动量和动量定理练习题A组
人教版选修3-5 第十六章第2节 动量和动量定理 作业
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[随堂检测]1.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解析:选A .以原来的方向为正方向,由定义式Δp =mv ′-mv 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.2.(2015·高考重庆卷)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 .m 2gh t +mgB .m 2gh t -mgC .m gh t+mgD .m gh t-mg解析:选A .设高空作业人员自由下落h 时的速度为v ,则v 2=2gh ,得v =2gh ,设安全带对人的平均作用力为F ,取竖直向下为正方向,由动量定理得(mg -F )t =0-mv ,得F =m 2gh t+mg ,选项A 正确.3.(2017·四川统考)一质量为m 的小球,以初速度v 0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即沿反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的34.求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小.解析:小球在碰撞斜面前做平抛运动,设刚要碰撞斜面时小球速度为v ,由题意知v 的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v 0,如图所示.由此得v =2v 0.碰撞过程中,小球速度由v 变为反向的34v ,碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,设反弹速度的方向为正方向,则斜面对小球的冲量为I =m ⎝⎛⎭⎫34v -m ·(-v )解得I =72mv 0.答案:72mv 04.一宇宙飞船以v =1.0×104 m/s 的速度进入密度为ρ=2.0×10-7 kg/m 3的微陨石流中,如果飞船在垂直于运动方向上的最大截面积S =5 m 2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上.为使飞船的速度保持不变,飞船的牵引力应增加多大?解析:设t 时间内附着在飞船上的微陨石总质量为Δm ,则Δm =ρSvt ①这些微陨石由静止至随飞船一起运动,其动量增加是受飞船对其作用的结果,由动量定理有Ft =Δp =Δmv ②则微陨石对飞船的冲量大小也为Ft ,为使飞船速度保持不变,飞船应增加的牵引力为ΔF =F ③综合①②③并代入数值得ΔF =100 N ,即飞船的牵引力应增加100 N. 答案:100 N5.如图所示,质量m A 为4.0 kg 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m B 为1.0 kg 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12 N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能E k A 为8.0 J .小物块的动能E k B 为0.50 J ,重力加速度取10 m/s 2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0的大小; (2)木板的长度L .解析:(1)设水平向右为正方向,有I =m A v 0 代入数据解得v 0=3.0 m/s.(2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ,B 在A 上滑行的时间为t ,B 离开A 时A 和B 的速度分别为v A 和v B ,有-(F BA +F CA )t =m A v A -m A v 0 F AB t =m B v B 其中F AB =F BA设A ,B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ,有 -(F BA +F CA )s A =12m A v 2A -12m A v 20 F AB s B =E k B动量与动能之间的关系为m A v A =2m A E k A m B v B =2m B E k B木板A的长度L=s A-s B代入数据解得L=0.50 m.答案:(1)3.0 m/s(2)0.50 m[课时作业]一、单项选择题1.关于动量,下列说法正确的是()A.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C.只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变D.质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大解析:选D.动量由质量和速度共同决定,只有质量和速度的乘积大,动量才大,A、B均错误;动量是矢量,只要速度方向变化,动量也发生变化,选项C错误;由Δp=mΔv 知D正确.2.如图所示,质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动,经过时间t1速度变为零然后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在整个过程中,重力对滑块的总冲量为()A.mg sin θ(t1+t2)B.mg sin θ(t1-t2)C.mg(t1+t2) D.0解析:选C.谈到冲量必须明确是哪一个力的冲量,此题中要求的是重力对滑块的冲量,根据冲量的定义式I=Ft,因此重力对滑块的冲量应为重力乘以作用时间,所以I G=mg(t1+t2),即C正确.3.如图所示,在甲、乙两种情况中,人用相同大小的恒定拉力拉绳子,使人和船A均向右运动,经过相同的时间t,图甲中船A没有到岸,图乙中船A没有与船B相碰,则经过时间t()A.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小B.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大C.图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D.以上三种情况都有可能解析:选C.冲量是力和力作用的时间的乘积,由于人用相同大小的恒定拉力拉绳子,则在相同的时间内,甲、乙两图中,人对绳子拉力的冲量一样大,正确选项为C.4.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.以上说法均不对解析:选D.设物体质量为m,沿倾角为θ的光滑斜面下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律,有mg sin θ=ma.设物体开始下滑时高度为h,根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式,可得物体下滑的时间为t=2hsin θa=2hg sin2θ.下滑过程中重力的冲量为Iθ=mgt=mg2h g sin2θ.同理可得,物体沿倾角为α的光滑斜面下滑过程中重力的冲量为Iα=mg2hg sin2α,因为θ≠α,所以Iθ≠Iα,选项A错误;力的冲量是矢量,两个矢量相同,必须大小和方向都相同.因该题中θ≠α,故弹力的方向和合力的方向都不同,故弹力的冲量的方向和合力的冲量的方向也不同,选项B、C错误.5.(2017·大兴区高二检测)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,从而减小了球的动量变化率,减小了球对手的冲击力,选项B正确.6.(2017·渝中区高二检测)质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来.已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s,安全带自然长度为5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为()A.500 N B.1 100 NC.600 N D.1 000 N解析:选D.建筑工人下落5 m时速度为v,则v=2gh=2×10×5 m/s=10 m/s,设安全带所受平均冲力为F ,则由动量定理得:(mg -F )t =-mv ,所以F =mg +mvt =60×10 N+60×101.5N =1 000 N ,故D 对,A 、B 、C 错.二、多项选择题7.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,则下列说法中正确的是( )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,方向不同解析:选AC .A 、B 球在空中只受重力作用,因此相同时间内重力的冲量相同,因此两球动量的变化大小相等、方向相同,A 选项正确;动量的变化率为Δp Δt =m ΔvΔt =mg ,大小相等、方向相同,C 选项正确.8.(2017·济南高二检测)古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死.若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s ,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )A .1 m/sB .1.5 m/sC .2 m/sD .2.5 m/s解析:选CD .