第五章 动量.docx

1、第五章 动量第五章 动量 动量守恒定律考试要求：内 容要求27动量冲量动量定理28动量守恒定律及其应用说明：1动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况2能够运用机械能知识和动量知识解决包括碰撞、反冲、火箭等问题第一节 冲量 动量 动量定理问题1：一个质量为m的物体做竖直上抛运动，测得该物体从开始抛出到落回抛出点所经历的时间为t，若该物体所受空气阻力大小恒定为f，请思考：（1）在时间t内，该物体所受重力的冲量是多少？（2）在时间t内，上升过程中空气阻力对物体的冲量值与下落过程中空气阻力对物体的冲量哪个大？（3）物体上升过程中动量变化的大小与下落过程中动量的变化大小哪个大？（4）在时间t内该物

2、体动量增量的数值与物体的初动量值哪个大？问题2：一个质量为m=0.2kg的小球，从距离地面h1=1.25m高处由静止开始自由下落，然后被地面反弹，反弹后上升到最高点时距离地面高度h2=0.80m，设小球与地面的作用时间为t=0.10s，g取10m/s2。不计空气阻力。求：（1） 小球刚要落到地面时动量的大小和方向？下落过程中重力的冲量？（2） 小球反弹后离开地面时动量的大小和方向？上升到最高点过程中重力的冲量？（3） 小球反弹后离开地面上升到最高点的过程，小球的动量的变化量？与该过程中小球所受重力的冲量有何关系？（4） 小球与地面碰撞过程中，小球的动量变化如何？（5） 小球与地面碰撞过程中，地

3、面对小球的平均作用力多大？如果研究从释放小球到反弹到最高点的全过程，应用动量定理，如何列式求得地面对小球的平均作用力？知识梳理动量一动量、冲量基本概念理解：例题1. 如图所示,一个固定斜面的高为h、倾角为，质量为m的小球从顶端静止释放，不计小球与斜面之间的摩擦，在小球从开始运动滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？重力、弹力、合力的功各是多大？冲量和功的区别:冲量功力的积累定义式矢、标性联系的量2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，到达斜面底端的过程中，两种情况具有的物理量相同的是（ ）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

4、动量E刚到达底端时的动能例题3以下说法中正确的是：( ) 动量相同的物体，动能也相同； 物体的动能不变，则动量也不变； 某力对物体不做功，则这个力的冲量就为零； 物体所受到的合冲量为零时，其动量方向不可能变化.动量和动能的区别动量动能定义式矢、标性变化原因大小关系 例题4.一个物体沿着固定光滑斜面下滑,在此过程中( )A斜面对物体的弹力做功为零B斜面对物体的弹力的冲量为零C物体动能的增量等于重力的功,D物体动量的增量等于重力的冲量例题5在某一高度处的同一点将三个质量相等的小球分别竖直上抛、竖直下抛、平抛，不计空气阻力，当它们到达地面时，它们的（ ）A动量相等 B动量的增量相等 C动能的增量相等

5、 D重力的冲量相等例题6.(2014北京东城期中,11)质量是1 kg的钢球,以5 m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁后以3 m/s的速度被反向弹回。假设球与墙面接触的时间是0.1秒,设水平向右为正方向,求：（1）.钢球的动量变化量？（2）墙面对钢球的冲量？（3）.墙面对钢球做的功？三、动量定理（与动能定理）基本应用：例题7(2002年全国高考题)蹦床是运动员在一张绷紧的弹簧网上蹦跳,翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s,若把这段时间内网对运动员的作用当作恒力

6、处理,求此力的大小(g取10m/s2)例题8摆长为L的单摆在做小角度摆动，摆球质量等于m，最大摆角等于，在摆球从最大偏角位置摆向平衡位置时，求：（1）重力的冲量（2）合力的冲量（3）合力做的功例题9.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，石块动量的增量相同D.在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同四、动量定理的第二种表述例题10.A、B两个物体分别在FA和FB作用下沿同一直线运动，它们的动量和时

7、间关系如图6-1-6所示。在t时间内， A、B受到的冲量大小分别为IA和IB。则（ ）AIAIB，方向相同 BIAFB，方向相反 DFAF2,则以下说法正确的是 ( )A水平推力所做的功W1=W2B水平推力所做的功W1W2C力F1对物体m1的冲量较大D摩擦力对m2的冲量较大六、用动量定理解决流体的冲力问题例题21。高压采煤水枪出水口的截面积为S，水的射速为v,射到煤层上后水的速度变为零，若水的密度为，求水对煤层的平均冲击力？例题2。一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度v1=4m/s的匀速直线运动, 已知：该帆船在匀速行驶的状态下突然失去风的动力，帆船在湖面上做匀减速直线运动,经过8s

8、才能恰好静止； 该帆船的帆面正对风的有效面积为S=10m2，帆船的总质量M约为940kg，当时的风速v2=10m/s。若假设帆船在行驶的过程中受到的阻力始终恒定不变，那么由此估算：（1）在匀速行驶的状态下，帆船受到的动力和阻力分别为多大？ （2）空气的密度约为多少？ 第二节 动量守恒定律知识梳理理想的动量守恒： 近似的动量守恒： 分方向上的动量守恒： 一、 条件判断：例题1如图所示的装置中，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

