动量部分专题.docx
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动量部分专题
动量部分专题
一、对动量和冲量概念的理解
1、下列说法中错误的是()
A、物体的动量改变,则其速度的大小可能不变
B、物体的动量改变,则其速度的方向一定不变
C、物体的速度改变,则其动量一定改变
D、物体的运动状态改变,则其动量一定不变
2、如图,一个物体在与水平方向成
角的拉力F作用下,匀速前进了时间t,则()
A、拉力对物体的冲量为
B、拉力对物体的冲量为
C、摩擦力对物体的冲量为
D、合外力对物体的冲量为
3、如图所示,两个质量相等的物体在光滑斜面的同一高度,由静止开始自由滑下,到达斜面底端的过程中,具有相同的物理量是
A、重力的冲量B、弹力的冲量
C、合力的冲量D、刚到达底端时的动量的大小
二、对动量变化Δp的理解和应用
①说明不在一条直线上的求法
②说明P、Δp、Δp/Δt的区别
1、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,其原因是:
()
A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小
B.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
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与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。
2、在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P,有()
A.平抛过程较大 B.竖直上抛过程较大
C.竖直下抛过程较大 D.三者一样大
三、能应用动量定理求解相关问题
1、一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来。
试求物体在水平面上所受的摩擦力。
2、质量是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为1.2s,安全长5m,求安全带所受的平均冲量.(g=10m/s2)
3、质量为1.0kg的钢球自5.0m高处由静止自由落下,与地面碰撞后竖直弹起能到达3.2m高处,整个过程历时2.0s,若不计空气阻力,则钢球与地面碰撞时受到地面的平均作用力的大小是
A、9NB、90NC、100ND、10N
4、高压采煤水枪出水口的截面积为s,水的射速为v,射到煤层上后,水速度为零,若水的密度为ρ,求水对煤层的冲力。
5、某种气体分子束由质量m=5.4X10-26kg速度V=460m/s的分子组成,各分子都向同一方向运动,垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回,如分子束中每立方米的体积内有n0=1.5X1020个分子,求被分子束撞击的平面所受到的压强.
四、动量守恒条件的判断
1、分析下列情况中系统的动量是否守恒()
A.如图甲所示,小车停在光滑水平面上,车上的人在车上走动时,对人与车组成的系统
B.如图乙所示,子弹射入放在光滑水平面上的木块中,对子弹与木块组成的系统
C.子弹射入紧靠墙角的木块的过程中,对子弹与木块组成的系统
D.斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时
E.如图丙所示,质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。
质量为m的小球以速度v1向物块运动,M和m组成的系统
2、如图5所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中:
A、动量守恒、机械能守恒
B、动量不守恒、机械能不守恒
C、动量守恒、机械能不守恒
D、动量不守恒、机械能守恒
然后说明右图
3、如图4所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,若以两车及弹簧组成系统,则下列说法中正确的是[]
A.两手同时放开后,系统总量始终为零
B.先放开左手,后放开右手后动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
4、五三78页
五、动量守恒“人船模型”问题
1、质量是M,长为L的船停在静止水中,若质量为m的人,由船头走向船尾时,人行走的位移和船的位移是多少?
2、如图所示斜面质量为M,小滑动块质量为m,M、m与地面之间均光滑,小滑块从静止开始沿斜面下滑,问小滑块从静止开始从斜面的顶端滑到斜面底端时,小滑块对地的水平位移s1,斜面对地位移为s2,则s1:
s2=。
3、如图光滑圆环质量为M,一个质量为m的小球在圆环水平直径的一段开始从静止滑下,当小球滑到底端时,圆环移动的距离为()
A.
B.
C.