根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F ,兔子撞击树桩后速度为零,根据动量定理有-Ft =0-mv ,所以v =Ft m =mgtm =gt =10×0.2 m/s =2 m/s ,即兔子奔跑的速度最小为2 m/s.9. (2017·郑州外国语学校高二检测)恒力F 作用在质量为m 的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,物体没有被拉动,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Ft cos θD .合力对物体的冲量大小为零解析:选BD .恒力F 的冲量就是F 与作用时间的乘积,所以B 正确,A 、C 错误;由于物体静止,合力为零,合力的冲量也为零,故D 正确.10. (2017·昆明高二检测)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解析:选AC .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,故铁块获得的速度越小,铁块平抛的水平位移越小,所以选项A 、C 正确.三、非选择题11.(2015·高考安徽卷)一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图所示,一物块以v 0=9 m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ,碰后以6 m/s 的速度反向运动直至静止,g 取10 m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05 s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F ; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W . 解析:(1)由动能定理,有-μmgs =12mv 2-12mv 20可得μ=0.32.(2)由动量定理,有F Δt =mv ′-mv 可得F 的大小为130 N. (3)W =12mv ′2=9 J.答案:(1)0.32 (2)130 N (3)9 J12.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg 的运动员,从离水平网面3.2 m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m 高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s .若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小和方向.(g 取10 m/s 2)解析:法一:对运动员与网接触的过程应用动量定理. 运动员刚接触网时速度的大小:v 1=2gh 1=2×10×3.2 m/s =8 m/s ,方向向下. 刚离网时速度的大小:v 2=2gh 2=2×10×5.0 m/s =10 m/s ,方向向上.运动员与网接触的过程,设网对运动员的作用力为F N ,对运动员,由动量定理(以向上为正方向)有:(F N -mg )t =mv 2-m (-v 1)解得F N =mv 2-m (-v 1)t +mg =60×10-60×(-8)1.2 N +60×10 N =1.5×103 N ,方向向上.法二:此题也可以对运动员下降、与网接触、上升的全过程应用动量定理. 从3.2 m 高处自由下落的时间为 t 1=2h 1g=2×3.210s =0.8 s. 运动员弹回到5.0 m 高处所用的时间为 t 2=2h 2g=2×5.010s =1 s. 整个过程中运动员始终受重力作用,仅在与网接触的t 3=1.2 s 的时间内受到网对他向上的弹力F N 的作用,对全过程应用动量定理,有F N t 3-mg (t 1+t 2+t 3)=0,则F N =t 1+t 2+t 3t 3mg =0.8+1+1.21.2×60×10 N =1.5×103 N ,方向向上.答案:1.5×103 N 方向向上。
物理试题 人教版高考一轮复习第6章 动量动量守恒定律
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第1讲 动量 动量定理[A 组 基础题组]一、单项选择题1.下列解释正确的是( )A .跳高时,在落地处垫海绵是为了减小冲量B .在码头上装橡皮轮胎,是为了减小渡船靠岸过程受到的冲量C .动量相同的两个物体受相同的制动力作用,质量小的先停下来D .人从越高的地方跳下,落地时越危险,是因为落地时人受到的冲量越大解析:跳高时,在落地处垫海绵是为了延长作用时间减小冲力,不是减小冲量,故选项A 错误;在码头上装橡皮轮胎,是为了延长作用时间,从而减小冲力,不是减小冲量,故选项B 错误;动量相同的两个物体受相同的制动力作用,根据动量定理Ft =mv ,可知运动时间相等,故选项C 错误;人从越高的地方跳下,落地前瞬间速度越大,动量越大,落地时动量变化量越大,则冲量越大,故选项D 正确。
答案:D2.如图所示,AB 为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方向为弧中点指向圆心B .小球所受支持力的冲量为0C .小球所受重力的冲量大小为m 2gRD .小球所受合力的冲量大小为m 2gR解析:小球受到竖直向下的重力和垂直切面指向圆心的支持力,所以合力不指向圆心,故合力的冲量也不指向圆心,故A 错误;小球的支持力不为零,作用时间不为零,故支持力的冲量不为零,故B 错误;小球在运动过程中只有重力做功,所以根据机械能守恒定律可得mgR =12mv B 2,故v B =2gR ,根据动量定理可得I 合=Δp =mv B =m 2gR ,故C 错误,D 正确。
答案:D3.一小球从水平地面上方无初速度释放,与地面发生碰撞后反弹至速度为零。
假设小球与地面碰撞没有机械能损失,运动时的空气阻力大小不变,则下列说法正确的是( ) A .上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量 B .小球与地面碰撞过程中,地面对小球的冲量为零 C .下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功D .从释放到反弹至速度为零的过程中,小球克服空气阻力做的功等于重力做的功解析:根据动量定理可知,上升过程中小球动量改变量等于该过程中重力和空气阻力的合力的冲量,选项A 错误;小球与地面碰撞过程中,由动量定理得Ft -mgt =mv 2-(-mv 1),可知地面对小球的冲量Ft 不为零,选项B 错误;下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力和空气阻力做功的代数和,选项C 错误;由能量守恒关系可知,从释放到反弹至速度为零的过程中,小球克服空气阻力做的功等于重力做的功,选项D正确。
动量。动量定理练习题
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动量。
动量定理练习题
动量定理练题
1.一恒力F与水平方向夹角为θ,作用在质量为m的物体上,作用时间为t,则力F的冲量为Fcosθt。
2.质量为m的质点以速度υ绕半径R的圆周轨道做匀速圆周运动,在半个周期内动量的改变量大小为2mυ。
3.质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去,经过时间t1速度为零后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,在整个运动过程中,重力对物块的总冲量为mgsinθ(t1+t2)。
4.水平抛出的物体,不计空气阻力,则在相等时间内,动量的变化相同。
5.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。
若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ,进入泥潭直到停止的过
程称为Ⅱ,则过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小。
6.甲、乙两物体质量相等。
并排静止在光滑水平面上。
现用一水平外力F推动甲物体。
同时在F的相同方向给物体乙一个瞬时冲量I,使两物体开始运动。
当两物体重新相遇时,甲的动量为2I。
7.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。
与地面碰撞后,上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为100N。
8.把一个乒乓球竖直向上抛出,若空气阻力大小不变,则乒乓球上升到最高点和从最高点返回到抛出点的过程相比较,重力在上升过程的冲量大。
动量冲量动量定理课时练习4套题(含答案)
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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______。
专题15 动量与动量定理(原卷版)