9、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、机械能守恒例题2。如图所示，用轻弹簧连接的木块A和B放在光滑水平面上，木块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入木块B后留在其中，由子弹、弹簧、木块A和B组成的系统，在下列的四个过程中， 动量不守恒，机械能守恒的是（ ） 机械能不守恒，动量守恒的是（ ） 动量和机械能都守恒的是（ ）A子弹进入B的过程B带子弹的木块B向左运动，直到弹簧压缩至最短的过程C弹簧推着带子弹的木块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程D带子弹的木块B继续向右运动，直到弹簧达到最大伸长例题3放在光滑水平面上的A、B两小车中间有一被压缩的轻质弹簧，

10、用两手分别控制小车处于静止状态A两手同时放开后，两车的总动量是否守恒？总动量是多少？B先放开右手，后放开左手，两车的总动量是否守恒？总动量方向？ C先放开左手，后放开右手，两车的总动量是否守恒？总动量方向？ D.用手作用在B上，压缩弹簧,把A与竖直墙壁靠紧，放手后，两车的总动量是否守恒？总动量方向？E.如果地面不光滑，A、B与地面的摩擦因数相同，且质量相同，同时放手，两车的总动量是否守恒？F.如果地面不光滑，A、B与地面的摩擦因数相同，mAmB，同时放手，两车的总动量是否守恒？ 例题如图所示，A、B两物体质量之比mAmB= 32，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，B与平板

11、车上表面动摩擦因数相同，地面光滑，当弹簧突然释放后，则有AA、B系统动量守恒BA、B、C系统动量守恒C小车向左运动D小车向右运动例题带有斜面的木块原静止在光滑的水平桌面上，另一个小木块从的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑当滑到的底部时，P向右移动了一段距离，且具有水平向右的速度v，如图所示下面的说法中正确的是：（）（A）由于不受摩擦力P、Q组成的系统的动量守恒（）由于地面对系统的支持力大小不等于系统所受重力大小，故系统动量不守恒（）系统水平方向不受外力，故系统水平方向动量守恒（）对的作用在水平方向上有分力，故系统水平方向动量不守恒（）P、Q组成的系统的机械能守恒（）Q减少的重力势能等于P增加的动

12、能（）Q减少的机械能等于P增加的动能实战演练：海淀区统考试题汇编1（2013）如图6所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是 A木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒2（2012）如图8所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水

13、平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（ ） A在下滑过程中，物块的机械能守恒 B在下滑过程中，物块和槽的动量守恒 C物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动 D物块被弹簧反弹后，能回到槽高h处3（2008）如图5所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙。用水平力向左推B，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为F0，弹簧的弹性势能为E。在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是 ( )A撤去推力的瞬间，B的加速度大小为B从撤去推力到 A离开竖直墙之前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒CA离开

14、竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为DA离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E4（2007）如图7所示，甲、乙两小车的质量分别为、，且，用轻弹簧将两小车连接，静止在光滑的水平面上。现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力、，使甲、乙两车同时由静止开始运动，直到弹簧被拉到最长（弹簧仍在弹性限度内）的过程中，对甲、乙两小车及弹簧组成的系统，下列说法正确的是（ ）A系统受到外力作用，动量不断增大B弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大C甲车的最大动能小于乙车的最大动能D两车的速度减小到零时，弹簧的弹力大小等于外力、的大小5（2006）如图3所示，位于竖直面内的半圆形光滑凹槽放在光滑的水平面上，小滑块从凹槽

15、边缘点由静止释放，经最低点向上到达另一侧边缘点。把小滑块从点到达点称为过程，从点到达点称为过程，则 （ ） A过程中小滑块与凹槽组成的系统水平方向动量守恒 B过程中小滑块对凹槽做正功 C过程中小滑块与凹槽组成的系统机械能守恒 D过程中小滑块与凹槽组成的系统机械能不守恒二基本应用：例题质量mg的小球在光滑的水平面上以vcm/s的速率向右运动，恰遇上质量为mg的小球以vcm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m恰好停止，那么碰撞后小球m的速度是多大？方向如何？思考：（1） m球对m球的冲量如何？m球对m球的冲量如何？这是普遍规律还是特殊现象？（2） 两球碰撞过程中，m球对m球做功如何？m球对m球做功如

16、何？这是普遍规律还是特殊现象？例题8.(2014北京朝阳期中,7)质量为M的原子核,原来处于静止状态。当它以速度v放出质量为m的粒子时(设v的方向为正方向),剩余部分的速度为() A. B.- C.- D.-例题9 一只小船静止在湖面上，一个人从小船的一端走到另一端(不计水的阻力)，以下说法中正确的是：A人在小船上行走，人对船作用的冲量比船对人作用的冲量小，所以人向前运动得快，船后退得慢；B人在船上行走时，人的质量比船小，它们所受冲量的大小是相等的，所以人向前运动得快，船后退得慢；C当人停止走动时，因船的惯性大，所以船将会继续后退；D当人停止走动时，因总动量任何时刻都守恒，所以船也停止后退三合

17、理选取研究对象和研究过程：例题10（指导例题）甲乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏甲和他的冰车的总质量共为M=30kg，乙和他的冰车的总质量也是30kg游戏时，甲推着一质量为m=15km的箱子，和他一起以大小为v0=2m/s的速度滑行乙以同样大小的速度迎面滑来为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子到乙处时乙迅速把它抓住若不计冰面的摩擦力，求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出，才能避免和乙相碰？思考：（1） 若甲推出箱子的速度小于m/s或者大于m/s，各会出现什么情况？（2） 若甲推出箱子后甲停下来，需以多大的速度推出箱子？例题小船相对地面以速度v向东行驶，若船上以相对地面的相同速率v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物，则小船的速度将（）不变减少增大改变方向