高中物理动量典型例题基础必练题.docx

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高中物理动量典型例题基础必练题

高中物理动量典型例题（基础必练题）

冲量相等时物体的运动情况

　　例1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

分析与解：

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．答案为A、C、D．

下落物体的重力冲量

　　例2　一个质量为5kg的物体从离地面80m的高处自由下落，不计空气阻力，在下落这段时间内，物体受到的重力冲量的大小是（   ）．

　　A．200N·s   B．150N·s    C．100N·s   D．250N·s

　　分析与解：

根据冲量的定义

在这个过程中重力的大小是一个定值，只需求出这个过程所用的时间即可．

答案：

C．

冲量公式的简单应用

　　例3一匹马通过不计质量的绳子拉着货车从甲地到乙地，在这段时间内，下列说法中正确的是：

（    ）．

　　A、马拉车的冲量大于车拉马的冲量　　B、车拉马的冲量大于马拉车的冲量

　　C、两者互施的冲量大小相等　　D、无法比较冲量大小

　　分析与解：

在这个过程中，马对车的拉力，与车对马的拉力是一对作用力与反作用力，大小总是相等的，根据冲量的定义，时间也相同，所以冲量的大小是相等的．

答案：

C．

关于动量的矢量计算

　　例4质量为5kg的小球以5m／s的速度竖直落到地板上，随后以3m／s的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为（   ）

　　A．10kg·m／s  B．－10kg·m／sC．40kg·m／s  D．－40kg·m／s

　　分析与解：

动量的变化是末动量减去初动量，规定了竖直向下为正．

　　初动量

kg·m/s

　　末动量

kg·m／s

　　动量的变化

kg·m／s

答案：

D．

关于抛体运动物体的重力冲量

　　例5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

　　分析与解：

在这个过程中，小球所受重力恒定不变，只需求出这个过程的时间即可

答案：

C．

动量大小与速度的关系

　　例6质量为60kg以1m/s速度步行的人和以800m/s速度飞行的质量为0.01kg的子弹，哪个动量大？

　　解：

人

　　子弹

即：

人的动量大．

课本例题分析与设疑

　　例7一个质量是0.1kg的钢球，以6m／s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m／s的速度水平向左运动（如图）．碰撞前后钢球的动量有没有变化？

变化了多少？

　　分析：

动量是矢量，它的大小和（或）方向发生了变化，动量就发生了变化，碰撞前后虽然钢球速度大小没有变化，都是6m／s，但速度的方向发生了变化，动量的方向与速度的方向相同，动量的方向也发生了变化，所以钢球的动量发生了变化．

　　解：

取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度

m/s，碰撞前钢球的动量为：

　　碰撞后钢球的速度

m/s，碰撞后钢球的动量为

　　碰撞前后钢球动量的变化为

　　动量的变化

也是矢量，求得的数值为负值，表示

的方向与所取的正方向相反，

的方向水平向左。

结论：

碰撞前后物体仍在同一条直线上运动，可先设一个正方向，末动量

和初动量p可据此用正、负值表示，则动量的变化

却可用代数方法求出．

习题精选

1、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．冲量是物理量变化的原因　　D．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

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（

）（  ）

　　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（  ）

　　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

　　C．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（  ）

　　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

6、质量为1kg的小球沿着光滑水平面以5m/s的速度冲向墙壁，又以4m/s的速度反向弹回，则球在撞墙过程中动量变化的大小是________，动量变化的方向是________．

7、有一质量为m的物体，沿一倾角为

的光滑斜面由静止自由滑下，斜面长为L，则物体到达斜面底端的过程中，重力的冲量大小为________，方向________；弹力的冲量大小为________，方向________；合外力的冲量大小为________；方向________．

参考答案：

1、ABC　　2、B　　3、C　　4、D　　5、AD

6、9kg·m/s，与末速度方向相同。

7、

，竖直向下；

，垂直斜面向上；

，沿斜面向下。

典型例题

由动量定理判断物体的冲量变化

　　例1甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（   ）．

　　A、甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量　　B、两个物体受到的冲量大小相等

　　C、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量　　D、无法判断

　　分析与解：

本题中甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量，而在这个过程中甲、乙两物体所受合外力均为摩察力，那么由动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于动量的增量，由题中可知，甲、乙两物体初、末状态的动量都相同，所以所受的冲量均相同．

答案：

B．

由动量大小判断外力大小

　　例2质量为0.1kg的小球，以10m／s的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上，而后以7m／s的速度被反向弹回，设撞击的时间为0.01s，并取撞击前钢球速度的方向为正方向，则钢球受到的平均作用力为（    ）．