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2020年高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题15 动量与动量定理【专题导航】目录热点题型一对动量定理的理解和基本应用 (1)热点题型二动量定理的综合应用 (2)1.应用动量定理解释的两类物理现象 (2)2. 应用动量定理解决两类问题 (3)(1)应用动量定理解决微粒类问题 (3)(2)应用动量定理解决流体类问题 (4)热点题型三动量定理在多过程问题中的应用 (5)【题型演练】 (6)【题型归纳】热点题型一对动量定理的理解和基本应用1.对动量定理的理解(1)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值.(2)动量定理的表达式F·Δt=Δp是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F是物体或系统所受的合力.2.用动量定理解题的基本思路3.动量定理的应用技巧(1)应用I =Δp 求变力的冲量如果物体受到大小或方向改变的力的作用,则不能直接用I =Ft 求冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化Δp ,等效代换得出变力的冲量I .(2)应用Δp =F Δt 求动量的变化例如,在曲线运动中,速度方向时刻在变化,求动量变化(Δp =p 2-p 1)需要应用矢量运算方法,计算比较复杂.如果作用力是恒力,可以求恒力的冲量,等效代换得出动量的变化.【例1】(2019·北京西城区模拟)1966年,在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验.实验时,用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄火),接触以后,开动“双子星号”飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速.推进器的平均推力F =895 N ,推进器开动时间Δt =7 s .测出飞船和火箭组的速度变化Δv =0.91 m/s.已知“双子星号”飞船的质量m 1=3 400 kg.由以上实验数据可测出火箭组的质量m 2为( )A .3 400 kgB .3 485 kgC .6 265 kgD .6 885 kg【变式1】.在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F 作用下,经过时间t 后,动量为p ,动能为E k ;若该物体在此光滑水平面上由静止出发,仍在水平力F 的作用下,则经过时间2t 后物体的( )A .动量为4pB .动量为2pC .动能为4E kD .动能为2E k【变式2】.(多选)质量为m 的物体, 以v 0的初速度沿斜面上滑,到达最高点后返回原处的速度大小为v t ,且v t =0.5v 0,则( )A .上滑过程中重力的冲量比下滑时小B .上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零C .合力的冲量在整个过程中大小为32mv 0D .整个过程中物体的动量变化量为12mv 0热点题型二 动量定理的综合应用1.应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间Δt 越短,力F 就越大,力的作用时间Δt 越长,力F 就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎.(2)当作用力F 一定时,力的作用时间Δt 越长,动量变化量Δp 越大,力的作用时间Δt 越短,动量变化量Δp 越小.【例2】有关实际中的现象,下列说法正确的是( )A .火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B .体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,发动机舱越坚固越好【变式1】如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以足够大的速度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【变式2】从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,下列说法正确的是()A.掉在水泥地上的玻璃杯动量小,而掉在草地上的玻璃杯动量大B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变小,掉在草地上的玻璃杯动量改变大C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小D.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量与掉在草地上的玻璃杯动量改变量相等2.应用动量定理解决两类问题(1)应用动量定理解决微粒类问题【例3】航天器离子发动机原理如图所示,首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子),正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出,从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力.已知单个正离子的质量为m,电荷量为q,正、负栅板间加速电压为U,从喷口喷出的正离子所形成的电流为I.忽略离子间的相互作用力,忽略离子喷射对航天器质量的影响.该发动机产生的平均推力F的大小为()A .I 2mU qB .I mU qC .I mU 2qD .2I mU q【变式】正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m ,单位体积内粒子数量n 为恒量.为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为v ,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变.利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f 与m 、n 和v 的关系.(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)(2)应用动量定理解决流体类问题两类流体运动模型第一类是“吸收模型”,即流体与被碰物质接触后速度为零,第二类是“反弹模型”,即流体与被碰物质接触后以原速率反弹.设时间t 内流体与被碰物质相碰的“粒子”数为n ,每个“粒子”的动量为p ,被碰物质对“粒子”的作用力为F ,以作用力的方向为正,则“吸收模型”满足Ft =0-n (-p ),“反弹模型”满足Ft =np -n (-p ).“反弹模型”的动量变化量为“吸收模型”的动量变化量的2倍,解题时一定要明辨模型,避免错误.【例4】(2019·合肥一模)质量为0.2 kg 的小球竖直向下以6 m/s 的速度落至水平地面上,再以4 m/s 的速度 反向弹回.取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量变化量Δp 和合外力对小球做的 功W ,下列说法正确的是 ( )A .Δp =2 kg·m/s W =-2 JB .Δp =-2 kg·m/s W =2 JC .Δp =0.4 kg·m/s W =-2 JD .Δp =-0.4 kg·m/s W =2 J【变式】(2019·山东淄博一中质检)如图所示是一种弹射装置,弹丸的质量为m ,底座的质量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 .14mv ,方向向左C .14mv ,方向向右D .34mv ,方向向左 【变式2】一艘帆船在湖面上顺风航行,在风力的推动下做速度为v 0=4 m/s 的匀速直线运动.已知帆船在该运动状态下突然失去风的推力的作用,此后帆船在湖面上做匀减速直线运动,经过t =8 s 静止;该帆船的帆面正对风的有效面积为S =10 m 2,帆船的总质量约为M =936 kg ,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的密度为ρ=1.3 kg/m 3,下列说法正确的是( )A .风停止后帆船的加速度大小是1 m/sB .帆船在湖面上顺风航行所受水的阻力大小为468 NC .帆船匀速运动受到风的推力的大小为936D .风速的大小为10 m/s热点题型三 动量定理在多过程问题中的应用应用动量定理解决多过程问题的方法与动能定理类似,有分段列式和全程列式两种思路.【例5】一高空作业的工人重为600 N ,系一条长为L =5 m 的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时 间t =1 s(工人最终悬挂在空中),则缓冲过程中安全带受的平均冲力是多少?(g 取10 m/s 2,忽略空气阻力的 影响)【变式1】如图所示,自动称米机已在许多大粮店广泛使用.买者认为:因为米流落到容器中时对容器有向下的冲力而不划算;卖者则认为:当预定米的质量达到要求时,自动装置即刻切断米流,此刻有一些米仍在空中,这些米是多给买者的,因而双方争执起来.下列说法正确的是( )A .买者说的对B .卖者说的对C .公平交易D .具有随机性,无法判断【变式2】一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图所示.一物块以v 0=9 m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止,g取10 m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力F的大小;(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.【题型演练】1.将一个质量为m的小木块放在光滑的固定斜面上,使木块从斜面的顶端由静止开始向下滑动,滑到底端总共用时t,如图所示,设在下滑的前一半时间内木块的动量变化为Δp1,在后一半时间内其动量变化为Δp2,则Δp1∶Δp2为()A.1∶2B.1∶3 C.1∶1 D.2∶12.