D.系统动量不守恒,所以无法求得
4、一载着游人的小船原来静止在平静的湖面上,在人从游船的一端走到另一端的过程中,若忽略水对小游船的阻力作用,下列说法中正确的是
A、人受的冲量与船所受的冲量大小相同
B、人向前走的速度一定小于游船后退的速度
C、当人突然停止走动时,小游船也立即停止后退
D、当人突然停止走动时,小游船由于惯性,继续运动
E、人走动的过程中,人与游船的总动量始终为零
5、延伸:
一长为L,质量为M的船上两端分别站有甲、乙两人,质量分别为m甲和m乙.当两人交换位置后,船移动距离多大?
其中m甲>m乙.
解:
先作出如右草图,解法同上面例1,
①
②
③
④
由②③④得,
六、碰撞动量守恒的应用
注:
五三81页-82页部分三种碰撞的特点
1、两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,并以该方向为正方向,mA=1k,mB=2kg,vA=6m/s,vB=2m/s,A追上B发生碰撞后,A、B速度不可能为下列的()
A.
B.2m/s,4m/sC.7m/s,1.5m/sD.-4m/s,8m/s
2、甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是P1=5kg.m/s,P2=7kg.m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg.m/s,则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种?
A、m1=m2B、2m1=m2C、4m1=m2D、6m1=m2
3、所示,A、B两小球在光滑水平面上分别以动量p1=4kg·m/s和p2=6kg·m/s(向右为参考正方向)做匀速直线运动,则在A球追上B球并与之碰撞的过程中,两小球的动量变化量Δp1和Δp2可能分别为()
A、-2kg·m/s,3kg·m/sB、-8kg·m/s,8kg·m/s
C、1kg·m/s,-1kg·m/sD、-2kg·m/s,2kg·m/s
4、滑的水平桌面上,质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相同,两者质量之比M/m可能为()
A.2B.3C.4D.5
5、五三71页1题,75页8题第一问。
七、会利用数学方法求解物理问题
1、冰车的总质量为M,另有一个质量为m的坚固木箱,开始时人坐在冰车上静止在光滑水平冰面上,某一时刻人将原来静止在冰面上的木箱以速度V推向前方弹性挡板,木箱与档板碰撞后又反向弹回,设木箱与挡板碰撞过程中没有机械能的损失,人接到木箱后又以速度V推向挡板,如此反复多次,试求人推多少次木箱后将不可能再接到木箱?
(已知
)
2、一倾角为θ=45°的斜血固定于地面,斜面顶端离地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。
在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块(视为质点)。
小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2。
当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回。
重力加速度g=10m/s2。
在小物块与挡板的前4次碰撞过程中,挡板给予小物块的总冲量是多少?
3、五三86页4题写过程
八、会用动量守恒定律和能量守恒解“相对滑动类”问题
1、图所示,质量为m的物体(可视为质点)以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上,物体与小车的动摩擦因数为μ,小车足够长,求:
(1)物体从滑上小车到相对小车静止所轻历的时间。
(2)物体相对于小车滑行的距离。
(3)到物体相对小车静止时,小车通过的距离。
2、如图,长木板ab的b端固定一挡板,木板连同挡板的质量为M=4.0kg,a、b间距离S=2.0m。
木板位于光滑水平面上,在木板a端有一小物块,其质量m=1.0kg,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.1。
它们都处于静止状态。
现令小物块以初速V0=4.0m/s沿木板向前滑动,直到和挡板相撞。
碰撞后,小物块恰好回到a端而不脱离木板。
求碰撞过程中损失的机械能。
3、如图13所示,一质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M.现以地面为参照系,给A和B以大小相等、方向相反的初速度(如图1),使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板,以地面为参照系.
(1)若已知A和B的初速度大小为V0,求它们最后的速度大小和方向.
(2)若初速度的大小未知,求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离.
