1．半径为R 的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图38所示，小车以速度v 向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能是（ ）
A ．等于v 2/2g
B ．大于v 2
/2g
C ．小于v 2
/2g D ．等于2R
2．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成．将其放在光滑的水平面上．如图6-5所示．质量为m 的子弹以速度v 水平射向滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出，若射击下层．则子弹整个儿刚好嵌入．则上述两种情况相比较 ( )
A ．两次子弹对滑块做的功一样多 B.两次滑块所受冲量一样大 C ．子弹嵌入下层过程中对滑块做功多 D.子弹击中上层过程中，系统产生的热量多
3、(14分)用轻弹簧相连的质量均为2 kg 的A 、B 两物块都以v ＝6 m ／s 的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量4 kg 的物块C 静止在前方，如图46所示.B 与C 碰撞后二者粘在一起运动，碰撞时间极短。求：在以后的运动中：
(1)当弹簧的弹性势能最大时，物体A 的速度多大? (2)弹性势能的最大值是多大? (3)A 的速度有可能向左吗?为什么?
图6-5
图
38
3、解析：
(1)当A 、B 、C 三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大. (2分) 由于A 、B 、C 三者组成的系统动量守恒，(m A +m B )v ＝(m A +m B +m C )v A ′ (1分)
解得 v A ′=4226
)22(++?+ m/s=3 m/s
(2分)
(2)B 、C 碰撞时B 、C 组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B 、C 两者速度为v ′，则
m B v=(m B +m C )v ′ v ′=426
2+?=2 m/s
设物A 速度为vA ′时弹簧的弹性势能最大为Ep ，
根据能量守恒Ep=21(m B +m C )2v ' +21m A v 2___
21(m A +m B +m C ) 2
'A v =12 J
(4分) (3)A 不可能向左运动
(1分)
系统动量守恒，m A v+m B v=m A v A +(m B +m C )v B 设 A 向左，v A ＜0，v B ＞4 m/s
（1分）
则作用后A 、B 、C 动能之和
E ′=21m A v A 2+21(m B +m C )v B 2＞21
(m B +m C )v B 2
=48 J
(1分)
实际上系统的机械能
E=Ep+21
(mA+mB+mC)·2
'A v =12+36=48 J
(1分)
根据能量守恒定律，E '＞E 是不可能的
4. A 、B 两个矩形木块用轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k ，木块A 的质量为m ，物块B 的质量为2m 。将它们竖直叠放在水平地面上，如图所示。
（1）用力将木块A 竖直向上提起，木块A 向上提起多大高度时，木块B 将离开水平地面?
（2）如果将另一块质量为m 的物块C 从距A 高H 处自由落下，C 与A 相碰后，立即与A 结合成一起，然后将弹簧压缩，此后向上弹起，最终能使木块B 刚好离开地面。如果C 的质量减为m/2，从某高度处自由落下后仍与A 结为一体，
且使B 不离开水平地面，它自由落下的位置距A 不能超过多少？
18、3mg/k 3H-9mg/k
5、如图72所示，光滑水平面上放置质量均为M =2kg 的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P 之间的动摩擦因数μ=0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m =1kg 的滑块P (可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能E 0=10J ，弹簧原长小于甲车长度，整个系
统处于静止。现剪断细线，求：
⑴滑块P 滑上乙车前的瞬时速度的大小；
⑵滑块P 滑上乙车后最终未滑离乙车，P 在乙车上滑行的距离为多大？
6、解析：
⑴设滑块P 滑上乙车前的速度为v ，对整体应用动量守恒和能量关系有：
mv －2MV = 0（3分） E 0 =2222
121MV mv + （3分） 解之得v = 4m/s （1分）
⑵设滑块P 和小车乙达到的共同速度v ′，对滑块P 和小车乙有：
mv －MV = (m ＋M )v ′（3分） μmgL =221mv ＋221MV －2)(2
1v M m '+ （3分）
代入数据解之得：L =
3
5
m （1分） 7．（15分）在竖直面内有一半径R ＝0.18m 的3/4光滑圆弧轨道，左边C 点与圆心处于同一水平线上。两质量均为m ＝0.2kg 的小球A 、B 之间夹有一轻质
短弹簧，开始弹簧处于锁定状态。现把弹簧及A 、B 两球从C 点由静止释放，到达轨道最低点时解除弹簧锁定，（弹簧与两
球立即脱离）此后小球B 恰能运动到轨道的最高点。（取g ＝
10m/s 2
、9.16.3=）求
（1）弹簧解除锁定后B 球在轨道最低点受到轨道支持力
大小
（2）处于锁定状态时弹簧的弹性势能
7．解：
(1)B 球在圆弧最高点时有 R
v m mg B
2= …………………（2分）
从最低点到最高点，由机械能守恒 2
222
1221B
mv R mg mv += …………………（2分） 解得：32=v m/s 12N ……………………………………（2分） (2)从释放到最低点，对A 、B 系统 222
1
2mv mgR = …………………（2分） 弹簧弹开由机械能守恒、动量守恒有
212mv mv mv += ……………………………………（2分）
2
22122
121221mv mv mv E p +=+ ……………………………………（3分）
解得 244.0=p E ……………………………………（2分）
8、如图所示，甲、乙两车静止于光滑水平面上，人静止站立在甲车上，乙车装满砂，已知甲车和人的总质量等于乙车和砂的总质量，均为M ，两车高度差为h ，甲车右端与乙车中点相距s ，在甲车右端另外放一质量为m 且与甲车无摩擦的物体，若人将物体向右踢出，使物体恰好落在乙车的中点，不计物体陷入砂中的深度，且人相对于甲车始终静止.求：
（1）乙车的最终速度.
