高一物理试题-冲量和动量、动量定理练习题 最新
高中物理精品试题:冲量 动量复习
冲量 动量定理学习目标:1.理解冲量的概念 2.掌握动量定理的矢量性和合力性例1.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,到达斜面底端的过程中( )A.两物体所受重力冲量相同B.两物体所受合力冲量不同C.两物体到达斜面底端时动量相同D.两物体到达斜面底端时动量不同例2. 500g 的足球从1.8m 的高处自由下落碰地后能弹回到1.25m 高,不计空气阻力,这一过程经历的时间为1.2s ,g 取10m/s 2,求足球对地面的作用力.例3.光具有波粒二象性,光子的能量 h ,其中频率表征波的特性。
在爱因斯坦提出光子说之后,法国物理学家德布罗意提出了光子动量p 与光波波长的关系为p=h/λ。
若某激光管以P=60 W 的功率发射波长λ=6.63×10-7m 的光束,试根据上述理论计算: (1)该管在1 s 内发射出多少个光子?(2)若光束垂直照射物质甲表面全部被吸收,那么甲所受到的光束对它的作用力F 1为多大?(3)若光束垂直照射物质乙表面50%被吸收,另外50%被反射,那么乙受到的光束对它的作用力F 2为多大?限时练习:1.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面.并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )A.甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功2.如图所示,一个质量为0.18kg 的垒球,以25m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s ,设球棒与垒球的作用时间为0.01s.下列说法正确的是( )A.棒对垒球的平均作用力大小为1260NB.球棒对垒球的平均作用力大小为360NC.球棒对垒球做的功为126JD.球棒对垒球做的功为36J3.如图甲所示,两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为R 的电阻;在两导轨间 OO ′ 下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B .现使电阻为r 、质量为m 的金属棒ab 由静止开始自 OO ′ 位置释放,向下运动距离d 后速度不再变化。
第一节 冲量 动量 第二节 动量定理 课时训练 高中物理粤教版选择性必修第一册
第一章动量和动量守恒定律第一节冲量动量第二节动量定理A组·基础达标1.下列有关冲量的说法,正确的是()A.力越大冲量也越大B.作用时间越长冲量越大C.恒力F与t的乘积越大冲量就越大D.物体不动,重力的冲量为零【答案】C【解析】冲量等于力和时间的乘积,故冲量取决于力和时间的乘积,乘积越大,冲量越大,故C正确,A、B、D错误.2.如图,质量为m的物块原本静止在倾角为α的斜面上,后来,在与斜面夹角为θ的恒力F拉动下向上运动,经过时间t,则在运动过程中()A.物块重力的冲量为0B.物块所受拉力的冲量为FtC.物块的动量一定增大D.物块受到合力的冲量为Ft cos θ【答案】B【解析】根据冲量的定义知重力不为0,冲量也不为0,重力的冲量为I G=mgt,A错误;拉力的冲量为Ft,B正确;如果木块匀速运动,速度不变,动量不变,C错误;根据动量定理,合外力的冲量等于物体动量变化,如果木块匀速运动,动量变化量为零,则合力的冲量为0,D错误.3.高空坠物极易对行人造成伤害.若一个1 kg的砖块从一居民楼的8层坠下,与地面的撞击时间约为10 ms,则该砖块对地面产生的冲击力约为()A.20 N B.2×102 NC.2×103 N D.2×104 N【答案】C【解析】设8楼高度约为20 m,砖块落地时的速度,根据v2=2gH,解得v=20 m/s,砖块与地面撞击的过程中,根据动量定理FΔt=m v,解得F=2×103 N,根据牛顿第三定律,砖块对地面产生的冲击力约为2×103 N,故C正确,A、B、D错误.4.质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下速度变为7 m/s,方向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为()A.5 kg·m/s,方向与原运动方向相反B.5 kg·m/s,方向与原运动方向相同C.2 kg·m/s,方向与原运动方向相反D.2 kg·m/s,方向与原运动方向相同【答案】A【解析】以原来运动的方向为正方向,由定义式Δp=m v′-m v,得Δp=(-7×0.5-3×0.5) kg·m/s=-5 kg·m/s,负号表示Δp的方向与原运动方向相反,故A正确.5.(多选)如图所示,铁块压着一张纸条放在水平桌面上,第一次以速度v抽出纸条后,铁块落在水平地面上的P点,第二次以速度2v抽出纸条,则()A.铁块落地点在P点左边B.铁块落地点在P点右边C.第二次纸条与铁块的作用时间比第一次短D.第二次纸条与铁块的作用时间比第一次长【答案】AC【解析】以不同的速度抽出纸条时,铁块所受摩擦力相同,抽出纸条的速度越大,铁块与纸条相互作用的时间越短,铁块受到合力的冲量越小,故铁块获得的速度越小,铁块平抛的水平位移越小,故A、C正确.6.如图甲所示,在粗糙的水平地面上静止放置一质量为100 kg的木箱.t=0时刻,某同学对其施加水平推力F的作用.已知水平推力F随时间t的变化关系图像如图乙所示,木箱与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.2.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10 m/s2.则t=3 s时木箱的速度大小为()A .2 m/sB .2.5 m/sC .6 m/sD .8 m/s【答案】B 【解析】由于f =μmg =200 N ,由图像可知,在0.5 s 后木箱才开始运动,0.5~3 s 对木箱由动量定理可得I F -μmgt =m v -0,由图像可得,外力F 的冲量为I F =⎣⎡⎦⎤(1+3)×4002-200×0.5×0.5N·s =750 N·s ,解得v =2.5 m/s ,故B 正确. 7.某人身背燃料包,脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板”,仅用22分钟就飞越了英吉利海峡35公里的海面.已知他(及装备)的总质量为120 kg ,当他(及装备)悬浮在空中静止时,发动机将气流以6 000 m/s 的恒定速度从喷口向下喷出,不考虑喷气对总质量的影响,g 取10 m/s 2,则发动机每秒喷出气体的质量为( )A .0.02 kgB .0.20 kgC .1.00 kgD .5.00 kg【答案】B 【解析】设他(及装备)对气体的平均作用力为F ,根据牛顿第三定律可知,气体对他(及装备)的作用力的大小也等于F ,对他(及装备),则F =Mg ;设时间Δt 内喷出的气体的质量为Δm ,则对气体由动量定理得F Δt =Δm v ,解得Δm Δt =F v =Mg v ,代入数据解得Δm Δt=0.2 kg ,则发动机每秒喷出气体的质量为0.2 kg ,故B 正确,A 、C 、D 错误.8.(多选)(2024年佛山高质量发展联盟联考)随着科技进步,生活水平的提高,人们对手机依赖越来越强.某同学周末回家喜欢平躺着玩手机,偶尔出现手机砸人脸的情况.若手机的质量为 150 g ,从离人脸约 20 cm 的高度无初速度掉落(假设手机掉落过程其界面保持水平),砸到人脸后手机未反弹,人脸受到手机的冲击时间为 0.1 s ,重力加速度 g 取10 m/s 2,下列说法正确的是( )A .手机与人脸作用过程中,手机的动量变化量大小约为 0.3 kg·m/sB .人脸对手机的冲量大小约为 0.3 N·sC .手机对人脸的平均冲击力大小为 4.5 ND .该同学第二天给手机装上了保护壳,其他条件不变情况下可以减小碰撞过程手机对人脸的冲量【答案】AC 【解析】手机下落20 cm 时的速度为v 2=2gh ,解得v =2 m/s ,砸到人脸后手机未反弹,说明手机的速度为0,所以手机与人脸作用过程中,手机的动量变化量大小约为Δp =m v =0.3 kg·m/s ,A 正确;手机与眼睛接触的过程中受到重力和眼睛的作用力,选向上为正方向,则有I -mgt =Δp ,解得I =0.45 N·s ,B 错误;根据冲量的定义可知I =Ft ,解得F =4.5 N ,根据牛顿第三定律可知手机对人脸的平均冲击力大小为 4.5 N ,C 正确;给手机装上了保护壳,碰撞过程中手机对人脸的冲量不会改变,但可以通过延长作用时间而减小碰撞产生的作用力,D 错误.9.一质量为0.2 kg 的小钢球由距地面5 m 高处自由下落,与地面碰撞后又以等大的动量被反弹,碰撞作用时间为0.1 s .若取向上为正方向,g 取10 m/s 2,下列说法正确的是( )A .小钢球碰地前后的动量变化是2 kg·m/sB .小钢球碰地过程中受到的合冲量是4 N·sC .地面受到小钢球的平均压力为40 ND .引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力的冲量【答案】B 【解析】小钢球由距地面5 m 高处自由下落,碰地前的速度大小v =2gh =10 m/s ,若取向上为正方向,碰地前的动量p =-m v =-2 kg·m/s ,反弹后的动量p ′=-p =2 kg·m/s ,小钢球碰地前后的动量变化是Δp =p ′-p =4 kg·m/s ,故A 错误;根据动量定理,小钢球碰地过程中受到的合冲量是I =Δp =4 N·s ,故B 正确;地面受到小钢球的平均压力为F =I t+mg =42 N ,故C 错误;引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力和小钢球重力的合力的冲量,故D 错误.10.(多选)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,三个过程中重力的冲量分别为I 1、I 2、I 3,动量变化量的大小分别为Δp 1、Δp 2、Δp 3,则( )A .三个过程中,合力的冲量相同,动量变化量相同B .