(2019·湖北黄冈质检)一小球从水平地面上方无初速释放,与地面发生碰撞后反弹至速度为零,假设小球与地面碰撞没有机械能损失,运动时的空气阻力大小不变,下列说法正确的是()A.上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量B.小球与地面碰撞过程中,地面对小球的冲量为零C.下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功D.从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功3.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45 mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103kg/m3)()A.0.15 Pa B.0.54 Pa C.1.5 Pa D.5.4 Pa4.一个质量为0.18 kg的垒球,以25 m/s的水平速度向左飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s.则这一过程中动量的变化量为()A.大小为3.6 kg·m/s,方向向左B.大小为3.6 kg·m/s,方向向右C.大小为12.6 kg·m/s,方向向左D.大小为12.6 kg·m/s,方向向右5.(2018·高考全国卷 Ⅱ )高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )A .10 NB .102 NC .103 ND .104 N6.如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为θ,质量为m 的物体以速度v 从斜面底端冲上斜面,达到最高点后又滑回原处,所用时间为t .对于这一过程,下列判断正确的是( )A .斜面对物体的弹力的冲量为零B .物体受到的重力的冲量大小为mgtC .物体受到的合力的冲量大小为零D .物体动量的变化量大小为mg sin θ·t7.如图所示,AB 为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方向为弧中点指向圆心B .小球所受支持力的冲量为0C .小球所受重力的冲量大小为m 2gRD .小球所受合力的冲量大小为m 2gR8.小球质量为2m ,以速度v 沿水平方向垂直撞击墙壁,球被反方向弹回速度大小是45v ,球与墙撞击时间为t ,在撞击过程中,球对墙的平均冲力大小是( )A.2mv 5tB.8mv 5tC.18mv 5tD.2mv t9.质量为m 的物体, 以v 0的初速度沿斜面上滑,到达最高点后返回原处的速度大小为v t ,且v t =0.5v 0,则( )A .上滑过程中重力的冲量比下滑时小B .上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零C .合力的冲量在整个过程中大小为32mv 0D .整个过程中物体的动量变化量为12mv 0 10.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依次为I 1、I 2、I 3,动量变化量的大小依次为Δp 1、Δp 2、Δp 3,则有( )A .三个过程中,合力的冲量相等,动量的变化量相等B.三个过程中,合力做的功相等,动能的变化量相等C.I1<I2<I3,Δp1=Δp2=Δp3D.I1<I2<I3,Δp1<Δp2<Δp3。
第三章 动量定理 动量守恒定律(习题)
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第三章 动量定理及动量守恒定律(习题)3.5.1质量为2kg 的质点的运动学方程为 j ˆ)1t 3t 3(i ˆ)1t 6(r 22+++-=(t 为时间,单位为s ;长度单位为m).求证质点受恒力而运动,并求力的方向大小。
解,j ˆ)3t 6(i ˆt 12v ++= j ˆ6i ˆ12a +=jˆ12i ˆ24a m F +==(恒量)12257.262412tg )N (83.261224F ==θ=+=-3.5.2质量为m 的质点在oxy 平面内运动,质点的运动学方程为ωω+ω=b,a, ,j ˆt sin b i ˆt cos a r为正常数,证明作用于质点的合力总指向原点。
解, ,j ˆt cos b i ˆt sin a v ωω+ωω-= r,j ˆt sin b i ˆt cos a a 22 ω-=ωω-ωω-= r m a m F ω-==3.5.3在脱粒机中往往装有振动鱼鳞筛,一方面由筛孔漏出谷粒,一方面逐出秸杆,筛面微微倾斜,是为了从较底的一边将秸杆逐出,因角度很小,可近似看作水平,筛面与谷粒发生相对运动才可能将谷粒筛出,若谷粒与筛面静摩擦系数为0.4,问筛沿水平方向的加速度至少多大才能使谷物和筛面发生相对运动。
解答,以谷筛为参照系,发生相对运动的条件是,g a ,mg f a m 000μ≥'μ=≥'a ' 最小值为)s /m (92.38.94.0g a 20=⨯=μ='以地面为参照系:解答,静摩擦力使谷粒产生最大加速度为,mg ma 0max μ= ,g a 0max μ=发生相对运动的条件是筛的加速度g a a0max μ=≥',a '最小值为)s /m (92.38.94.0g a20=⨯=μ='3.5.4桌面上叠放着两块木板,质量各为,m ,m 21如图所示。
2m 和桌面间的摩擦系数为2μ,1m 和2m 间的静摩擦系数为1μ。
人教版物理选修3-5 第十六章 动量守恒定律16.2 动量和动量定理 同步练习题(含解析)
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人教版物理选修3-5第16章第2节动量和动量定理同步练习一、单选题(本大题共13小题,共52.0分)1.下列说法正确的是()A. 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C. 只要物体的运动速度大小不变,则物体的动量也保持不变D. 物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大2.下面关于冲量的说法正确的是( )A. 只要力恒定,不管物体运动状态如何,其冲量就等于该力与时间的乘积B. 当力与位移垂直时,该力的冲量一定为零C. 物体静止时,其重力的冲量一定为零D. 物体受到很大的力时,其冲量一定很大3.古时有“守株待兔”的寓言.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死,并设兔子与树桩作用时间为0.3 s,则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g取10 m/s2)A. 1m/sB. 1.5m/sC. 2m/sD. 3m/s4.如果一物体在任意相等的时间内受到的冲量相等,则此物体的运动不可能是()A. 匀速圆周运动B. 自由落体运动C. 平抛运动D. 竖直上抛运动5.质量为m的物体以初速v0做竖直上抛运动,不计空气阻力,从抛出到落回抛出点这段时间内,以下说法正确的是( )A. 物体动量变化大小是零B. 物体动量变化大小是2mv0C. 物体动量变化大小是mv0D. 重力的冲量为零6.对于力的冲量,下列说法正确的是()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. 竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,则重力在整个过程中的冲量等于零D. 竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,则上升和下降过程中重力的冲量等大、反向7.如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻质弹簧,B静止,A以速度v0水平向右运动,从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中( )A. A,B的动量变化量相同B. A,B的动量变化率相同C. A,B系统的总动能保持不变D. A,B系统的总动量保持不变8.如图所示,质量为m P=2 kg的小球P从离水平面高度为h=0.8 m的光滑斜面上滚下,与静止在光滑水平面上质量为m Q=2 kg的带有轻弹簧的滑块Q碰撞,g=10 m/s2,下列说法正确的是( )A. P球与滑块Q碰撞前的速度为5m/sB. P球与滑块Q碰撞前的动量为16kg·m/sC. 它们碰撞后轻弹簧压缩至最短时的速度为2m/sD. 当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为16 J9.如图所示,斜面和水平面之间通过小圆弧平滑连接,质量为m的物体(可视为质点)从斜面上h高处的A点由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平地面上的B点.要使物体能原路返回A点,在B点物体需要的最小瞬时冲量是()A. 12m√gℎ B. m√gℎ C. 2m√gℎ D. 4m√gℎ10.如图所示,一段不可伸长的轻质细绳长为L,一端固定在O点,另一端系一个质量为m的小球(可以视为质点),保持细绳处于伸直状态,把小球拉到跟O点等高的位置由静止释放,在小球摆到最低点的过程中,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则()A. 合力做的功为0B. 合力做的冲量为0C. 重力做的功为mgLD. 重力的冲量为m√2gL11.质量为m的小球被水平抛出,经过一段时间后小球的速度大小为v,若此过程中重力的冲量大小为Ⅰ,重力加速度为g,不计空气阻力的大小,则小球抛出时的初速度大小为()A. v−Im B. v−ImgC. √v2−I2m2D. √v2−I2m2g212.质量为1 kg的小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图像如图所示,以竖直向上为正,重力加速度g取10 m/s2。
