动量定理练习题

动量定理练习题

1．以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是( )

A．在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同

B．在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同

C．在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同

D．在两个下落高度相同的过程中，石块的动量增量相同

2．一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经时间，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+mgΔt

+∆，地面对他做的功为零

B．地面对他的冲量为为mv mg t

C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为

-∆，地面对他做的功为零

D．地面对他的冲量为为mv mg t

3．光是由没有静态质量但有动量的光子构成，当光子撞击光滑的物体平面时，可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向，并给撞击物体以相应的推动作用力。单个光子产生的推力极其微小，在太阳到地球的距离上，众多光子在1平方米帆面上产生的推力只有6

⨯牛顿，还不足一只蚂蚁的重量，加速度很小，但根据速度＝加速度×时间的公式，910-

只要时间足够长，太阳帆最终能达到一定速度。科学家设想未来的宇宙航事业中利用太阳帆来加速星际飞船。如果帆是白色的，反射全部光子，如果帆是黑色，那么反射光子数忽略不计，设太阳光是垂直入射帆面的。则下列说法正确的是（）

A．白色帆面所受推力大B．黑色帆面所受推力大

C．两种帆面所受推力一样大D．无法确定哪种帆面所受推力大

4．美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空，飞行中一只飞鸟撞上了航天飞机的外挂油箱，幸好当时速度不大，航天飞机有惊无险.假设某航天器的总质量为10 t，以8 km/s 的速度高速运行时迎面撞上一只速度为10 m/s、质量为5 kg的大鸟，碰撞时间为1.0×10-5 s，则撞击过程中的平均作用力约为（）

A.4×109 N

B.8×109 N

C.8×1012 N

D.5×106 N

5．静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球，甲向左抛，乙向右抛，如图所示。甲先抛，乙后抛，抛出后两小球相对岸的速率相等，若不计水的阻力，则下列说法中正确的是（）

A．两球抛出后，船往左以一定速度运动，乙球受到的冲量大一些

B．两球抛出后，船往右以一定速度运动，甲球受到的冲量大一些

C．两球抛出后，船的速度为零，甲球受到的冲量大一些

D．两球抛出后，船的速度为零，两球所受的冲量相等

6．把皮球从地面以某一初速度竖直上抛，经过一段时间后皮球又落回抛出点，上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，则

A ．皮球上升过程中的克服重力做功大于下降过程中重力做功

B ．皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量

C ．皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等

D ．皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A 点下方

7．如图所示，质量为m 的小物块以水平速度v 0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M 的小车上，物块与小车间的动摩擦因数为μ，小车足够长。求：

①小物块相对小车静止时的速度；

②从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间；

③从小物块滑上小车到相对小车静止时，物块相对小车滑行的距离。

8．如图所示，竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为3kg 的物体B 固定在一起，质量为1kg 的物体A 置于B 的正上方5cm 处静止。现让A 自由下落（不计空气阻力），和B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后粘在一起。已知碰后经0.2s 下降了5cm 至最低点，

弹簧始终处于弹性限度内（g 取10 m/s 2） 求：①从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量P E ；

②从碰后至返回到碰撞点的过程中，弹簧对物体B 冲量的大小。

v 0 m

A

参考答案

8．（20分）能的转化与守恒是自然界普遍存在的规律，如：电源给电容器的充电过程可以等效为将电荷逐个从原本电中性的两极板中的一个极板移到另一个极板的过程. 在移动过程中克服电场力做功，电源的电能转化为电容器的电场能．实验表明:电容器两极间的电压与电容器所带电量如图所示．

（1）对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，根据图示的Q-U图像，若电容器电容为C，两极板间电压为U，证明：电容器所储存的电场能为

（2）如图所示，平行金属框架竖直放置在绝缘地面上．框架上端接有一电容为C的电容器．框架上一质量为m、长为L的金属棒平行于地面放置，离地面的高度为h．磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直．现将金属棒由静止开始释放，金属棒下滑过程中与框架接触良好且无摩擦．开始时电容器不带电，不计各处电阻．

求：a. 金属棒落地时的速度大小 b. 金属棒从静止释放到落到地面的时间

1．ABC

【解析】

=相同，故A正确；试题分析：石块做平抛运动，只受重力，在相等时间内重力的冲量I Gt

在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同，根据动量定理可知：石块动量的增量相同，故B正确；在两个下落高度相同的过程中，重力做功相同，由动能定理可知，石块动能的增量相同，故C正确；平抛运动在竖直方向做匀加速运动，在两个下落高度相同的过程中，运动时间不同，重力的冲量不同，则动量的变化量不同，故D错误。

考点：考查了动量定理

2．B

【解析】

-∆=∆=，试题分析：人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：I mg t mv mv

+∆；而人在跳起时，人受到的支持力没有产生位移，故支持故地面对人的冲量为mv mg t

力不做功，故B正确；

考点：考查了动量定理，功的计算

3．A

【解析】本题以太阳帆为背景，考查了动量定理的定性应用、光子及光子与物质相互作用的特点。这类问题的关键在于通过对具体情景的分析，建立准确的物理模型。更确切地说是考查考生建立物理模型的能力。

通过仔细审题可知，光子与物质的相互作用，可以等效为力学中的小球与平板之间的作用，