三个过程中,合力做的功相等,动能变化量相等C .I 1<I 2<I 3,Δp 1=Δp 2=Δp 3D .I 1<I 2<I 3,Δp 1<Δp 2<Δp 3【答案】BC 【解析】由机械能守恒定律可知物体下滑到底端C 、D 、E 的速度大小v 相等,动量变化量大小Δp =m v ,则动量变化量大小相等,即Δp 1=Δp 2=Δp 3,根据动量定理,合力的冲量等于动量的变化量,故合力的冲量大小也相等,但方向不同,A 错误;物体下滑过程中只有重力做功,故合力做的功相等,根据动能定理,动能变化量相等,B 正确;设斜面的高度为h ,从顶端A 下滑到底端,由h sin θ=12g sin θ·t 2,得物体下滑的时间t =2h g sin 2θ,所以θ越小,sin 2θ越小,t 越大,重力的冲量I =mgt 就越大,故I 1<I 2<I 3,C 正确,D 错误.B 组·能力提升11.(2024年梅州期末)如图所示,一实验小组进行“鸡蛋接地球”实验,把一质量为50 g 的鸡蛋用海绵紧紧包裹,使其从20 m 的高处自由落下,与水平而发生一次碰撞后速度减为0,碰撞时间为0.5 s ,碰撞过程视为匀减速直线运动,不考思物体和地而的形变,忽略空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2.下列说法正确的是( )A .物体做自由下落运动的时间为1 sB .物体在自由下落过程中重力的冲量大小为2 N·sC .匀减速直线运动过程中海棉对物体的平均作用力大小为2.5 ND .物体做匀减速直线运动过程的动量变化量方向竖直向下【答案】C 【解析】根据题意,由h =12gt 2 可得,物体做自由下落运动的时间为t =2h g=2 s ,物体在自由下落过程中重力的冲量大小为I =mgt =0.05×10×2 N·s =1 N·s ,故A 、B 错误;根据题意,由公式v =gt 可得,鸡蛋落地瞬间的速度为v =20 m/s ,碰撞过程视为匀减速直线运动,可得,碰撞过程的加速度大小为a =v Δt=40 m/s 2.由牛顿第二定律有F -mg =ma ,解得F =m (g +a )=2.5 N ,取向下为正方向,物体做匀减速直线运动过程的动量变化量为Δp =0-m v =-m v =-1 kg·m/s ,可知,动量变化量方向与正方向相反,即竖直向上,C 正确,D 错误.12.(2022年北京卷)“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地.跳台滑雪运动中,裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分.运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段:①助滑阶段,运动员两腿尽量深蹲,顺着助滑道的倾斜面下滑;②起跳阶段,当进入起跳区时,运动员两腿猛蹬滑道快速伸直,同时上体向前伸展;③飞行阶段,在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态;④着陆阶段,运动员落地时两腿屈膝,两臂左右平伸.下列说法正确的是()A.助滑阶段,运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力B.起跳阶段,运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度C.飞行阶段,运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度D.着陆阶段,运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间【答案】B【解析】助滑阶段,运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力,A错误;起跳阶段,运动员猛蹬滑道是为了增大滑道对人的作用力,根据动量定理可知,在相同时间内,为了增加向上的速度,B正确;飞行阶段,运动员所采取的姿态是为了减小水平方向的阻力,从而减小水平方向的加速度,C错误;着陆阶段,运动员两腿屈膝下蹲可以延长落地时间,根据动量定理可知,可以减少身体受到的平均冲击力,D错误.13.(2024年宿迁期末)踢毽子是我国传统的民间体育运动,如图是一个小孩在踢毽子,毽子近似沿竖直方向运动,空气阻力与速率成正比,毽子在空中运动过程中()A.动量变化量等于零B.动量变化率一直减小C.重力的冲量上升过程等于下降过程D.重力的冲量上升过程大于下降过程【答案】B【解析】设毽子上升的初速度为v0,再次下落到原点时的速度为v,向下为正方向,则动量变化量Δp=m v-(-m v0)=m v+m v0,A错误;动量变化率等于毽子受到的合外力,上升过程合外力为mg+k v,则随速度减小,合外力变小;下降过程的合外力mg -k v,则随速度增加,合外力减小,则动量变化率一直减小,B正确;上升过程中mg+k v=ma 1,下降过程中mg -k v =ma 2,则a 1>a 2,根据h =12at 2可知上升的时间小于下降的时间,根据I =mgt 可知,重力的冲量上升过程小于下降过程,C 、D 错误.14.(2024年广州执信中学开学考)如图所示,飞船在距某星球表面一定高度处悬停,选定相对平坦的区域后,在反推火箭作用下,开始加速下降,下降高度为100 m ,当“缓冲脚”触地时反推火箭立即停止工作,此时飞船速度为20 m/s.随后飞船在“缓冲脚”的缓冲作用下,经2 s 减速到0,停止在该星球表面上.飞船质量m =1 000 kg ,该星球表面的重力加速度g 取4 m/s 2.求:(1)飞船加速下降过程中,反推火箭对飞船做的功;(2)从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中,地面对“缓冲脚”的平均支持力的大小.解:(1)飞船加速下降过程中,设反推火箭对飞船做的功为W ,根据动能定理有mgh +W =12m v 2, 解得W =-2×105 J.(2)从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中,设地面对“缓冲脚”的平均支持力的大小为F ,根据动量定理有(mg -F )t =0-m v ,解得F =1.4×104 N .。
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.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,足够长的木板A 和物块C 置于同一光滑水平轨道上,物块B 置于A 的左端,A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 和3m ,已知A 、B 一起以v 0的速度向右运动,滑块C 向左运动,A 、C 碰后连成一体,最终A 、B 、C 都静止,求:(i )C 与A 碰撞前的速度大小(ii )A 、C 碰撞过程中C 对A 到冲量的大小. 【答案】(1)C 与A 碰撞前的速度大小是v 0; (2)A 、C 碰撞过程中C 对A 的冲量的大小是32mv 0. 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:①设C 与A 碰前速度大小为1v ,以A 碰前速度方向为正方向,对A 、B 、C 从碰前至最终都静止程由动量守恒定律得:01(2)3?0m m v mv -+= 解得:10v v =. ②设C 与A 碰后共同速度大小为2v ,对A 、C 在碰撞过程由动量守恒定律得:012 3(3)mv mv m m v =+-在A 、C 碰撞过程中对A 由动量定理得:20CA I mv mv =- 解得:032CA I mv =-即A 、C 碰过程中C 对A 的冲量大小为032mv . 方向为负.考点:动量守恒定律 【名师点睛】本题考查了求木板、木块速度问题,分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键,应用动量守恒定律即可正确解题;解题时要注意正方向的选择.3.如图甲所示,平面直角坐标系中,0≤x ≤l 、0≤y ≤2l 的矩形区域中存在交变匀强磁场,规定磁场垂直于纸面向里的方向为正方向,其变化规律如图乙所示,其中B 0和T 0均未知。
动量和动量定理(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)
动量和动量定理--高一物理专题练习(内容+练习)一、动量和动量变化量1.动量(1)定义:物体质量和速度的乘积。
(2)定义式:p=m v。
(3)单位:千克米每秒,符号是kg·m/s。
(4)方向:动量是矢量,其方向与速度的方向相同。
2.动量的变化量(1)公式:Δp=p′-p。
(2)矢量性:动量的变化量是矢量。
二动量定理1.冲量(1)定义:力与力的作用时间的乘积,用字母I表示。
(2)定义式:I=FΔt。
(3)单位:牛秒,符号是N·s。
(4)意义:反映了力的作用对时间的累积效应。
2.动量定理(1)内容:物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。
(2)表达式:I=p′-p或F(t′-t)=m v′-m v。
3.动量定理的应用根据动量定理可知:如果物体的动量发生的变化是一定的,那么作用时间短,物体受的力就大;作用时间长,物体受的力就小。
一、单选题1.如图,在斜面顶端P点处,沿竖直面内将一小球以初动能k0E水平向右抛出,经一段时2E水平向右抛出同一小球,经一段时间后间后落在斜面上的A点,若在P点处以初动能k0落在斜面上的B点。
下列物理量的关系正确的是()A .时间为2PB PA t t =B .速度为2B A v v =C .动能为k k 2B A E E =D .动量为2B Ap p =【答案】C【解析】A .设小球抛出时的初速度为0v ,斜面倾角为θ,则有20012tan 2gt y gtx v t v θ===解得小球在空中的时间为002tan v t v gθ=∝由于两次抛出的初动能之比为222k0k011221221mv E E mv ==可得两次抛出的初速度之比为211v v =则有211PB PA v v t t ==故A 错误;BCD.小球落到斜面时的速度为v v v ==∝则两次小球落到斜面时的速度之比为21B A v v v v =两次小球落到斜面时的动能之比为22k 222k 121B B A A E v v E v v ===两次小球落到斜面时的动量之比为21B A B A p v v v v p ===故BD 错误,C 正确。