动量及动量定理习题
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动量及动量定理习题1、以下各说法中不正确的选项是〔〕A.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C.只要物体的运动速度大小不变,物体的动量也保持不变D.竖直上抛的物体经过空中同一点的动量相同。
2、在以下运动中,物体在任何相等时间内动量变化不相等的运动是〔〕A.匀变速直线运动B.平抛物体的运动C.匀速圆周运动D.自由落体3、质量为m,速度是v的小球与墙壁垂直相碰后以原速率返回,那么小球动量的变化为〔以原来速度方向为正方向〕〔〕A.0 B.mv C.2mv D.—2mv4、一物体沿x轴正方向运动,受到一个-5N﹒s的冲量的作用,那么该物体〔〕A.动量的大小一定减少B.初动量的方向与x轴反方向C.末动量的方向与x轴反方向D.动量变化的方向与x轴反方向5.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的选项是[ ]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6.拳击手为避对手一击而向后避,主要是为了〔〕:a.减少冲击速度b.延长接触时间c.减少拳击的动量7:从五层楼约20米的地方掉下一个重克的易拉罐,砸到人的头上,那么它到达头顶的速度为多少?假设作用时间为秒,那么作用于人头上的力的大小为多少?〔取g=10m/s2〕8、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______。
9、质量为70kg的撑竿跳运发动,从高处落到海绵垫上,经时间1s停下.(1)求海绵垫对运发动的平均作用力;(2)假设身体与海绵垫的接触面积为,求身体所受平均压强;(3)如不用海绵垫,落在普通沙坑中运发动以的接触面积着地并历时后停下,求沙坑对运发动的平均作用力和运发动所受庄强.(取g=10m/s2)10、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,假设铁锤与木桩的作用时间为,重力加速度取g=10m/s2。
60动量 动量定理(练习)
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6.1 动量 动量定理1.如图所示,火星探测器在火星表面进行悬停实验,当探测器向下喷出火焰,探测器可悬停在火星表面上空。
假设探测器在t 时间内向下喷射的气体的质量约为m ,喷射气体的速度约为v ,此过程认为探测器的总质量保持不变,喷射气体的重力忽略不计,火星重力加速度为0g ,下列说法正确的是( )A .探测器悬停在火星表面上空时加速度大小等于0gB .探测器对喷射气体的作用力大于喷射气体对探测器的作用力C .一段时间t 内,探测器的动量变化量为0mg tD .探测器的质量为0mvg t2.东京奥运会上,全红婵勇夺10米跳台冠军。
某次跳水时,全红婵竖直起跳到空中最高点后再向下朝水面运动,忽略空气阻力,并将她看成质点,对此次跳水分析正确的是( )A .从空中最高点到水中最低点的过程中,她的动量改变量等于零B .从空中最高点到水中最低点的过程中,重力对她的冲量等于零C .从接触水面到水中最低点的过程中,她的动能改变量等于重力做的功D .从接触水面到水中最低点的过程中,她的动量改变量等于水对她的冲量3.在水平力F 的作用下,一质量为1kg 的物块沿水平面由静止开始直线运动,F 随时间t 变化的图像如图所示。
已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1,重力加速度g 取210m /s ,则( )A .1s t =时物块的速率为2m /sB .3s t =时物块的动能为零C .2s =t 时物块的动量大小为4kg m /s ⋅D .4s t =时物块的回到出发点4.关于动量,下列说法正确的是( )A .做匀速圆周运动的质点,其动量不随时间发生变化B .台球在粗糙的台面上碰撞时不遵从动量守恒定律C .在船舷和码头悬挂旧轮胎是为了延长作用时间,以减小船与码头的作用力D .体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量,使运动员避免受伤5.消防员从较高位置跳下时,在双脚触地后,通常都会采用双腿弯曲的方法,使身体重心又下降一段距离,这种做法可以减小( )A .触地过程中消防员动能的变化量B .触地过程中消防员动量的变化量C .触地过程中地面对消防员双脚的冲量D .触地过程中地面对消防员双脚的平均作用力6.汽车的安全性是一个日益突出的问题。
2023年高考小专题复习学案 专题34动量和动量定理
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专题34动量和动量定理一、单项选择题1.下列关于动能、动量、冲量的说法中正确的是( ) A .若物体的动能发生了变化,则物体的加速度也发生了变化 B .若物体的动能不变,则动量也不变C .若一个系统所受的合外力为零,则该系统内的物体受到的冲量也为零D .物体所受合力越大,它的动量变化就越快2.从相同高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上比掉在草地上容易打碎。
其原因是( ) A .水泥地对玻璃杯的冲量大,草地对玻璃杯的冲量小 B .掉在水泥地上的玻璃杯动量大,掉在草地上的玻璃杯动量小 C .掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D .掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量和掉在草地上的玻璃杯动量改变量不一样3.2022年5月10日世界女子羽毛球团体锦标赛尤伯杯比赛在泰国进行,中国队何冰娇以21:2和21:8轻松战胜罗德里格斯,最终中国队以5:0轻松击败西班牙队。
假设羽毛球以v 1=72km/h 的速度飞向何冰娇,何冰娇以v 2=216km/h 的速度将羽毛球回击。
已知羽毛球的质量为m =5×10-3kg ,球拍与羽毛球作用的时间为t =0.02s 。
则下列说法正确的是( ) A .球拍对羽毛球不做功B .羽毛球动量的变化量大小为0.4kg·m/sC .羽毛球动能的变化量大小为10JD .球拍与羽毛球之间的作用力大小为10N4.一质量m =4kg 的物体静置在粗糙的水平地面上,物体与地面的摩擦因数μ=0.5,从t =0时刻开始对物体施加一水平力F ,其大小如图所示。
已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度210m /s g =,则在1s 末,物体的动量为( )A .5kg m/s ⋅B .9kg m/s ⋅C .25kg m/s ⋅D .20kg m/s ⋅5.重庆云阳龙缸大秋千,经过多次测试于2020年7月开放。
它由四根秋千绳组成的秋千摆,摆动半径约100m ,有一质量为50kg 的体验者(含秋千踏板)荡秋千,秋千运动到最低点时速度约为108km/h ,重力加速度210m/s g ,下列说法正确的是( )A .从最高点摆到最高点过程中,体验者所受重力的冲量为零B .摆到最高点时,体验者的速度为零,加速度不为零C .在最低点时,体验者处于失重状态D .在最低点时,四根绳对秋千踏板(含体验者)拉力的合力为450N6.如图所示,两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,下滑到达斜面底端的过程中( )A .两物体所受合外力做功相同B .两物体所受合外力冲量相同C .两物体到达斜面底端的时间相同D .两物体到达斜面底端时的速度相同7.如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅰ,忽略空气阻力,则运动员( )A .过程Ⅰ的动量变化量等于零B.过程Ⅰ的动量变化量等于零C.过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量D.过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量8.如图所示,箱子放在水平地面上,箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去,来回碰几次后停下来,而箱子始终静止,则整个过程中()A.铁球对箱子的冲量为零B.铁球和箱子受到的冲量为零C.箱子对铁球的冲量为mv,向右D.地面摩擦力对箱子的冲量为mv,向右9.有的人会躺着看手机,若手机不慎肤落,会对人眼造成伤害。
2021高考物理通用练习:考点1动量、冲量、动量定理
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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。
动量和动量定理【练】原卷版
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专题9.1 动量和动量定理【练】目录一.练经典题型 (1)二、练创新情景 (3)三.练规范解答 (7)一.练经典题型1.(2021·山东九校上学期期末)物理学科核心素养第一要素是“物理观念”,下列“物理观念”中正确的是()A.做曲线运动的物体,动量的变化率一定改变B.合力对物体做功为零,则合力的冲量也一定为零C.做匀变速运动的物体,任意时间内的动量变化量的方向是相同的D.做圆周运动的物体,经过一个周期,合力的冲量一定为零2.(2021·泉州模拟)在一光滑的水平面上,有一轻质弹簧,弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端紧靠着一物体A,已知物体A的质量m=4 kg,如图所示。
