMM+mC. √2gRmM+mD. √2gR(M−m)M4.如图所示,甲、乙两人各站在静止小车的左右两端,当他俩同时相向行走时,发现小车向右运动.下列说法不正确的是(车与地面之间无摩擦)()A. 乙的速度必定大于甲的速度B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C. 乙的动量必定大于甲的动量D. 甲、乙动量总和必定不为零5.质量为m的物体,沿半径为R的轨道以速率v做匀速圆周运动,如图所示,取v B方向为正方向,求物体由A至B过程所受的合外力在半周期内的冲量()A. 2mvB. −2mvC. mvD. −mv6.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,m A=1kg,m B=2kg,v A=6m/s,v B=2m/s.当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是()A. v A′=5m/s,v B′=2m/sB. v A′=2m/s,v B′=4m/sC. v A′=−4m/s,v B′=7m/sD. v A′=7m/s,v B′=1.5m/s7.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,甲同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,另外一位同学用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知甲同学的质量为m,则渔船的质量为( )A. m(L+d)d B. m(L−d)dC. mLdD. m(L+d)L二、多选题(本大题共3小题,共12.0分)8.如图所示,在质量为M(含支架)的小车中用轻绳悬挂一小球,小球的质量为m0,小车和小球以恒定速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的?()A. 在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B. 在此碰撞过程中,小球的速度不变,小车和木块的速度分别为v1和v2,满足(M+m0)v=Mv1+mv2C. 在此碰撞过程中,小球的速度不变,小车和木块的速度都变成u,满足Mv=(M+m)uD. 碰撞后小球摆到最高点时速度变为为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv29.一静止的铝原子原子核 1327Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为处于激发状态的硅原子核 1428Si,下列说法正确的是()A. 核反应方程为p+ 1327Al→ 1428SiB. 核反应方程过程中系统动量守恒C. 核反应过程中系统能量不守恒D. 核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和E. 硅原子核速度的数量级105m/s,方向与质子初速度方向一致10.如图所示,质量M=3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动.质量m=2kg的小球(视为质点)通过长L=0.75m的轻杆与滑块上的光特轴O连接,开始时滑块静止、轻杆处于水平状态.现给小球一个v0=3m/s的竖直向下的初速度,取g=10m/s2则()A. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块M在水平轨道上向右移动了0.3mB. 小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块对在水平轨道上向右移动了0.5mC. 小球m相对于初始位置可以上升的最大高度为0.27mD. 小球m从初始位置到第一次到达最大高度的过程中,滑块M在水平轨道上向右移动了0.54m三、计算题(本大题共10小题,共100.0分)11.如图所示,质量为5kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量为5kg,停在B的左端.质量为1kg的小球用长为0.45m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为0.2m,物块与小球可视为质点,不计空气阻力.已知A、B间的动摩擦因数为0.1,为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,重力加速度g=10m/s2,求:(1)碰撞后瞬间物块A的速度大小为多少;(2)木板B至少多长;(3)从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能.12.如图所示,宽为L=0.1m的MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,B=1T.现有质量m=1kg的ab金属杆,电阻为R o,R o=R=1Ω,它以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd 绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计其它电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,取g=10m/s2,求:(1)碰后瞬间cd绝缘杆的速度大小v2与ab金属杆速度大小v1;(2)碰后ab金属杆进入磁场瞬间受到的安培力大小F ab;(3)ab金属杆进入磁场运动全过程中,电路产生的焦耳热Q.13.如图所示,在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车,质量为M,圆弧半径为R,从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球,它刚好沿圆弧切线从A点落入小车,求(1)小球到达车底B点时小车的速度和此过程中小车的位移;(2)小球到达小车右边缘C点处,小球的速度.14.如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平v0,试求:向右射入木块,穿出木块时速度变为25①子弹穿出木块后,木块的速度大小;②子弹穿透木块的过程中产生的热量.15.在光滑水平面上静止有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,滑块CD上表面是光圆弧,他们紧靠在一起,如图所示.一个可视为质点的物块P,质量也为m,它从木板AB的右端滑的14以初速度v0滑上木板,过B点时速度为v0,然后又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高2点C处.若物体P与木板AB间的动摩擦因数为μ,求:(1)物块滑到B处时木板AB的速度v1的大小;(2)木板AB的长度L;(3)滑块CD最终速度v2的大小.16.质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m 的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60∘角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大?(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大?(3)平板车P的长度为多少?(4)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?17.如图所示,水平地面上竖直固定一个光滑的、半径R=0.45m的1圆弧轨道,A、B分别是圆弧的端点,4圆弧B点右侧是光滑的水平地面,地面上放着一块足够长的木板,木板的上表面与圆弧轨道的最低点B 等高,可视为质点的小滑块P1和P2的质量均为m=0.20kg,木板的质量M=4m,P1和P2与木板上表面的动摩擦因数分别为μ1=0.20和μ2=0.50,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力;开始时木板的左端紧靠着B,P2静止在木板的左端,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿圆弧轨道自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在木板的左端,取g=10m/s2.求:(1)P1通过圆弧轨道的最低点B时对轨道的压力;(2)P2在木板上滑动时,木板的加速度为多大?(3)已知木板长L=2m,请通过计算说明P2会从木板上掉下吗?如能掉下,求时间?如不能,求共速?18.如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60∘角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?(2)平板车P的长度为多少?(3)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?19.如甲图所示,光滑导体轨道PMN和是两个完全一样轨道,是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成,圆弧轨道与水平轨道在M和点相切,两轨道并列平行放置,MN和位于同一水平面上,两轨道之间的距离为L,之间有一个阻值为R的电阻,开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的),是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,水平轨道MN离水平地面的高度为h,其截面图如乙所示。
第2节冲量、动量定理
解析: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. 在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用 时间为 t1+ t2,而阻力作用时间仅为 t2,以竖直 向下为正方向,有: mg(t1+ t2)- Ft2= 0, mg t1+ t2 解得 F= . t2
mg t1+t2 答案: t2
【注意】
1、动量定理可由牛顿第二定律以及加速度的定义式导出,故 它是牛顿第二定律的另一种形式,但是两者仍有很大区别: (1)牛顿第二定律是一个瞬时关系式,它反映某瞬时物体所 受合外力与加速度之间关系(仅当合外力为恒定不变时, a 为 恒量,整个过程与某瞬时是一致的); (2)而动量定理是研究物体在合外力持续作用下,在一段时 间里的累积效应,在这段时间 内,物体的动量获得增加. 2、应用动量定理时,应特别注意F t为矢量, 是矢量差,而且F 是合外力. 3、对于变力的情况,动量定理中的 F 可看成是变力在作用 时间内的平均值.