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
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.。
动量、冲量和动量定理·典型例题精析
动量、冲量和动量定理例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.力F 的方向与位移的方向垂直时,则力F 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,其冲量就等于力与时间的乘积例2、质量m=1kg 的物体以v 0=10m/s 水平抛出空气阴力不计,取g=10m/s 2,则在第3s 内动量的变化量如何?例3、质量为m 的质量在半径为r 的圆周上以角速度 做匀速圆周运动,则:向心力大小为F=______________;周期为T=________________;向心力在一个周期内的冲量大小为I=______________。
例4 质量为m 的钢球自高处落下,以速战速决率v 1碰地,竖直向上弹回,碰掸时间极短,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(v1-v 2) D 、向上,m(v 1+v 2)例5、如图-2所示,长为L 、质量为 m 1的小船停在静水中。
一个质量为m 2的人立在船头,若不计水的阴力,当人从船头走到船尾声的过程中,船和人对地面的位移各是多少?例6.质量为2m 的物体A 以速度υ0碰撞静止m 物体B ,B 的质量为m ,碰后A 、B 的运动方向均与υ0的方向相同,则磁撞后B 的速度可能为( )A .υ0B .2υ0C .32υ0D .21υ0例7质量为m的物体,在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑.如图7-1所示.求在时间t内物体所受的重力、斜面支持力以及合外力给物体的冲量.[[例8一质量为100g的小球从0.80m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0.20 s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少(取g=10 m/s2,不计空气阻力)?例9人从高台上跳下着地时,总是不自觉地先弯腿再站起来,为什么?例10质量m=5 kg的物体在恒定水平推力F=5 N的作用下,自静止开始在水平路面上运动,t1=2s后,撤去力F,物体又经t2=3 s停了下来,求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小.例11、以速度v0水平抛出一个质量为1kg的物体,若在抛出3s后它未与地面及其他物体相碰,求它在3s内动量的变化(g取10m/s2).例12、质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动,恰遇上质量m2=50g的小球以v2=10cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止.那么,碰撞后小球m1的速度是多大?方向如何?。
《第二节 物体动量变化的原因 动量定理》(同步训练)高中物理选择性必修第一册
《第二节物体动量变化的原因动量定理》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、一个质量为m的物体,受到一个恒力F作用,从静止开始沿直线加速运动。
根据动量定理,物体在力F作用下的动量变化量Δp可以表示为:A、Δp = F * tB、Δp = m * vC、Δp = F * ΔtD、Δp = m * a2、一个质量为m的物体以速度v0开始做匀速直线运动,在t时间后,物体的动量变化量Δp为:A、Δp = m * v0B、Δp = m * v0 * tC、Δp = 0D、Δp = m * a * t3、一个物体从静止开始自由下落,在无空气阻力的理想情况下,下列哪个选项描述了物体动量变化的原因?A. 物体的惯性B. 重力的作用C. 物体与地面撞击D. 物体的初始速度4、在水平地面上,一辆小车受到水平方向的恒力作用做匀加速直线运动,2秒钟内小车速度由0增加到10m/s。
则在这段时间内,关于物体动量的变化,下列选项正确的是:A. 小车动量不变B. 小车动量的增加量等于力与时间的乘积C. 小车动量的增加量等于力与速度的乘积D. 小车动量的增加量等于力与位移的乘积5、一物体质量为2kg,以5m/s的速度向东运动,受到一个5N的西向力作用,时间为2s。
根据动量定理,物体质心的速度变化量为:A. 5m/s 向西B. 10m/s 向西C. 0D. 10m/s 向东6、一个质量为3kg的物体,原来以10m/s的速度向北运动,受到一个南向的摩擦力作用,5秒后速度减为5m/s。
根据动量定理,摩擦力对物体造成的动量变化为:A. 15kg·m/s 向南B. 20kg·m/s 向北C. 15kg·m/s 向北D. 20kg·m/s 向南7、一个质量为m的小球沿水平方向以速度v撞击墙壁后以相同的速度反弹回来。
假设小球与墙壁的作用时间为t,作用力为恒力F,则根据动量定理,可以得出力F的大小为:A.(F=mvt)B.(F=2mvt)C.(F=mv 2t )D.(F=2mv 2t)二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、题目:以下哪些是物体动量变化的原因?()A. 力的作用时间B. 力的作用大小C. 力的作用方向D. 物体的质量2、题目:以下关于动量定理的描述,正确的是哪些?()A. 动量定理表明力与动量的变化成正比B. 动量定理适用于所有物体C. 动量定理适用于所有类型的力D. 动量定理适用于任何运动状态的物体3、一个物体在不受外力作用的情况下,其动量保持不变。
高中物理 动量定理 测试题
高中物理动量定理测试题1.(单选题)下列说法正确的是()A.物体速度变化越大,则加速度越大B.物体动量发生变化,则物体的动能一定变化C.合外力对系统做功为零,则系统的动量一定守恒D.系统所受合外力为零,则系统的动量一定守恒2.(单选题)从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土地上易碎,是因为掉在水泥地上时,杯子A.动量的变化量大B.动量大C.受到的冲量大D.受到的作用力大3.(单选题)如图甲所示,物块A、B的质量分别是mf4.0kg和m=3.0kg,用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触,另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图象如图乙所示,墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对B的冲量I的大小A.9N・sB.18N•sC.36N・sD.72N•s4. (单选题)电梯在t =0时由静止开始上升,运动的图像如图所示,电梯总质量m =2.0X 103kg 。
电梯内乘客的质量m 0=5Okg ,忽略一切阻力,重力加速度g =10m/s 2。
下列说法正确的是()A. 第1s 内乘客处于超重状态,第9s 内乘客处于失重状态B. 第2s 内乘客对电梯的压力大小为450NC. 第2s 内钢索对电梯的拉力大小为2.2X 104ND. 第2s 内电梯对乘客的冲量大小为550N ・s5. (单选题)玩具弹力球(如图)具有较好的弹性,碰撞后能等速反向弹回.一小孩将弹力球举高后由静止释放作自由落体运动,与水平地面发生碰撞,弹力球在空中往返运动.若从释放弹力球时开始计时,且不计弹力球与地面发生碰撞的时间和空气阻力,则弹力球运6. (单选题)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 1.0电樺 0 S9血平面上,由静止同时放开两手后一小段时间内()A.A、B速率相同B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力D.总动量为零7.(单选题)如图所示,A、B两物体质量分别为m A、m B,且m A>m B,置于光滑水平面上,相距较远.将两个大小均为F的力,同时分别作用在A、B上经过相同距离后,撤去两个力,两物体发生碰撞并粘在一起后将()A.停止运动B.向左运动C.向右运动D.运动方向不能确定8.(单选题)如图所示,光滑圆槽质量为M,半径为R,静止在光滑水平面上,其表面有一小球m竖直吊在恰好位于圆槽的边缘处,如将悬线烧断,小球滑动到另一边最高点的过程B.小球运动到圆槽最低点的速度为JTF亍C.圆槽轨道向左移动一—M十D.圆槽轨道先向左移动后向右移动9.(多选题)光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为a的斜面A,斜面质量为M、底边长为L,如图所示。
高中物理动量定理题20套(带答案)及解析
高中物理动量定理题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/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F N 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:2C v N mg m R-= 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)100L m = (2)1800I N s =⋅ (3)3900N N =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.如图所示,一光滑水平轨道上静止一质量为M =3kg 的小球B .一质量为m =1kg 的小球A 以速度v 0=2m/s 向右运动与B 球发生弹性正碰,取重力加速度g =10m/s 2.求:(1)碰撞结束时A 球的速度大小及方向;(2)碰撞过程A 对B 的冲量大小及方向.【答案】(1)-1m/s ,方向水平向左(2)3N·s ,方向水平向右 【解析】【分析】A 与B 球发生弹性正碰,根据动量守恒及能量守恒求出碰撞结束时A 球的速度大小及方向;碰撞过程对B 应用动量定理求出碰撞过程A 对B 的冲量;解:(1)碰撞过程根据动量守恒及能量守恒得:0A B mv mv Mv =+2220111222A B mv mv Mv =+ 联立可解得:1m/s B v =,1m/s A v =- 负号表示方向水平向左(2)碰撞过程对B 应用动量定理可得:0B I Mv =-可解得:3I N s =⋅ 方向水平向右3.如图所示,真空中有平行正对金属板A 、B ,它们分别接在输出电压恒为U =91V 的电源两端,金属板长L =10cm 、两金属板间的距离d =3.2cm ,A 、B 两板间的电场可以视为匀强电场。