现用一水平力F作用在物体A上,并向左压缩弹簧,力F做功50 J后(弹簧仍处在弹性限度内),突然撤去力F,物体A从静止开始运动。
则当撤去力F后,弹簧弹力对物体A的冲量大小为()A.20 N·s B.50 N·sC.25 N·s D.40 N·s3.(多选)(2021·湖南衡阳八中二模)质量为2 kg的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块的动能E k与其位移x之间的关系如图所示。
已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.x=1 m时物块的速度大小为2 m/sB.x=3 m时物块的加速度大小为1.25 m/s2C.在前2 m的运动过程中物块所经历的时间为2 sD.在前4 m的运动过程中拉力对物块做的功为25 J4.用水平力拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t 1时刻撤去拉力F ,物体做匀减速直线运动,到t 2时刻停止。
其速度—时间图象如图所示,且α>β,若拉力F 做的功为W 1,冲量大小为I 1;物体克服摩擦阻力F f 做的功为W 2,冲量大小为I 2。
则下列选项正确的是( )A.W 1> W 2;I 1>I 2B.W 1< W 2;I 1>I 2C.W 1< W 2;I 1<I 2D.W 1=W 2;I 1=I 25.(2021·北京市丰台区二模)将一物体以某一初速度沿竖直方向向上抛出。
高考物理《动量和动量定理》真题练习含答案
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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.。
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)](https://img.taocdn.com/s3/m/455b860fde80d4d8d15a4f1d.png)
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____。
动量冲量动量定理课时练习4套题(含答案)
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动量冲量动量定理课时练习4套题(含答案)篇一:动量和动量定理练习题人教版《高中物理选修3-4》学案《动量守恒定律》第二节动量和动量定理共2课时课型:三三四主备人:闫保松审核人:使用时间2022年月日第周第个总第个物体的动量变化完全相同的是().第十六章第二节:动量和动量定理3A.竖直上抛运动(不计空气阻力)【本章课标转述】B.平抛运动(不计空气阻力)C.匀速圆周运动探究物体弹性碰撞的一些特点。
知道弹性碰撞和非弹性碰撞。
通过实验,理解动量和动量守恒定律。
能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。
知道动量守恒定律的普遍意义。
通过物理学中的守恒定律,体会自然界的和谐与统一。
【学习目标】通过训练熟知动量的定义及动量定理,并能运用动量定理解决检测中所提问题。
一、选择题检测反馈的是1.关于动量的概念,以下说法中正确B.质量大的物体动量一定大A(.速).度大的物体动量一定大相等,则它们的动量一定相等C.两个物体的质量相等,速度大小也的物体动量一定大D.两个物体的速度相等,那么质量大2.下列运动中,在任何相等的时间内第1页共8页D.简谐运动这说明两物体原来的3.两个相向运动的物体碰撞后都静止,().AC.速度大小相等B.质量大小相等冲量前、后的动量,短线表示的动量大小4.动量大小相等.如图所示,p、p,分别表示物体受到D.动量相同为30kg・15kg・m/s,长线表示的动量大小为所给的四种情况下,物体动量改变量相同m/s,箭头表示动量的方向.在下列的是①③(A5.①②).B.②④C.B.动量的方向与冲量的方向相同A、下列说法正确的是D.③④.动量的方向与受[力方]向相同D.动量变化率的方向与速度方向相同C.动量的增量的方向与受力方向相同量为6、在距地面h高处以v0水平抛出质时间为m的物体,当物体着地时和地面碰撞予竖直方向的冲量为Δt,则这段时间内物体受到地面给[]在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由7、如图1示,两个质量相等的物体,第2页共8页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D.动量的变化率大小相等,方向不同11、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物体的动量变化相等的是F8、.以上几个量都不同在以下几种运动中,A[相等的时间内]圆弧摆动C.平抛运动.匀速圆周运动DB.自由落体运动.单摆的摆球沿面上,9、A、经过相等时间,则下述说法中正确的是当分别受到大小相等的水平力作用,B两个物体都静止在光滑水平[BA].A、B所受的冲量相同B.A、的动量变化相同C.A、B的末动量相同DB.A、动的末大量抛,10、A、B两球质量相等,A球竖直上相同小计,则下述说法中正确的是B球平抛,两球在运动中空气阻力不等,方向相同A.相同时间内,动量的变化大小相[]B.相同时间内,动量的变化大小相等,第3页共8页动量的变化大小B.物体所受外力的冲量大小等于物体量的变化方向相同C.物体所受外力的冲量方向与物体动量方向相同D.物体的动量变化方向与物体的动垂直射向墙壁,被墙以等速率反向弹12、一个质量为m的小球以速率v回.若球与墙的作用时间为到墙的作用力大小为t,则小球受D.A.mv/tB.[2mv/t]C.mv/2t一般都是让脚尖先着地,接着让整个脚130、人从高处跳到低处,为了安全,底着地,并让人下蹲,这样做是为了[的动量变化A.减小人受到的冲量]B.减小人人受到的作用力C.延长与地面的作用时间,从而减小地面给他的弹力小于人所受的重力D.延长与地面的作用时间,使人所受二、填空题第4页共8页小等于它以的动量变化的大小等于10m/s______kg・的速度水平抛出,m/s,方向______;若将向______。
1 动量 2 动量定理 习题 高中物理人教版选择性必修第一册
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第一章动量守恒定律1动量2动量定理基础对点练考点一动量与动量的变化1.(2024年北京测试)历史上,物理学家笛卡儿主张以动量“mv”来量度运动的强弱,下列与动量有关的说法正确的是()A.动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同B.物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大C.两物体的动量相等,动能也一定相等D.物体的速度大,则物体的动量一定大2.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3.下列有关冲量的说法中,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的乘积越大冲量越大D.物体不动,重力的冲量为零4.下列关于冲量、动量、动能的说法中正确的是()A.物体的动量增大2倍,其动能也增大2倍B.物体合外力的冲量不为零,其动量变化量和动能变化量一定不为零C.由冲量的定义式I=FΔt可知,冲量是矢量,冲量的方向一定与物体受力方向相同D.由动量的定义式p=m v可知,动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同5.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 θ6.(2024年蚌埠测试)下列说法中正确的是( )A .由F =Δm v Δt可知物体动量的变化率等于它受的合外力 B .冲量反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量C .易碎品运输时要用柔软材料包装是为了减小冲量D .玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大7.(2024年济南期末)汽车在平直公路上刹车,若所受阻力恒定,则汽车刹车时间由下面哪个物理量决定( )A .动量B .动能C .初速度D .质量8.如图所示,小明在练习用头颠球.某次足球由静止自由下落80 cm ,被头部顶起后竖直上升的最大高度仍为80 cm.已知足球与头的作用时间为0.1 s ,足球的质量为0.4 kg ,重力加速度g 取10 m/s 2,不计空气阻力.则头对足球的平均作用力为( )A .16 NB .20 NC .32 ND .36 N9.(2024年梅州期末)如图所示,一实验小组进行“鸡蛋撞地球”实验,把一质量为50 g 鸡蛋用海绵紧紧包裹,使其从20 m 的高处自由落下,与水平面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,不考虑鸡蛋和地面的形变,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.鸡蛋做自由下落运动时间为1 sB.鸡蛋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绵对鸡蛋的平均作用力大小为2.5 ND.鸡蛋做匀减速直线运动过程的动量变化量方向竖直向下10.