九、弹簧类问题
注:
五三83页
动量守恒练习题
1.木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图1所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是[]
A.a尚未离开墙壁前,a和b系统的动量守恒
B.a尚未离开墙壁前,a与b系统的动量不守恒
C.a离开墙后,a、b系统动量守恒
D.a离开墙后,a、b系统动量不守恒
2、如图8所示,光滑水平地面上放着一个表面均光滑的凹槽,槽两端固定有两轻质弹簧,
一弹性小球在两弹簧间往复运动,把槽、小球和弹簧视为一个系统,则在运动过程中()
A.系统的动量守恒,机械能不守恒
B.系统的动量守恒,机械能守恒
C.系统的动量不守恒,机械能守恒
D.系统的动量不守恒,机械能不守恒
3、船静止在水中,若水的阻力不计,当先后以相对地面相等的速率,分别从船头与船尾水平抛出两个质量相等的物体,抛出时两物体的速度方向相反,则两物体抛出以后,船的状态是[]
A.仍保持静止状态B.船向前运 C.船向后运动 D.无法判断
4、如图5所示,在光滑水平面上有一静止的小车,用线系一小球,将球拉开后放开,球放开时小车保持静止状态,当小球落下以后与固定在小车上的油泥沾在一起,则从此以后,关于小车的运动状态是[]
A.静止不动B.向右运动
C.向左运动D.无法判断
5、小车静止在光滑的水平面上,A、B二人分别站在车的左、右两端,A、B二人同时相向运动,此时小车向左运动,下述情况可能是[]
A.A、B质量相等,速率相等B.A、B质量相等,A的速度小
C.A、B速率相等,A的质量大 D.A、B速率相等,B的质量大
6、在光滑水平面上有两辆车,上面分别站着A、B两个人,人与车的质量总和相等,在A的手中拿有一个球,两车均保持静止状态,当A将手中球抛给B,B接到后,又抛给A,如此反复多次,最后球落在B的手中,则关于A、B速率大小是[]
A.A、B两车速率相等B.A车速率大
C.A车速率小D.两车均保持静止状态
7、A、B两个相互作用的物体,在相互作用的过程中合外力为0,则下述说法中正确的是[]
A.A的动量变大,B的动量一定变大B.A的动量变大,B的动量一定变小
C.A与B的动量变化相等 D.A与B受到的冲量大小相等
8、质量为M的原子核,原来处于静止状态,当它以速度V放出一个质量为m的粒子时,剩余部分的速度为[]
A.mV/(M-m)B.-mV/(M—m)C.mV/(M+m)D.-mV/(M+m)
9、A、B两球在光滑水平面上相向运动,两球相碰后有一球停止运动,则下述说法中正确的是[]
A.若碰后,A球速度为0,则碰前A的动量一定大于B的动量
B.若碰后,A球速度为0,则碰前A的动量一定小于B的动量
C.若碰后,B球速度为0,则碰前A的动量一定大于B的动量
D.若碰后,B球速度为0,则碰前A的动量一定小于B的动量
10、甲球与乙球相碰,甲球的速度减少5m/s,乙球的速度增加了3m/s,则甲、乙两球质量之比m甲∶m乙是[]
A.2∶1B.3∶5C.5∶3D.1∶2
11、如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块,都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,当薄板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是()
A.做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D.以上运动都有可能
12、如图所示,设车厢长度为L、质量为M,静止于光滑的水平面上,车厢内有一质量为m
的物体以速度v0向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后,静止于车厢中,这时车厢的速度为
Av0,水平向右;
B0;
Cmv0/(m+M),水平向右;
Dmv0/(M-m),水平向右。
13、一颗质量为m,速度为v0的子弹竖直向上射穿质量为M的木块后继续上升,子弹从射穿木块到再回到原木块处所经过的时间为T,那么当子弹射出木块后,木块上升的最大高度为多少?
14、、如图所示,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上的O点,此时弹簧处于原长.另一质量与B相同的块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行,当A滑过距离l时,与B相碰.碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动.设滑块A和B均可视为质点,与导轨的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.求:
(1)碰后瞬间,A、B共同的速度大小;
(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止,求弹簧的最大压缩量.