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。
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。
动量整章习题
一、冲量和动量、动量定理练习题(1-4难,老师讲)1.在距地面h 高处质量为m 的物体,做自由落体运动,当物体着地时和地面碰撞时间为Δt ,则这段时间内物体受到地面给予竖直方向的冲量为 A g h mg /2 B t mg g h mg ∆+/2C t mg ∆ D g h mg t mg /2-∆2.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是 [ ]A .匀速圆周运动B .自由落体运动C .平抛运动D .单摆的摆球沿圆弧摆动4.质量相等的物体P 和Q ,并排静止在光滑的水平面上,现用一水平恒力推物体P ,同时给Q 物体一个与F 同方向的瞬时冲量I ,使两物体开始运动,当两物体重新相遇时,所经历的时间为 [ ]A .I/FB .2I/FC .2F/ID .F/I3.A 、B 两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过相等时间,则下述说法中正确的是 [ ]A .A 、B 所受的冲量相同 B .A 、B 的动量变化相同C .A 、B 的末动量相同D .A 、B 的末动量大小相同4.A 、B 两球质量相等,A 球竖直上抛,B 球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下述说法中正确的是A .相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同B .相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同C .动量的变化率大小相等,方向相同D .动量的变化率大小相等,方向不同5.一小球作自由落体运动,它在运动中相等的两段时间内 [ ]A .重力的冲量相同B .后一段时间内比前一段时间内动量变化大C .动量变化相同D .后一段时间内比前一段时间内动量变化得快6、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7、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30NsC .力F 对物体的冲量大小为153NsD .物体动量的变化量为153Ns8、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 .-20NsB .20NsC .-4NsD .一12Ns9、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 .3:1B .4:1C .1:4D .1:310.将0.5kg 小球以10m/s 的速度竖直向上抛出,在3s 内小球的动量变化的大小等于______kg ·m/s ,方向______;若将它以10m/s 的速度水平抛出,在3s 内小球的动量变化的大小等于______kg ·m/s ,方向______。
高考物理《动量和动量定理》真题练习含答案
高考物理《动量和动量定理》真题练习含答案1.[2024·江苏省徐州市期中考试]两个具有相同动能的物体A 、B ,质量分别为m A 、m B ,且m A >m B ,比较它们的动量,则( ) A .物体B 的动量较大 B .物体A 的动量较大 C .动量大小相等 D .不能确定 答案:B解析:根据动能的表达式E k =12 m v 2,动量的表达式p =m v ,联立可得p =2mE k ,物体A 、B 动能E k 相同,m A >m B ,则p A >p B ,即物体A 的动量较大,B 正确.2.[2024·河北省唐山市十县一中联盟联考]质量为0.5 kg 的金属小球,从距水平地面3.2 m 的高处以6 m/s 的速度水平抛出,g 取10 m/s 2,小球落地的运动过程中( ) A .物体的初动量大小16 kg·m/s B .物体的末动量大小19 kg·m/s C .重力的冲量大小2 N·s D .重力的冲量大小4 N·s 答案:D解析:物体的初动量大小p 1=m v 0=0.5×6 kg·m/s =3 kg·m/s ,A 错误;竖直方向小球做自由落体运动,则v 2y =2gh ,小球落地时竖直方向的分速度v y =2gh =2×10×3.2 m/s =8 m/s ,小球落地时的合速度v =v 20 +v 2y =62+82 m/s =10 m/s ,物体的末动量大小p 2=m v =0.5×10 kg·m/s =5 kg·m/s ,B 错误;由h =12gt 2得t =2hg= 2×3.210s =0.8 s ,重力的冲量大小I =mgt =0.5×10×0.8 N·s =4 N·s ,C 错误,D 正确.3.[2024·湖南省名校联合体联考]如图,某物体在恒定拉力F 的作用下没有运动,经过时间t 后,则( )A .拉力的冲量为0B .合力的冲量为0C .重力的冲量为0D .拉力的冲量为Ft cos θ 答案:B解析:拉力的冲量为Ft,重力的冲量为mgt,物体处于静止状态,根据动量定理可知合力的冲量为0,B正确.4.[2024·江苏省无锡市教学质量调研]一个质量为0.18 kg的垒球,以25 m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度大小为45 m/s,以垒球初速度的方向为正方向,则垒球被棒击打前后动量变化量为()A.+3.6 kg·m/s B.-3.6 kg·m/sC.+12.6 kg·m/s D.-12.6 kg·m/s答案:D解析:初动量为p1=m v1=0.18×25 kg·m/s=4.5 kg·m/s,击打后动量为p2=m v2=0.18×(-45)kg·m/s=-8.1 kg·m/s,动量变化为Δp=p2-p1=-12.6 kg·m/s,D正确.5.[2024·江苏省连云港市期中考试]如图所示,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条.若缓慢抽出纸条,杯子会滑落;若快速抽出纸条时,杯子并没有滑落.对于该实验,下列说法正确的是()A.缓慢抽出时,杯子获得的动量较小B.快速抽出时,杯子获得的动量较大C.缓慢抽出过程中,摩擦力对杯子的冲量较大D.快速抽出过程中,摩擦力对杯子的冲量较大答案:C解析:根据题意可知,无论缓慢抽出还是快速抽出,纸条和杯子间的摩擦力不变,缓慢抽出时间长,由公式I=ft可知,缓慢抽出过程中,摩擦力对杯子的冲量较大,由动量定理可知,缓慢抽出时,杯子获得的动量较大,C正确.6.[2024·广东省江门市一模](多选)数据表明,在电动车事故中,佩戴头盔可防止85%的头部受伤,大大减小损伤程度.头盔内部的缓冲层与头部的撞击时间延长至6 ms 以上,人头部的质量约为2 kg ,则下列说法正确的是( )A.头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率 B .头盔减少了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量C .事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量大小相等D .若事故中头部以6 m/s 的速度水平撞击缓冲层,则头部受到的撞击力最多为2 000 N 答案:ACD解析:根据F ·Δt =Δp 得F =ΔpΔt,头盔内部的缓冲层与头部的撞击时间延长了,头盔减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率,A 正确;同理,可知头盔并没有减少驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量,B 错误;根据I =F ·Δt ,头盔对头部的作用力与头部对头盔的作用力等大反向,作用时间相同,所以事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量大小相等,C 正确;撞击力F =2×66×10-3 N =2 000 N ,事故中头部以6 m/s 的速度水平撞击缓冲层,则头部受到的撞击力最多为2 000 N ,D 正确.7.[2024·安徽省部分学校一模]如图,在光滑的水平桌面上,质量为m 的小球在轻绳的作用下,绕O 点以速率v 做匀速圆周运动.已知轻绳长为l .对小球由A 转过90°到B 的过程,下列说法正确的是( )A .小球重力冲量大小为0B .绳子拉力冲量大小为πm v2C .小球动量的变化量大小为0D .小球动量的变化率大小为m v 2l答案:D解析:小球由A 转到B 的过程,所需时间为t =14×2πl v =πl2v ,小球重力冲量大小为I G=mgt =mg πl2v ,A 错误;小球动量的变化量大小Δp =m Δv =2 m v ,C 错误;由动量定理可得I F =Δp =2 m v ,B 错误;根据F ·Δt =Δp 可知小球动量的变化率大小为F =ΔpΔt,又F=m v 2l ,联立解得Δp Δt =m v 2l,D 正确.8.[2024·江苏省苏州市期中考试]如图所示,一大型气球初始时悬停在空中,喷气口被绳系着,某时刻系在喷气口的绳子突然松开,内部气体竖直向下喷出,由于反冲作用气球开始向上运动.已知内部气体的密度为ρ,气球连同内部气体最初的质量为m ,喷气口的横截面积为S ,绳子松开瞬间喷出气体的速度为v ,重力加速度为g ,不计空气阻力,则绳子松开瞬间气球的加速度大小为( )A .ρS v 2mB .ρS v 2m -gC .ρS v 2m +gD .