(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11.在粗糙的水平面上静止放置一个质量为1.5 kg 的物体,从t=0时刻开始受到水平向右拉力F的作用,从静止开始做直线运动,拉力F随时间t的变化如图所示,物体与地面的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)在0~6 s时间内拉力F的冲量;(2)物体在t=6 s时的速度大小.答案解析1、【答案】B【解析】根据Δp=p2-p1可知,动量变化的方向与初末动量的方向可能相同,可能相反,故A 错误;根据Δp =m Δv 可知,物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大,故B 正确;根据动量和动能的关系式E k =p 22m可知,两物体动量相等,动能不一定相等,故C 错误;根据p =m v 可知,物体的动量大小取决于速度和质量两个因素,故物体的速度大,动量不一定大,故D 错误.2、【答案】A 【解析】以原来的方向为正方向,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, A 正确.3、【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.4、【答案】D 【解析】物体的动量增大2倍,根据动量p =m v 可知,速度增大2倍,变为原来的3倍,动能E k =12m v 2,动能增大8倍,变为原来的9倍,A 错误;物体合外力的冲量不为零,其动量变化量一定不为零,但动能变化量可能为零,比如该过程速度方向改变,但是大小没变,则动能变化量为零,B 错误;由冲量的定义式I =F Δt 可知,冲量是矢量,冲量的方向一定与物体合外力方向相同,C 错误;由动量的定义式p =m v 可知,动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同,D 正确.5、【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;如果物块匀速运动,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块动量变化,如果物块匀速运动,动量变化量为零,则合力的冲量为0,D 错误.6、【答案】A 【解析】根据动量定理得F Δt =Δp ,则合力F =Δp Δt,即合力等于动量的变化率,故A 正确;冲量反映了力的作用对时间的累积效应,是矢量,故B 错误;易碎品运输时要用柔软材料包装是为了延长作用时间,减小作用力,冲量的大小一定,故C 错误;玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为玻璃杯与水泥地接触的过程,动量变化量一定,即冲量一定,作用时间较短,作用力较大,所以易碎,故D 错误.7、【答案】A 【解析】根据动量定理可知0-ft =-m v 0,所以t =m v 0f,刹车时间由动量决定.A 正确.8、【答案】D 【解析】取向上为正方向,根据v 2-0=2gh ,得足球落到头顶的速度v =-2gh =-2×10×0.8 m/s =-4 m/s ,足球反弹时的速度v ′=4 m/s ,根据动量定理(F -mg )t =m v ′-m v ,代入数据解得F =36 N ,故选D .9、【答案】C 【解析】根据题意,由h =12gt 2 可得,鸡蛋做自由下落运动的时间为t =2h g=2 s ,鸡蛋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,鸡蛋做匀减速直线运动过程的动量变化量为Δp =0-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,故C 正确,D 错误.10、【答案】B 【解析】毽子上升的初速度为v 0,再次下落到原点时的速度为v ,设向下为正方向,则动量变化量Δp =m v -(-m v 0)=m v +m v 0,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.11、解:(1)力和时间的关系图像的面积为F 的冲量,0~6 s 内有I F =12×(3+9)×4 N·s +12×(6+9)×2 N·s =39 N·s , 方向向右.(2)在0~6 s 内摩擦力的冲量为I f =-12×(3+6)×2 N·s -6×4 N ·s =-33 N·s. 设t =6 s 物体时的速度为v ,由动量定理可知I 合=I F +I f =m v -0,解得v =4 m/s.。
动量和动量定理
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三.动量定理(theorem of momentum)
1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量 变化,这就是动量定理。
2、表达式: F合t mv ' mv 或 I p
3、加深理解:
1)表明合外力的冲量是动量变化的原因;
2)动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物体 动量变化的方向相同:
解决单个物体的动量变化可以从牛顿运动定律入手
牛顿第二定律推导动量的变化
设置物理情景:质量为m的物体,在合力F的作用下, 经过一段时间t,速度由v 变为v’,如是图所示:
分析:
由牛顿第二定律知: F = m a 而加速度定义有: a v ' v
t
联立可得: F m v ' v =⊿p/⊿t
落地过程中,重力的冲量是( C )
A、60N·s B、80N·s C、100N·s D、120N·s
4、质量为2Kg的物体A,放在光滑的水平面上,
受如图F=10N的力作用了10秒,则在此过程中F
的冲量大小是________,重力的冲量大小是
_________,支持力的冲量是_______,合力的 冲量是__________。(g=10m/s2)
2、动量变化的三种情况: 大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
P
P′
P′
ΔP
P′
P
ΔP
P
P′
P′ ΔP
P′
规定好正方向
动量的变化p
不在同一直线上的动量变化的运算,遵循平行四边 形定则: p = p' – p=m v
ΔP
P′
P′ ΔP
P
P
也称三角形法则:
从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端
动量和动量定理
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动量和动量定理1.如果一物体在任意相等的时间内受到的冲量相等,则此物体的运动不可能是( )A.匀速圆周运动B.自由落体运动C.平抛运动D.竖直上抛运动2.如图,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,两物体具有相同的物理量是( )A.重力的冲量B.弹力的冲量C.到达底端时的动量D.以上几个量都不是3.用豆粒模拟气体分子,可以模拟气体压强产生的原理.如图所示,从距秤盘80 cm高度把1 000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为1 s,豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半.若每个豆粒只与秤盘碰撞一次,且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内,碰撞力远大于豆粒受到的重力),已知1 000粒的豆粒的总质量为100 g,则在碰撞过程中秤盘受到压力大小约为( )A.0.2 N B.0.6 NC.1.0 N D.1.6 N4.(2017·天津高考)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是( )A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变5.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到如图所示的水平外力作用,下列说法正确的是( )A.第1 s末物体的速度为2 m/sB.第2 s末外力做功的瞬时功率最大C.第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为1 2D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为4 56.如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演.水平地面上演员B用肩部顶住一根长直竹竿,另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作.某次顶竿表演结束后,演员A自竿顶由静止开始下落,滑到竿底时速度正好为零,然后屈腿跳到地面上,演员A、B质量均为50 kg,长竹竿质量为5 kg,A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示.重力加速度g取10 m/s2,下列判断正确的是( )A.竹竿的总长度约为3 mB.0~6 s内,演员B对地面的压力大小始终为1 050 NC.0~6 s内,竹竿对演员B的压力的冲量大小为3 300 N·sD.演员A落地时向下屈腿,是为了缩短作用时间以减小地面的冲击力7.质量为0.5 kg的钢球从距地面5 m的位置自由落下,与地面相碰后竖直弹起到达距地面4.05 m的位置,整个过程所用的时间2 s,则钢球与地面碰撞时受到地面的平均作用力的大小为(g取10 m/s2)( ) A.5 N B.90 NC.95 N D.100 N8.