15、如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑水平面上。
如果物体A被水平速度为
的子弹射中并嵌在物体A中,A的质量是B的质量的3/4,子弹的质量是B的质量的1/4,则弹簧被压缩到最短时的速度及弹簧的最大弹性势能。
16、如图所示,质量为M=40kg的天车静止在光滑水平轨道上,下面用长为L=2m的细线悬挂着质量为m=9.9kg的沙箱,一颗质量为m0=0.1kg的子弹以v0=500m/s的水平速度射入沙箱,并留在其中,在以后运动过程中
求:
(1)沙箱上升的最大高度。
(2)天车的最大速度。
]
17、如图一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1、2、3、……、n的木板,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同开始时,木板静止不动,第1、2、3、……、n号木块的初速度分别是υ0、2υ0、3υ0、……nυ0,方向都向右,木板的质量与所有木块的总质量相等,最终所有木块与木板以共同速度匀速运动.设木块之间均无相互碰撞,求:
(1)所有木块与木板一起匀速运动的速度υn.
(2)第1号木块与木板刚好相对静止时的速度υ1.
18、(05全国高考)如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A。
求男演员落地点C与O点的水平距离s。
已知男演员质量m1和女演员质量m2之比
,秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点比O点低5R。
19、如图重物M质量为1.0kg,以10m/s的初速度沿水平台面从A点向右运动,在B点与质量为0.20kg的静止小球m相碰撞,结果重物M落在地面上的D点.已知重物M与台面AB间的动摩擦因数为0.10,图中AB长18m.BC和CD均等于5.0m,取g=10m/s2.
求:
(1)重物M与小球碰撞前瞬间速度大小.
(2)小球m落地点F与重物M落地点D之间的距离.
动量定理练习题
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m的物体上,作用时间为t,则力F的冲量为()
A.FtB.mgtC.FcosθtD.(mg-Fsinθ)t
2.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
3.一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
4.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.90NB.80NC.110ND.100N
5.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
6.“蹦极跳”是一种惊险的现代娱乐活动。
某人身系弹性绳子,绳子的另一端系于高桥上的某一点,如图所示.a点是弹性绳的原长位置,b点是人静止时的平衡位置,c点是人到达的最低点.不计空气阻力,当一个游乐者从桥上由静止开始跳向水面的过程中,下列说法中正确的有()
A.游乐者从P至a的过程中会感受到失重,从a到c会感受到超重
B.从P至c的下落过程中,人所受重力的冲量等于弹力的冲量
C.从P至c的下落过程中,重力对人所做的功大于弹力对人所做的功
D.游乐者在b处的动能最大
7、(06年全国卷I第20题)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时
间,身体伸并刚好离开地面,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mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
8、物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图a,A的质量为m,B的质量为M.当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B的下落速度大小为u,如图b.在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为
A.mv B.mv-Mu C.mv+Mu D.mv+mu
9.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?
10.在水平面上有两个物体A和B,质量分别为mA=2kg,mB=1kg,A与B相距s=9.5m,A以
υA=10m/s的初速度向静止的B运动,与B发生碰撞后分开仍沿原来方向运动。
已知A从开
始到碰后停止共运动了6s钟,问碰后B运动多少时间停止?
(已知两物体与水平面间的动
摩擦因数均为μ=0.1,g=10m/s2)
11、一架质量为500kg的直升飞机,其螺旋桨将空气以50m/s的速度往下推,恰使直升机停在空中,则每秒钟螺旋桨所推下的空气质量为多少千克?
(取g=10m/s2)
12、如图17所示,在光滑的水平面上,质量为M=2kg的平板车左端放有质量为m=1kg的铁块,铁块与车之间的摩擦因素μ=0.5。
开始时,车和铁块以共同速度v=6m/s向右运动,车与右边的墙壁发生正碰,且碰撞是弹性的。
车身足够长,使铁块不能和墙相碰。
重力加速度g=10m/s2,试求:
碰后铁块在车上滑行的时间