ρS v m答案:B解析:取极短时间Δt 内喷出的气体为研究对象,根据动量定理得F Δt =(ρv ΔtS )v -0,解得F =ρv 2S ,根据牛顿第三定律知气体对气球的作用力大小为ρv 2S ,方向竖直向上.对气球,根据牛顿第二定律得ρv 2S -mg =ma ,解得a =ρS v 2m-g ,B 正确.9.[2024·河北省沧州市月考]在光滑水平面上,一质量为4 kg 的滑块以1 m/s 的速率沿x 轴负方向运动,某时刻开始给滑块施加作用力F ,F 随时间变化的图像如图所示,其中4~8 s 和8~12 s 的两段曲线关于点(8,0)中心对称.规定力F 沿x 轴正方向时为正,滑块在12 s 末的速度大小为( )A .3 m/sB .4 m/sC .5 m/sD .6 m/s 答案:B解析:由图像围成的面积物理意义为F 的冲量即合外力的冲量,根据动量定理得I 0~4=I 0~12=m v -m v 0,解得v =m v 0+I 0~4m =-4+5×44m/s =4 m/s ,B 正确. 10.东京奥运会女子蹦床决赛,整套动作完美发挥的朱雪莹,以56.635分夺得金牌,帮助中国蹦床队时隔13年重获该项目冠军.队友刘灵玲收获一枚银牌.已知朱雪莹的体重为45 kg ,在比赛中,朱雪莹从离水平网面3.2 m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m 高处.已知朱雪莹与网接触的时间为0.15 s ,g 取10 m/s 2,求:(1)朱雪莹下落接触网面前瞬间的速率v 1和上升离开网面瞬间的速率v 2; (2)网面对朱雪莹的平均作用力F 的大小. 答案:(1)8 m/s ,10 m/s (2)5 850 N 解析:(1)运动员下落接触网面前瞬间的速度大小为 v 1=2gh 1 =2×10×3.2 m/s =8 m/s 运动员上升离开网面瞬间的速度大小为 v 2=2gh 2 =2×10×5.0 m/s =10 m/s(2)取竖直向上为正方向,运动员和网接触过程中,由动量定理知(F -mg )t =m v 2-m (-v 1)可解得F =m v 2-m (-v 1)t+mg=45×10-45×(-8)0.15N +45×10 N =5 850 N11.小明家里有一个喷泉,喷泉竖直喷出的水柱和小明一样高,小明身高1.8 m ,喷管的面积为S =10 cm 2,当小明把一个玩具放在水柱上时,玩具能稳定地悬停在空中,玩具底面相对于喷口的高度为1 m ,玩具底部为平板(面积略大于喷泉横截面积),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,水的密度为ρ=103 kg/m 3,不考虑空气阻力,g 取10 m/s 2.求:(1)喷泉喷水的初速度大小;(2)用于喷泉喷水的电动机的输出功率; (3)玩具的质量.答案:(1)6 m/s (2)108 W (3)1.6 kg解析:(1)设喷泉的初速度为v 0,则有v 20 =2gH解得v 0=6 m/s(2)设在喷水口处很短Δt 时间内喷出水的质量为Δm ,则Δm=ρ·v0·S·ΔtΔt时间内电动机做功PΔt=12Δm v2解得P=108 W(3)设水柱冲击玩具的速度为v,则有v2-v20=-2gh解得v=4 m/s很短Δt′时间内,冲击玩具水柱的质量Δm′=ρ·v·S·Δt′对该部分水柱由动量定理得(F+Δm′g)·Δt′=Δm′·v由于Δt′很小,Δm′gΔt′也很小,可以忽略,则F·Δt′=Δm′·v 又因为玩具能稳定地悬停在空中,有F=Mg解得M=1.6 kg.。
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》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。
(完整版)冲量和动量练习题及答案
一冲量和动量1、下列关于动量的说法正确的是A.质量大的物体的动量一定大B.质量和速率都相同的物体的动量一定相同C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变D.一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变2、合力F在t时间内对某物体冲量I=-2N·s的冲量作用,对于它的含义,下列说法正确的是()A.F的方向与冲量的方向相反 B.F的方向与冲量的方向相同C.物体的动量一定减少 D.F的方向与选取的冲量的正方向相反3、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C.冲量是过程量,动量是状态量D.冲量方向与动量方向一致4、下列说法正确的是()A.物体动量的改变,一定是速度大小的改变B.物体动量的改变,一定是速度方向的改变C.物体运动状态的改变,其动量一定改变D.物体速度方向的改变,其动量一定改变5、质量为m的物体放在光滑水平地面上,在与水平方向成θ角的恒定推力F作用下,由静止开始运动,在时间t内推力的冲量和重力的冲量大小分别为A.Ft;0 B.Ftcosθ C.Ft;mgt D.Ftcosθ;mgt6、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7、质量为5kg的小球,从距地面高为20m处水平抛出,初速度为10m/s,从抛出到落地过程中,重力的冲量是().A.60N·s B.80N·s C.100N·s D.120N·s*8、以初速度竖直向上抛出一物体,空气阻力不可忽略。
关于物体受到的冲量,以下说法中正确的是()A.物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量方向相反B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反C.物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量D.物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量的总和方向向下*9、将甲乙两物体自地面同时上抛,甲的质量为m,初速度为v,乙的质量为2m,初速度为v/2。
高考物理动量定理的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析
高考物理动量定理的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停在沙坑里.求:⑴沙对小球的平均阻力F ;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I .【答案】(1)122()mg t t t + (2)1mgt 【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A ,刚好接触沙的位置为B ,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t 1+t 2,而阻力作用时间仅为t 2,以竖直向下为正方向,有:mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得:方向竖直向上 ⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t 1时间内只有重力的冲量,在t 2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:mgt1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上考点:冲量定理点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.2.如图所示,一质量m 1=0.45kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m 2=0.4 kg 的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m 0=0.05 kg 的子弹以水平速度v 0=100 m/s 射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5 m/s 的速度离开小车.g 取10 m/s 2.求:(1)子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小.(2)小车的长度.【答案】(1)4.5N s ⋅ (2)5.5m【解析】①子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有:0011()o m v m m v =+,可解得110/v m s =;对子弹由动量定理有:10I mv mv -=-, 4.5I N s =⋅ (或kgm/s);②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:0110122()()m m v m m v m v +=++;设小车长为L ,由能量守恒有:22220110122111()()222m gL m m v m m v m v μ=+-+- 联立并代入数值得L =5.5m ;点睛:子弹击中小车过程子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出小车的速度,根据动量定理可求子弹对小车的冲量;对子弹、物块、小车组成的系统动量守恒,对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度.3.如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定光滑斜面的底端,有一质量m =1.0kg 、可视为质点的物体,以v 0=6.0m/s 的初速度沿斜面上滑。
【物理】物理动量定理练习题20篇