F
v =v0
——— F 作用了时间 t
F
———
v =v t
F
分析:
由牛顿第二定律知:
F=ma
而加速度:
vt v0 a t
vt v0 F m t
整理得:
Ft mvt mv0
一、动量定理 1.冲量 力 与________________ 力的作用时间 的乘积. (1)定义:_____ F(t′-t) . (2)定义式:I=_____________ (3)物理意义:冲量是反映力的作用对时间的 ____________ 积累效应 的物理量,力________ 越大 ,作用时 间_________ 越长 ,冲量就越大. (4)单位:在国际单位制中,冲量的单位是 ________ N· s 牛· 秒 ,符号为______.
2021高考物理通用练习:考点1动量、冲量、动量定理
考点17动量、冲量、动量定理题组一基础小题1.(多选)关于冲量和动量,下列说法中正确的是( )A.冲量是反映力对作用时间积累效果的物理量B.动量是描述物体运动状态的物理量C.动量是物体冲量变化的原因D.某一物体的动量发生了变化,一定是物体运动速度的大小发生了变化答案AB解析冲量是反映力对作用时间积累效果的物理量,等于力与时间的乘积,即I=Ft,故A正确;动量是描述物体运动状态的物理量,等于质量与速度的乘积,即p=mv,故B正确;力是速度改变的原因,故冲量是物体动量变化的原因,C错误;动量是矢量,某一物体的动量发生了变化,可能是物体运动速度的大小发生了变化,也可能是物体运动速度的方向发生了变化,故D错误.2.校运会跳远比赛时在沙坑里填沙,这样做的目的是可以减小()A.人的触地时间B.人的动量变化率C.人的动量变化量D.人受到的冲量答案B解析跳远比赛时,人从与沙坑接触到静止,其动量的变化量一定,设为Δp,由动量定理可知,人受到的合力的冲量I=Δp是一定的,在沙坑里填沙延长了人与沙坑的接触时间,Δt变大,由动量定理知:Δp=FΔt,错误!=F,Δp一定,Δt越大,动量变化率错误!越小,人受到的合外力F越小,越安全,所以要在沙坑里填上沙子,故B 正确,A、C、D错误。
3.如图所示,质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下,一直沿水平面向右匀速运动,则下列关于物体在时间t 内所受力的冲量,正确的是( )A.拉力F的冲量大小为Ft cosθB.摩擦力的冲量大小为Ft sinθC.重力的冲量大小为mgtD.物体所受支持力的冲量大小为mgt答案C解析拉力F的冲量大小为Ft,故A错误;物体做匀速直线运动,可知摩擦力f=F cosθ,则摩擦力的冲量大小为ft=Ft cosθ,故B错误;重力的冲量大小为mgt,故C正确;支持力的大小为N=mg-F sinθ,则支持力的冲量大小为(mg-F sinθ)t,故D错误.4.古时有“守株待兔”的寓言。
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。
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)
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。
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。
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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-(-mv0) 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=10 N·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) s,D正确,B、C均错误.=20 N·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 +mv2/2,解出瞬时冲量的最小值为m5gr,故选项B对;若在最高点,2mg=mv2/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F1-F2-F f=(m A+m B)a,解得a=1.0 m/s2,方向与F1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=μmB 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-F2=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T2时间内,小球受到的冲量的大小为()A.2mωrB.πmωrC.mω2r T2D.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=mv2-mv1=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v1、v2,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gΔt,方向竖直向下B.动量变化大小为Δp=m(v2-v1),方向竖直向下C.动量变化大小为Δp=mgΔt,方向竖直向下D.动能变化为ΔE k=12m(v22-v21)解析:根据加速度定义g=ΔvΔt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v1、v2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 a B.W b=k2W a,I b=kI a C.W b=kW a,I b=k2I a D.W b=k2W a,I b=k2I 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=12mv2a,W b=12mv2b,联立解得W b=k2W 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=0-12mv2A,得v A=2μgL.(2)由I=mv A,将v A代入得I=m2μgL.(3)设A点与B点之间的距离为s,由-μmgs-0.8μmg(L+r-s)=0-12mv2A,将v A代入得s=L-4r.答案:(1)2μgL(2)m2μgL(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)t1=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/s2)解析:(1)由图象可知,t1=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t1=0.5 s弹起上升到t2=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t2=1.0 s离地时的速度为vI G+I F=mv取竖直向上的方向为正I G=-mg(t2-t1)=-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v2=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v0=180 km/h=50 m/s降到0,加速度为a=0-v0t=-25m/s2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/s2匀加速助跑,速度达到v=8.0 m/s时撑杆起跳,使重心升高h1=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h2=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/s2,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v2=2as解得s=v22a=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+12mv2=mgh1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=2gh2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。