　　A．30N　　B．－30N　　C．170N　　D．－170N

　　分析与解　在撞击过程中小球的动量发生了变化，而这个变化等于小球所受合外力的冲量，这个合外力的大小就等于钢板对钢球作用力的大小．（此时可忽略小球的重力）

答案：

D．

由速度变化判断冲量

　　例3质量为m的钢球自高处落下，以速率

碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短离地的速率为

，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为（   ）．

　　A．向下，

      B．向下，

　　C．向上，

     D．向上，

　　分析与解：

在小球碰撞到弹起的过程中，小球速度变化的方向是向上的，所以小球受到地面冲量的方向一定是向上的，在忽略小球重力的情况下，地面对小球冲量的大小等于小球动量的变化．

　　以竖直向上为正方向．

答案：

D．

小球下落到软垫时受到的平均作用力

　　例4　一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量为（g取

，不计空气阻力）

解析：

根据动量定理，设向上为正．

　　　　①

　　　　　　　　②

　　由①、②得到

N·s

　　题目本身并没有什么难度，但一部分学生在学习中练习此类问题时却屡做屡错．原因是：

（1）对基本概念和基本规律没有引起重视；

（2）对动量定理等号左边I的意义不理解；

　　（3）对此类问题中重力的取舍不清楚．

　　题目中所给的0.2s并没有直接用上，但题目中的0.2s告诉我们作用时间t较长，重力作用不能忽略，我们可以进一步剖析此题．

　　由题目中所给的0.2s时间，可以求出软垫对小球的冲力为：

N，而重力为

N。

相差不了多少．重力不能忽略．

　　而假设作用的时间为0.002s时，则：

N，与重力mg相比，

，重力可以忽略．

点拔：

在处理此类问题时，若作用时间极短，大约小于0.01s，计算中可以忽略重力影响，若时间较长，则重力的影响是不能忽略的．

应用动量定理忽略中间过程

　　例5　质量为m的物体静止在足够大的水平面上，物体与桌面的动摩擦因数为

，有一水平恒力作用于物体上，并使之加速前进，经

秒后去掉此恒力，求物体运动的总时间t．

解析：

　　解法一、见图．物体的运动可分为两个阶段，第一阶段受两个力F、f的作用，时间

，物体由A运动到B速度达到

；第二阶段物体只受f的作用，时间为

，由B运动到C，速度由

变为O．

　　设向右为正，据动量定理：

　　第一阶段：

　　①

　　第二阶段：

　　　　②

　　两式相加：

，代入上式，可求出：

　　∴

　　解法二：

如果用

，把两个阶段当成一个过程来看：

　　F作用

时间，

则作用了

时间，动量变化

点拨：

物体动量的变化等于各个力在各段时间上积累总的效果，即：

习题精选

（一）

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、对物体所受的合外力与其动量之间的关系，叙述正确的是：

（      ）

　　A、物体所受的合外力与物体的初动量成正比；　　B、物体所受的合外力与物体的末动量成正比；

　　C、物体所受的合外力与物体动量变化量成正比；

　　D、物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比．

3、把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，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、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了（      ）

　　A、减小运动员的动量变化　　B、减小运动员所受的冲量

　　C、延长着地过程的作用时间　　D、减小着地时运动员所受的平均冲力

7、质量为1kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5m，小球接触软垫的时间为1s，在接触时间内，小球受到的合力大小（空气阻力不计

）为（       ）

　　A、10N       B、20N       C、30N       D、40N

答案：

1、ABC 2、D  3、CD  4、C  5、BD   6、CD   7、C

（二）

1、关于冲量和动量，下面说法错误的是（  ）

　　A．冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量　　B．动量是描述运动状态的物理量

　　C．冲量是物体动量变化的原因　　D．冲量的方向与动量的方向一致

2、物体在恒力作用下运动，下列说法正确的是（  ）

　　A．动量的方向与受力的方向相同　　B．动量的方向与冲量的方向相同

　　C．动量的增量方向与受力的方向相同　　D．动量变化率的方向与速度方向相同

3、从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地面上易碎，而掉在软垫上不易碎，这是因为落到水泥地上时（  ）