【物理】物理动量定理练习题2 0 篇一、高考物理精讲专题动量定理1. 质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t₁到达沙坑表面,又经过时间t₂停在沙坑里.求:(1)沙对小球的平均阻力F;(2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量1.【答案】(1) (2)mgt₁【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A, 刚好接触沙的位置为B, 在沙中到达的最低点为C.(1)在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为ti+tz, 而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:mg(ti+t2)-Ft₂=0,解得:(2)仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t₁时间内只有重力的冲量,在t₂时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:mgt₁-I=0,∴I=mgt₁方向竖直向上考点:冲量定理点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.2. 如图所示,光滑水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,滑块A 以vo=12m/s 的水平速度撞上静止的滑块B 并粘在一起向左运动,与弹簧作用后原速率弹回,已知A、B 的质量分别为m₁=0.5 kg、m₂=1.5kg。
求:①A 与B 撞击结束时的速度大小v;②在整个过程中,弹簧对A 、B 系统的冲量大小1。
【答案】①3m/s; ②12N·s【解析】【详解】①A 、B 碰撞过程系统动量守恒,以向左为正方向由动量守恒定律得m₁Vo=(m₁+m₂)v 代入数据解得v=3m/s②以向左为正方向, A 、B 与弹簧作用过程由动量定理得l=(m₁+m₂) (-v)-(m₁+m₂)v代入数据解得l=-12N ·s负号表示冲量方向向右。
3. 汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值B 时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m=1600 kg 的试验车以速度v₁= 36 km/h 正面撞击固定试验台,经时间t₁= 0.10 s 碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I 的大小及F 的大小;(2)若试验车以速度v 撞击正前方另一质量m=1600 kg、速度v₂=18 km/h 同向行驶的汽车,经时间t₂=0. 16s 两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.【答案】(1)1。
2023-2024(上高中物理 选择性必修第一册动量定理习题课:动量守恒定律的应用练习册含答案
2023-2024(上)全品学练考高中物理选择性必修第一册动量定理习题课:动量守恒定律的应用建议用时:40分钟◆知识点一多物体、多过程中动量守恒的判断1.[2022·长沙一中月考] 如图所示,光滑水平面上放置一足够长木板A,其上表面粗糙,两个质量和材料均不同的物块B、C,以不同的水平速度分别从两端滑上长木板A.当B、C在木板A 上滑动的过程中,由A、B、C组成的系统 ()A.动量守恒,机械能守恒B.动量守恒,机械能不守恒C.动量不守恒,机械能守恒D.动量不守恒,机械能不守恒2.(多选)[2022·湖北宜昌一中月考] A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面水平且光滑.当两物体被同时释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B组成系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B、C组成系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B、C组成系统的动量守恒◆知识点二多物体、多过程中动量守恒定律的应用3.[2022·广州广雅中学月考] 质量相同的A、B两小车置于光滑的水平面上,有一个质量为m 的人静止在A车上,两车都静止,当这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车上,最终相对A 车静止,则A车最终的速率 ()A.等于零B.小于B车的速率C.大于B车的速率D.等于B车的速率4.[2022·浙江效实中学月考] 质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,依次与其余四个静止物块发生碰撞,如图所示,最后这五个物块粘成一个整体,则它们最后的速度为()A.v0B.v05C.v03D.v04◆知识点三动量守恒定律应用的临界问题5.[2022·山师大附中月考] 如图所示在光滑的水平面上静止放置着一个质量为4m的木板B,它的左端静止放置着一个质量为2m的物块A,现让A、B一起以水平速度v0向右运动,与其前方静止的另一个相同的木板C相碰后粘在一起,在两木板相碰后的运动过程中,物块恰好没有滑下木板,且物块A可视为质点,则两木板的最终速度为()A.v02 B.2v05C.3v05D.4v056.将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的甲、乙两车上,水平面光滑.开始时甲车速度大小为3 m/s,乙车速度大小为2 m/s,方向相反并在同一直线上,如图所示.(1)当乙车速度为零时,甲车的速度为多大?方向如何?(2)由于磁铁的磁性极强,故两车不会相碰,那么两车间的距离最小时,乙车的速度是多大?方向如何?7.如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上.c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上.小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同.他跳到a车上相对a车保持静止,此后()A.a、b两车运动速率相等B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系为v c=v b>v aD.a、c两车运动方向相反8.[2022·浙江海盐高级中学月考] 如图所示,在光滑的水平地面上有一平板小车质量为M=2 kg,靠在一起的滑块甲和乙质量均为m=1 kg,三者处于静止状态.某时刻起滑块甲以初速度v1=2 m/s向左运动,同时滑块乙以v2=4 m/s向右运动.最终甲、乙两滑块均恰好停在小车的两端.小车长L=9.5 m,两滑块与小车间的动摩擦因数相同,求:(g取10 m/s2,滑块甲和乙可视为质点)(1)最终甲、乙两滑块和小车的共同速度的大小;(2)两滑块与小车间的动摩擦因数;(3)两滑块运动前滑块乙离右端的距离.9.[2022·北京东城区期中] 甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平地面上游戏,甲和他的冰车的质量为M=30 kg,乙和他的冰车的质量也是M=30 kg .游戏时甲推一个质量m=15 kg 的箱子,以大小为v 0=3.0 m/s 的速度向东滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来.不计水平地面的摩擦力.(1)若甲向东以5 m/s 的速度将箱子推给乙,甲的速度变为多少?(2)甲至少以多大的速度将箱子推给乙,才能避免相撞?(题中各速度均以地面为参考系)10.(多选)如图所示,在质量为M 的小车上用细线挂有一小球,小球的质量为m 0,小车和小球以恒定的速度v 沿光滑水平地面运动,与位于正前方的质量为m 的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪些情况是可能发生的 ( )A .小车、木块、小球的速度都发生变化,分别变为v 1、v 2、v 3,满足(M+m 0)v=Mv 1+mv 2+m 0v 3B .小球的速度不变,小车和木块的速度变为v 1和v 2,满足Mv=Mv 1+mv 2C .小球的速度不变,小车和木块的速度都变为v 1,满足Mv=(M+m )v 1D .小车和小球的速度都变为v 1,木块的速度变为v 2,满足(M+m 0)v=(M+m 0)v 1+mv 2习题课:动量守恒定律的应用1.B [解析] 依题意,因水平面光滑,则A 、B 、C 组成的系统合力为零,满足动量守恒条件,系统动量守恒,木板A 上表面粗糙,物块B 、C 在其上滑行时,会摩擦生热,系统机械能有损失,则系统机械能不守恒,故A 、C 、D 错误,B 正确.2.BCD [解析] 若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,由于A 、B 两物体的质量之比为m A ∶m B =3∶2,由滑动摩擦力F f =μmg 可知弹簧释放时,小车对A 、B 的滑动摩擦力大小之比为3∶2,所以A 、B 组成的系统所受合外力不等于零,系统的动量不守恒,A 错误;对于A 、B 、C 组成的系统,由于地面光滑,系统所受的合外力为零,则系统动量守恒,B 、D 正确;若A 、B 所受的摩擦力大小相等,则A 、B 组成的系统所受合外力为零,A 、B 组成的系统动量守恒,C 正确.3.B [解析] 设车的质量为M ,A 、B 两车以及人组成的系统动量守恒,规定由A 指向B 为正方向,有0=Mv B -(M+m )v A ,解得v A v B=MM+m ,则A 车最终的速率小于B 车的速率,故选B .4.B [解析] 由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用,故系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得mv 0=5mv ,得v=15v 0,即它们最后的速度为15v 0,B 正确.5.C [解析] 设两木板碰撞后的速度为v 1,以v 0的方向为正方向,由动量守恒定律得4mv 0=8mv 1,解得v 1=v02,设物块与木板共同的速度为v 2,由动量守恒定律得2mv 0+8mv 1=(2m+8m )v 2,解得v 2=3v 05,故选C .6.(1)1 m/s 向右 (2)0.5 m/s 向右[解析] 两车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用,两磁铁之间的磁力是系统内力,系统动量守恒.设向右为正方向.