在光滑的水平面上有一根轻质弹簧,弹簧一端固定在竖直墙面上,另一端紧靠(不相连)着一个物体,已知物体的质量m=4 kg,如图所示.现用一水平力F作用在物体上,并向左压缩弹簧,F做功50 J后(弹簧始终处于弹性限度内),突然撤去外力F,物体从静止开始运动.则当撤去F后,弹簧弹力对物体的冲量为( )A.5 N·s B.15 N·sC.20 N·s D.100 N·s9.(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零10.(多选)如图所示,质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g,则关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有( )A.小球的机械能减少了mg(H+h)B.小球克服阻力做的功为mghC.小球所受阻力的冲量大于m2gHD.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量11.如图甲所示为某农庄灌溉工程的示意图.地面与水面的距离为H,用水泵从水池抽水(抽水过程中H保持不变),龙头离地面的高度为h,水管横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计空气阻力.(1)水从管口以一定的速度源源不断地沿水平方向喷出,水落地的位置到管口的水平距离为10h,设管口横截面上各处水的速度都相同.①求每秒内从管口流出的水的质量m0;②不计额外功的损失,求水泵输出的功率P.(2)在保证水管流量不变的前提下,在龙头后接一个如图乙所示的喷头,让水流竖直向下喷出,打在水平地面上不反弹,产生大小为F的冲击力,由于水与地面作用时间很短,可忽略重力的影响,求水流落地前瞬间的速度大小v.12.如图所示,若直升机总质量为m,直升机的旋翼桨盘面积(桨叶旋转形成的圆的面积)为S,已知空气密度为ρ,重力加速度为g .求此直升机悬停在空中时其内部发动机的功率.参考答案1.A2.D3.B4.B5.D6.C7.D8.C9.BCD 10.AC11.答案:(1)①ρS 50gh ②ρSg 50gh (H +26h ) (2)FρS 50gh12.答案:mg2mg ρS。
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动量和动量定理练习题A组
一、不定项选择题
1.下列说法正确的是()
A.动量的方向一定跟物体的速度方向相同,且动量大的物体其速度一定大
B.冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同,且冲量大对应的作用力一定大
C.物体受到的冲量方向与物体末动量的方向不一定相同
D.合外力的冲量为零,则物体所受各力的冲量均为零
2、关于物体所受冲量跟其受力情况和运动的关系,下列说法正确的是()
A.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越快
B.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越大
C.物体受到的冲量越大,它受到的合外力一定越大
D.物体受到的冲量越大,它的速度变化一定越快
3、下列说法正确的是()
A.根据F=∆P/∆t 可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对单间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用为
4.如图16-A-1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,到达斜面底端的过程中,两个物体具有的相同物理量是( )
A.重力的冲量
B.弹力的冲量
C.刚到达底端时的动量
D.合外力的冲量的大小
5.下面的说法正确的是()
A.物体运动的方向就是它的动量的方向
B.如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C.如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大
D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小
6.一个运动物体,从某时刻起仅受一恒定阻力作用而逐渐减速,直到停止,这段运动时间由下列的哪个物理量完全决定 ( )
A.物体的初速度 B.物体的质量
C. 物体的初动量 D.物体的初动能
7.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。
与地面碰撞后。
上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2()
A.90N B.80N C.110N D.100N
8.一物体静止在水平地面上,当用大小为F的水平恒力拉它时,产生的加速度为a,在F作用下经过时间t,它的速度的变化量v∆,F对它的冲量为I,F对它做的功为W,若改用2F的水平恒力拉它,仍由静止开始,经过相同的时间,则 ( )
A.它的加速度一定为2a B.它的速度的变化量一定为2v∆
C.力对它的冲量一定为2I
D.力对它做的功一定为2W
二、计算题
9、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为 1.2 s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小.(g=10 m/s2)
10.设水的密度为
ρ,水枪口的截面积是S,水的射速为v,射到煤层速度变为零,求水对煤层的冲力.
图16-A-1
动量和动量定理练习题B 组
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
1.如图所示,一恒力F 与水平方向夹角为θ,作用在置于光滑水平面上,质量为
的物体上,作用时间为t ,则力F 的冲量为( )
A .Ft B
.mgt C .Fcosθt D .(mg-Fsinθ)t
2.质量为m 的质点以速度υ绕半径R 的圆周轨道做匀速圆周运动,周期为 T, 则在半个周期内的向心力冲量是( )
A. 22
v T
m r B.0 C.2mv D.无法计算
3.如图所示质量为m 的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去,经过时间t 1速度为
零后又下滑,经过时间t 2回到斜面底端,在整个运动过程中,重力对物块的总冲量为( )
A .0
B .mgsinθ(t 1+ t 2)
C .mgsinθ(t 1- t 2)
D .mg(t 1+ t 2) 4.水平抛出的物体,不计空气阻力,则( )
A .在相等时间内,动量的变化相同
B .在任何时间内,动量的变化方向都在竖直方向
C .在任何时间内,动量对时间的变化率相同
D .在刚抛出的瞬间,动量对时间的变化率为零
5.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。
若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ,进入 泥
潭直到停止的过程称为Ⅱ,则( ) A .过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
B .过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小
C .过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小
D .过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量
6.甲、乙两物体质量相等。
并排静止在光滑水平面上。
现用一水平外力F 推动甲物体。
同时在F 的相同
方向给物体乙一个瞬时冲量I ,使两物体开始运动。
当两物体重新相遇时( ) A .甲的动量为I
B .甲的动量为2I
C .所经历的时间为F I
D .所经历的时间为F I
2
7.把一个乒乓球竖直向上抛出,若空气阻力大小不变,则乒乓球上升到最高点和从最高点返回到抛出点
的过程相比较( )
A .重力在上升过程的冲量大
B .合外力在上升过程的冲量大
C .重力冲量在两过程中的方向相反
D .空气阻力冲量在两过程中的方向相反
二、解答题。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
有数值计算的题,答案中必须明确写
出数值和单位。
8.木块和铁块的质量分别为m 和M ,用线连接起来放在水中,木块的密度小于水的密度。
放手后一起以
加速度a 加速下降,经时间t 1后线断了,再经时间t 2,木块速度为零,当木块速度为零时,铁块速度为多少?
9.有一宇宙飞船,它的正面面积为S=0.98m 2
,以υ=2×103
m/s 的速度飞入宇宙微粒尘区,尘区每1m 3
空
间有一个微粒,每一微粒平均质量m=2×10-4
g ,若要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加多少?(设微粒尘与飞船碰撞后附着于飞船上)
10.列车沿水平轨道匀速前进,列车的总质量为M ,在车尾,有一节质量为m 的车厢脱钩,当列车司机发
现时,列车已行驶了离脱钩的时间t ,司机立即关闭发动机,如果列车所受到的阻力与其重力成正比,且关闭发动机前,机车的牵引力恒定,求当列车两部分都停止运动时,机车比末节车厢多运动了多长时间?
11.如图17-B-3所示,长1.8m 的细绳悬挂在天花板上,另一端系一质量m=2kg 的小球,先将球放至距离地面3.6m 高的天花板上,后让球自由下落,当绳绷直时即断裂,最后球落地.设整个运动时间为1.0s ,则绳断裂瞬间球所受的冲量是多大?
图17-B-3。