　　A．受到的冲量大　　B．动量变化快　　C．动量变化量大　　D．受到地面的作用力大

4、如图所示，物体受到大小为10牛，与地面成60°夹角的拉力F的作用在光滑的地面上滑行，在F作用的3s时间内（  ）

　　A．F的冲量大小为3Ns　　B．F的冲量大小为15Ns

　　C．物体的动量变化为30kg·m·

　　D．物体质量不知，故上述情况无法确定

5、质量为1kg的足球以10m·

的速度与球门相撞，碰撞时间是0.1s，碰后以8m·

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_____。

6、以10m·

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·

，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_____。

7、质量为10kg物体作直线运动，其速度图像如图所示，则物体在前10s内和后10s内所受外力冲量分别是（   ）

　　A．100Ns，100Ns　　　B．0，100Ns　　C．100Ns，－100Ns　　D．0，－100Ns

8、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，如图所示。

AB长60cm，一个1kg的钢球从离AB0.8m自由落下，撞击在横梁上离A20cm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（

）

9、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·

）

10、一宇宙飞船以

的速度进入密度为

的陨石灰之中，如果飞船的最大截面积为5

，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

参考答案

1、D  2、C 3、BD  4、A  5、－180N  

6、

；向下；

；向下；10N·s；向下 

7、D　　8、350N　　9、1500N；0.33s　　10、

N

典型例题

关于碰撞系统的动量守恒

　　例1　质量为2m的物体A，以一定的速度沿光滑水平面运动，与一静止的物体B碰撞后粘为一体继续运动，它们共同的速度为碰撞前A的速度的2／3，则物体B的质量为（    ）．

　　A．m     B．2m     C．3m      D．

　　分析与解在碰撞的过程中，A，B物体构成的系统，动量守恒，并且碰撞后两者具有共同的速度．

　　设碰撞前A的速度为

，碰撞后两者共同的速度为

，B物体质量为M

答案：

A．

微观粒子的动量守恒的应用

　　例2　一个不稳定的原子核，质量为M，处于静止状态，当它以速度

释放一个质量为m的粒子后，则原子核剩余部分的速度为（    ）．

　　A．

　　　　　　B．

　　C．

　　　D．

　　分析与解：

在这个过程中原子核和它释放出的粒子构成的系统，满足动量守恒定律且总动量大小为零，选取

的方向为正方向．

　　方向与

的方向相反．

答案：

C．

空中爆炸物体的平抛运动

　　例3向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度仍沿原来的方向，那么下列说法中正确的是（    ）．

　　A、b的速度方向一定与原速度方向相反B、从炸裂到落地这段时间内，a飞行距离一定比b大

　　C、a、b一定同时到达水平地面　D、a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等

分析与解：

当炸弹爆炸瞬间，炸弹具有水平方向的速度，并且水平方向不受外力．所以水平方向炸弹的动量守恒，那么以后a、b两块的动量和一定保持不变，且方向一定与原来水平方向相同，所以b的速度方向也可能与原方向相同．由于两者具有水平方向的速度且高地高度相同，因此一定同时落地，由于不知a、b速度的大小所以无法比较a、b飞行的水平距离．爆炸力对a、b的作用大小是相同的，且作用的时间相同，所以爆炸力冲量的大小相等．

　　答案：

C、D．

习题精选

（一）

1、把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，一枪发射出了子弹时，关于枪、子弹、车的下列说法正确的是：

　　A．枪和子弹组成的系统动量守恒．　　B．枪和车组成的系统动量守恒．

　　C．若忽略不计子弹与枪筒之间的摩擦，枪、车、子弹组成的系统动量近似守恒．

　　D．枪、子弹、车组成的系统动量守恒

2、在光滑水平面上，一质量为1kg、速度为6m／s的小球A与质量为2kg的静止小球B发生碰撞．若：

（1）碰后小球A以2m／s的速度继续向前运动；

（2）碰后小球A以2m/s的速度被碰回，求上述两种情况下碰后A、B的速度各是多少？

3、在光滑的水平面文两个半径相同的球发生正碰，则（  ）

　　A．两个球的动量变化的大小一定相等　　B．一个球减少的动量一定等于另一个球增加的动量

　　C．初动量较大的球，碰撞前后的动量方向一定不变

　　D．初动量较小的球，碰撞后不可能停止运动

4、如图所示，在倾角为

的光滑斜面上，用细线系一块质量为M的木块，一质量为m的子弹，以初速度

沿水平方向射入木块而未穿出，则于弹和木块沿斜面上滑的速度为（  ）

　　A．

　　B．

　　C．

　　D．

5、如图所示，水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m，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（  ）