(1)据动量守恒定律得mv 甲-mv 乙=mv'甲 则v'甲=v 甲-v 乙=1 m/s,方向向右.(2)两车相距最近时,两车的速度相同,设为v',由动量守恒定律得 mv 甲-mv 乙=mv'+mv' 解得v'=mv 甲-mv 乙2m=v 甲-v 乙2=3-22 m/s =0.5 m/s,方向向右.7.D [解析] 若人跳离b 、c 车时相对地面的水平速度为v ,以水平向右为正方向,由动量守恒定律知,水平方向,对人和c 车组成的系统有0=m 人v+m 车v c ,对人和b 车有m 人v=m 车v b +m 人v ,对人和a 车有m 人v=(m 车+m 人)v a ,所以v c =-m 人v m 车,v b =0,v a =m 人vm 人+m 车,即三辆车的速率关系为v c >v a >v b ,并且v c 与v a 方向相反,故选D . 8.(1)0.5 m/s (2)0.1 (3)7.5 m[解析] (1)两滑块与小车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得 mv 2-mv 1=(M+m+m )v 解得 v=0.5 m/s(2)对整体由能量守恒定律得 12m v 12+12m v 22=12(M +m +m )v 2+μmgL解得μ=0.1(3)经分析,滑块甲运动到左端时速度刚好减为0,在滑块甲运动至左端前,小车静止,之后滑块甲和小车一起向右做匀加速运动到三者共速.甲、乙从开始运动到最终两滑块均恰好停在小车的两端的过程中,设滑块乙的对地位移为x 1,滑块甲和小车一起向右运动的位移为x 2.由动能定理,对滑块乙有 -μmgx 1=12mv 2-12m v 22对滑块甲和小车有 μmgx 2=12(m +M )v 2滑块乙离右端的距离 s=x 1-x 2 解得s=7.5 m9.(1)2 m/s (2)7.8 m/s[解析] (1)取向东为正方向,由动量守恒定律有 mv 0+Mv 0=mv 1+Mv 解得v=2 m/s(2)设甲至少以速度v'将箱子推出,推出箱子后甲的速度为v 甲,乙接到箱子后的速度为v 乙,取向东为正方向.则根据动量守恒定律得 (M+m )v 0=Mv 甲+mv' mv'-Mv 0=(m+M )v 乙当甲与乙恰好不相撞时,有v甲=v乙联立解得v'=7.8 m/s10.BC[解析] 在小车与木块发生碰撞的瞬间,彼此作用力很大,所以它们的速度在瞬间发生改变,作用过程中它们的位移可看成为零,而小球并没有直接与木块发生力的作用,在它与小车共同匀速运动时,细线沿竖直方向,因此细线的拉力不能改变小球速度的大小,即小球的速度不变,A、D错误;而小车和木块碰撞后,可能以不同的速度继续向前运动,也可能以共同速度向前运动,B、C正确.章末学业测评(一)建议用时:40分钟一、选择题1.[2022·湖北黄冈中学期中] 关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.物体的动量越大,其惯性也越大B.动量相同的物体,速度一定相同C.物体的速度方向改变,其动量一定改变D.运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向2.[2022·唐山一中月考] 如图所示,一个质量为m=0.5 kg的铁锤,以v=5 m/s的速度竖直打在木桩的钉子上,钉子的质量为2 g,经0.01 s后铁锤速度减小到0,重力加速度g取10 m/s2,则铁锤对钉子的作用力大小为()A.1 NB.245 NC.250 ND.255 N3.[2022·北京四中月考] 蹦极是一项刺激的极限运动,如图所示运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处,从几十米高处跳下.在某次蹦极中,质量为60 kg的运动员在弹性绳绷紧后又经过2 s速度减为零,假设弹性绳长为45 m,重力加速度g取10 m/s2(忽略空气阻力),下列说法正确的是()A.弹性绳在绷紧后2 s内对运动员的平均作用力大小为2 000 NB.运动员在弹性绳绷紧后动量的变化量等于弹性绳的作用力的冲量C.运动员从开始起跳到下落到最低点的整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相等D.运动员从开始起跳到下落到最低点的整个运动过程中重力冲量小于弹性绳作用力的冲量4.(多选)如图所示,小车放在光滑水平面上,A端固定一轻弹簧,B端粘有油泥,小车及油泥的总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时小车和C 都静止,当突然烧断细绳时,C 被释放,C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,下列说法正确的是( )A .弹簧伸长过程中C 向右运动,同时小车也向右运动B .C 与B 端碰前,C 与小车的速率之比为M ∶m C .C 与油泥粘在一起后,小车立即停止运动D .C 与油泥粘在一起后,小车继续向右运动5.一只爆竹竖直升空后,在高为h 处到达最高点并发生爆炸,分成质量不同的两块,两块质量之比为3∶1,其中质量小的一块获得大小为v 的水平速度,重力加速度为g ,不计空气阻力,则两块爆竹落地点的距离为 ( ) A .v4√2ℎg B .2v3√2ℎg C .4v3√2ℎg D .4v √2ℎg6.(多选)如图所示,小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道,整个小车(含管道)的质量为2m ,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以视为质点的小球,质量为m ,半径略小于管道半径,以水平速度v 从左端滑上小车,小球恰好能到达管道的最高点,然后从管道左端滑离小车.关于这个过程,下列说法正确的是 ( )A .小球滑离小车时,小车回到原来位置B .小球滑离小车时相对小车的速度大小为vC .管道最高点距小车上表面的高度为v 23gD .小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,小车的动量变化量大小是mv37.(多选)[2022·天津一中月考] 如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2的两物块A 、B 相连接,并静止在光滑的水平面上.现使B 瞬时获得水平向右的速度3 m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得 ( )A .在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1 m/s,且弹簧都处于伸长状态B .从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C .两物块的质量之比为m 1∶m 2=1∶2D .在t 2时刻A 与B 的动能之比为E k1∶E k2=8∶18.(多选)[2022·杭二中月考] 物理兴趣小组在研究竖直方向的碰撞问题时,将网球和篮球同时从某高度处自由释放(如图所示),发现网球反弹的高度比单独释放时的高度高很多.若两球均为弹性球,释放时两球互相接触,且球心在同一竖直线,某同学将两球从离地高为h处自由落下,此高度远大于两球半径,已知网球质量为m,篮球质量为7m,重力加速度为g,设所有碰撞均为弹性碰撞且只发生在竖直方向上.忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A.两球下落过程中,网球对篮球有竖直向下的压力B.篮球与网球相碰后,篮球的速度为零C.落地弹起后,篮球上升的最大高度为ℎ4D.篮球从地面反弹与网球相碰后网球上升的最大高度为6.25h二、计算题9.如图甲所示,质量均为m=0.5 kg的相同物块P和Q(可视为质点),分别静止在水平地面上A、C两点.P在水平力F作用下由静止开始向右运动,力F与时间t的关系如图乙所示,3 s末撤去力F,此时P运动到B点,之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞.已知B、C两点间的距离L=3.75 m,P、Q与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2,g取10 m/s2,求:(1)P到达B点时的速度大小v及P与Q碰撞前瞬间的速度大小v1;(2)Q运动的时间t.10.如图甲,打桩船是海上风电场、跨海大桥、港口码头等海洋工程建设的重要装备.其工作原理等效简化图如图乙所示,某次打桩过程中,质量为M=200 t的桩竖直放置,质量为m=50 t 的打桩锤从离桩上端h=0.8 m处由静止释放,下落后垂直打在桩上,打桩锤与桩作用时间极短,然后二者以相同速度一起向下运动h1=0.4 m后停止.桩向下打入海床过程中受到海床的阻力大小不恒定.重力加速度g取10 m/s2.(1)求打桩锤击中桩后,二者的共同速度的大小;(2)求打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能;(3)打桩后,锤与桩向下打入海床的运动过程中,求克服阻力做功.甲 乙章末学业测评(一)1.C [解析] 惯性只与质量有关,质量越大惯性越大,根据公式p=mv 可知,物体的动量越大,物体的质量不一定大,故A 错误;根据公式p=mv 可知,动量相同的物体,速度不一定相同,故B 错误;动量是矢量,有大小也有方向,动量的方向即为物体运动的速度方向,与该时刻加速度方向无直接关系,物体的速度方向改变,其动量一定改变,故D 错误,C 正确.2.D [解析] 以铁锤为研究对象,设钉子对铁锤的平均作用力为F ,取竖直向上为正方向,由动量定理得(F-mg )t=0-(-mv ),代入数据解得F=255 N,根据牛顿第三定律知,铁锤打击钉子的平均作用力为255 N,方向竖直向下,故D 正确,A 、B 、C 错误.3.C [解析] 由机械能守恒得mgh=12mv 2,绳在刚绷紧时人的速度大小为v=√2gh=30 m/s,以竖直向上为正方向,在绷紧的过程中根据动量定理有(F-mg )t=0-(-mv ),代入数据解得F=1500 N,故A 错误;根据动量定理可知,运动员在弹性绳绷紧后,动量的变化量等于弹性绳作用力的冲量与重力冲量的和,故B 错误;运动员整个过程中动量的变化量为零,则重力冲量与弹性绳作用力的冲量等大反向,故C 正确,D 错误.4.BC [解析] 小车与C 组成的系统在水平方向上动量守恒,C 向右运动时,小车应向左运动,故A 错误;设碰前C 的速率为v 1,小车的速率为v 2,则0=mv 1-Mv 2,得v 1v 2=Mm ,故B 正确;设C 与油泥粘在一起后,小车与C 的共同速度为v 共,则0=(M+m )v 共,得v 共=0,故C 正确,D 错误. 5.C [解析] 设其中一块质量为m ,另一块质量为3m.