　　A．落地时a的速度大于b的速度

　　B．落地时a的动量大于b的动量

　　C．爆炸时a的动量增加量大于b的增加量

　　D．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能

答案：

1、D   2、

（1）2m/s

（2）4m/s   3、AB  4、C   5、AD

（二）

1、子弹水平射入一块放置在光滑水平面上的木块，则（  ）

　　A．子弹对木块的冲量必大于木块对子弹的冲量

　　B．子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等、方向相反

　　C．当子弹和木块以相同速度运动时，子弹和木块的动量一定相等。

　　D．子弹和木块的动量增量任何时刻都大小相等、方向相反

2、质量为0.2kg的物体在某一高处由静止自由落下，与地球相碰后弹起，开始下落的高度为5m，弹起的最大高度为0.8m，重力加速度g取

，则正确的是（  ）

　　A．物体与地面相碰时动量变化

　　B．物体与地球组成的系统，只在物体与地球相碰过程中动量守恒

　　C．物体与地球组成的系统，只在物体下落过程中动量守恒

　　D．物体与地球组成的系统，在下落直到弹起的全过程中动量守恒

3、在光滑的水平地面上，质量为4kg的物体以3m·

的速度向右运动，另一个质量为8kg的物体以3m·

的速度向左运动，两物体相碰后粘在一起运动，碰后它们共同速度的大小为___________，方向为___________。

4、质量为M的金属块和质量为m的木块用细线系在一起，以速度V在水中匀速下沉，某一时刻细线断了，则当木块停止下沉的时刻。

铁块下沉的速率为___________。

（设水足够深，水的阻力不计）

5、如图所示，将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m·

，乙车速度大小为2m·s

，相向运动并在同一条直线上，当乙车的速度为零时，甲车的速度是多少？

若两车不相碰，试求出两车距离最短时，乙车速度为多少？

6、如图所示，A、B两物体质量之比为3：

2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面的摩擦因数相同，地面光滑，当弹簧突然释放后，则有（  ）

　　A．A、B系统动量守恒

　　B．A、B、C系统动量守恒

　　C．小车向左运动

　　D．小车向右运动

7、质量分别为

、

的小球在一直线上相碰，它们在碰撞前后的位移时间图像如图所示，若

kg，则

等于（  ）

　　A．1kg　　B．2kg　　C．3kg　　D．4kg

8、质量为M的热气球，载有一质量为m的人，气球静止在离地面高为h的空中，气球下悬一根质量忽略不计的绳梯，此人想沿绳梯爬下至地面，为了安全到达地面，绳梯至少为多长？

（不计人的身高）

参考答案

1、BD    2、D    3、

；向左       4、

5、

；

　　6、BC       7、C

8、

典型例题

　　例1、 在以下几种情况中，属于动量守恒的有哪些？

　　（A）车原来静止，放于光滑水平面，车上的人从车头走到车尾．

　　（B）水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，令弹簧伸长，使物体运动起来．

　　（C）斜面体放于光滑水平地面上，物体由斜面顶端自由滑下，斜面体后退．

　　（D）光滑水平地面上，用细线拴住一个弹簧，弹簧的两边靠放两个静止的物体，用火烧断弹簧的瞬间，两物体被弹出．

　　解析 静止的车放于光滑水平地面上

人从车头走到车尾过程中，人与车通过摩擦力发生相互作用，符合动量守恒条件．A对．

　　弹簧一端固定，在弹簧伸长使物体运动的过程中由于

　　∴动量不守恒．B错．

　　物体从斜面顶端滑下，斜面后退，由于物体受重力作用 ∴

　　∴总动量不守恒．但因为水平方向

，∴ 只是在水平方向上动量守恒．∴ C错．

　　光滑水平面，烧断弹簧，使两物体弹出的过程符合

。

动量守恒．D对．

　　点拨 判断物体系在物体相互作用过程中是否动量守恒，要扣住动量守恒的条件．

　　例2、在以下几种情况中，属于动量守恒的有哪些？

　　（A）车原来静止，放于光滑水平面，车上的人从车头走到车尾．

　　（B）水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，令弹簧伸长，使物体运动起来

　　（C）斜面体放于光滑水平地面上，物体由斜面顶端自由滑下，斜面体后退．   

　　（D）光滑水平地面上，用细线拴住一个弹簧，弹簧的两边靠放两个静止的物体，用火烧断弹簧的瞬间，两物体被弹出．

　　解析 静止的车放于光滑水平地面上

人从车头走到车尾过程中，人与车通过摩擦力发生相互作用，符合动量守恒条件．A对．

　　弹簧一端固定，在