爆炸过程中系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得mv-3mv'=0,解得v'=13v ,设两块爆竹落地用的时间为t ,根据h=12gt 2,解得t=√2ℎg ,两块爆竹落地点的距离为x=(v+v')t=4v 3√2ℎg.6.BC [解析] 小球恰好能到达管道的最高点,说明在管道最高点时小球和管道之间相对静止,小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,由动量守恒定律,有mv=(m+2m )v',得v'=v3,小车动量变化量大小Δp 车=2m ·v3=23mv ,D 错误;小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,由机械能守恒定律,有mgH=12mv 2-12(m+2m )v'2,得H=v 23g ,C 正确;小球从滑上小车到滑离小车的过程,由动量守恒定律和机械能守恒定律,有mv=mv 1+2mv 2,12mv 2=12m v 12+12×2m v 22,得v 1=-v3,v 2=23v ,则小球滑离小车时相对小车的速度大小为23v+13v=v ,B 正确;由以上分析可知,在整个过程中小车一直向右运动,A 错误.7.BD [解析] 由A 的速度图像可知,t 1时刻正在加速,说明弹簧被拉伸,t 3时刻正在减速,说明弹簧被压缩,故选项A 错误;t 3时刻A 正在减速,说明弹簧被压缩,t 4时刻A 的加速度为零,说明弹簧处于原长,故选项B 正确;对0~t 1过程,由动量守恒定律得m 2×3 m/s =(m 1+m 2)×1 m/s,故m 1∶m 2=2∶1,选项C 错误;动能E k =12mv 2,t 2时刻A 与B 的速度大小之比为2∶1,则动能之比为8∶1,故选项D 正确.8.CD [解析] 两球下落过程中,均处于完全失重状态,两球间没有作用力,故A 错误;根据自由落体运动规律可知,两球落地前瞬间速度大小相等,设为v ,篮球从地面反弹与网球相碰过程,根据动量守恒和能量守恒有7mv-mv=7mv 1+mv 2,12×7mv 2+12mv 2=12×7m v 12+12m v 22,解得v 1=v2,v 2=52v ,故B 错误;根据机械能守恒定律有7mgh=12×7mv 2,7mgh'=12×7m v 12,解得,篮球上升的最大高度为h'=ℎ4,故C 正确;根据机械能守恒定律有mgh″=12m v 22,解得,网球上升的最大高度为h″=6.25h ,故D 正确.9.(1)8 m/s 7 m/s (2)3.5 s[解析] (1)以向右为正方向,在0~3 s 内,对P ,由动量定理有 F 1t 1+F 2t 2-μmg (t 1+t 2)=mv-0其中F 1=2 N,F 2=3 N,t 1=2 s,t 2=1 s 解得v=8 m/s设P 在B 、C 两点间滑行的加速度大小为a ,由牛顿第二定律有 μmg=maP 在B 、C 两点间做匀减速直线运动,有v 2-v 12=2aL 解得v 1=7 m/s .(2)设P 与Q 发生弹性碰撞后瞬间P 、Q 的速度大小分别为v'1、v 2,有 mv 1=mv'1+mv 212m v 12=12mv '12+12m v 22碰撞后Q 做匀减速直线运动,Q 运动的加速度大小为 μmg=ma'Q 运动的时间为t=v2a '解得t=3.5 s .10.(1)0.8 m/s (2)3.2×105 J (3)1.08×106 J [解析] (1)打桩锤击中桩前瞬间的速度为v 1=√2gℎ=4 m/s打桩锤与桩作用时间极短,作用过程动量守恒,有 mv 1=(M+m )v 共 解得v 共=0.8 m/s(2)打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能为ΔE=12m v 12-12(M+m )v 共2=3.2×105 J(3)打桩后,锤与桩向下打入海床的运动过程中,根据动能定理,有(M+m )gh 1+W=0-12(M+m )v 共2解得W=-1.08×106 J,所以克服阻力做功为1.08×106 J。
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一、冲量和动量、动量定理练习题
一、选择题
1.在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体,当物体着地时和地面碰撞时间为Δt,则这段时间内物体受到地面给予竖直方向的冲量为[ ]
2.如图1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到达斜面底端的过程中,相同的物理量是
[ ]
A.重力的冲量
B.弹力的冲量
C.合力的冲量
D.刚到达底端的动量
E.刚到达底端时的动量的水平分量
F.以上几个量都不同
3.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是[ ]
A.匀速圆周运动
B.自由落体运动
C.平抛运动
D.单摆的摆球沿圆弧摆动
4.质量相等的物体P和Q,并排静止在光滑的水平面上,现用一水平恒力推物体P,同时给Q物体一个与F同方向的瞬时冲量I,使两物体开始运动,当两物体重新相遇时,所经历的时间为[ ]
A.I/F
B.2I/F
C.2F/I
D.F/I
5.A、B两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过相等时间,则下述说法中正确的是[ ]
A.A、B所受的冲量相同
B.A、B的动量变化相同
C.A、B的末动量相同
D.A、B的末动量大小相同
6.A、B两球质量相等,A球竖直上抛,B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下述说法中正确的是[ ]
A.相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同
B.相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同
C.动量的变化率大小相等,方向相同
D.动量的变化率大小相等,方向不同
7.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是[ ]
A.物体的动量等于物体所受的冲量
B.物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小
C.物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同
D.物体的动量变化方向与物体的动量方向相同
二、填空题
8.将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出,在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s,方向______;若将它以10m/s的速度水平抛出,在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s,方向______。
9.在光滑水平桌面上停放着A、B小车,其质量m A=2m B,两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧,当烧断细线弹簧弹开时,A车的动量变化量和B车的动量变化量之比为______。
10.以初速度v0竖直上抛一个质量为m的小球,不计空气阻力,则小球上升到最高点的一半时间内的动量变化为______,小球上升到最高点的一半高度内的动量变化为______(选竖直向下为正方向)。
11.车在光滑水平面上以2m/s的速度匀速行驶,煤以100kg/s的速率从上面落入车中,为保持车的速度为2m/s不变,则必须对车施加水平方向拉力______N。
12.在距地面15m高处,以10m/s的初速度竖直上抛出小球a,向下抛出小球b,若a、b 质量相同,运动中空气阻力不计,经过1s,重力对a、b二球的冲量比等于______,从抛出到到达地面,重力对a、b二球的冲量比等于______。
13.重力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,若物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,则从A点到斜面底的过程中,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______。
14.如图2所示,重为100N的物体,在与水平方向成60°角的拉力F=10N作用下,以2m/s的速度匀速运动,在10s内,拉力F的冲量大小等于______N·S,摩擦力的冲量大小等于______N·s。
15.质量m=3kg的小球,以速率v=2m/s绕圆心O做匀速圆周运动
个圆周的过程中动量的变化量大小为______。
16.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______。
三、计算题
17.质量为1kg的物体从高5m处的平台以1m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,求物体落地时的动量。
(g=10m/s2)
18.质量为10kg的铁锤,从某一高度处落下后与立在地面上的木桩相碰,碰前速度大小为10m/s,碰后静止在木桩上,若铁锤与木桩的作用时间为0.1s,重力加速度取g=10m/s2。
求:(1)铁锤受到的平均冲力。
(2)木桩对铁锤的平均弹力。
冲量和动量、动量定理练习题答案
一、选择题
1.D
2.F
3.B C
4.B
5.D
6.A C
7.B C
二、填空题
8.14.7,竖直向下,14.7,竖直向下
9.-1
11.400
12.1∶1,1∶3
13.20,竖直向下,16,垂直斜面向上,3.2,沿斜面向上,8.8,沿斜面向下14.100,50
三、计算题
18.1000N,竖直向上,1100N,竖直向上。