（2）人做了多少功？ 8、（10分）解：（1）设m 离开甲车的速度为v ，甲车速
度为v 甲，乙车最终速度为v 乙,
则：
2
12
h g t
S v t
=
=
解得v =
m 与乙车的系统在水平方向动量守恒 ()mv M m v =+乙
v =
乙 3分
（2）对甲车和物体m ，根据动量守恒 M v m v =甲 m v M ∴=
甲 ∴人做的总功为21122w Mv mv =
+2
甲 2(1)4mgS m
h M
=+ 4分
9．（15分）如图所示，长L=12m ，右端有一弹簧夹的木板，质量M=5㎏，放在水平面上，木板与地面间的动摩擦系数为0.1，质量m=5㎏的电动小车（可视为质点）位于木板的左端。小车启动后以4m/s 2的加速度匀加速地向木板右端驶去，当小车撞击弹簧夹后被立即切断电源，且被弹簧夹子卡住。g 取10m/s 2，试求： （1）小车从启动到被卡住所经历的时间
（2）小车从启动到最终木板静止，木板的总位移
9．（15分）解：（1）小车受到向前的合力F=ma 1=5×4=20N
则木板受到小车向左的反作用力：F /=20N （2分） 对木板，由牛顿第二定律得：F /-μ（M+m ）g = Ma 2
代入数据得木板向左的加速度： a 2=2m/s 2 （2分） 设经t 时间小车撞到弹簧夹子卡住，则有：
L t a t a =+22212
1
21 代入数据解得：t=2s （2分） （2）撞夹子前，两者的速度分别为： V 1= a 1t=4×2=8m/s 方向向右 V 2=a 2t=2×2=4m/s 方向向左 （2分） 由动量守恒：m V 1-M V 2=(m+M)V
代入数据得碰后共同速度V=2m/s 方向向右 （2分） 两者一起共同加速度大小a=μg=0.1×10=1 m/s 2
共同向右的位移S 2=
m a V 22
4
22== （2分） 小车撞前，板向左的位移S 1=
m t a 4422
1
2122=??= （1分） 整个过程，木板向左的位移△S=S 1-S 2=2m （2分）
10如图所示为三块质量均为m ，长度均为L 的木块。木块1和木块2重叠放置在光滑的水平桌面上，木块3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木块2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后原来叠放在上面的木块1完全移到木块3上，并且不会从木块3上掉下，木块3碰撞前的动能应满足什么条件？设木块之间的动摩擦因数为μ。
【分析与解答】：设第3块木块的初速度为V 0,对于3、2两木块的系统，设碰撞后的速度为V 1，据动量
守恒定律得：mV 0=2mV 1 ○
1 对于3、2整体与1组成的系统，设共同速度为V 2，
则据动量守恒定律得：
2mV 1=3mV 2 ○
2 (1)第1块木块恰好运动到第3块上，首尾相齐，则据能量守恒有：
3221.3.2
1
.2.21V m V m mgL -=
μ ○
3 由○
1○2○3联立方程得：E k3=6μmgL ○4 (2)第1块运动到第3块木块上，恰好不掉下，据能量守恒定律得：
3221.3.2
1.2.21
)5.1(V m V m L mg -=μ ○5 由○
1○2○5联立方程得：E k3=9μmgL 故：mgL E mgL k μμ963≤≤
11如图所示，质量为M =2kg 的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质
量为M A =2kg 的物体A(可视为质点)。一个质量为m =20g 的子弹以500m/s 的水平速度迅即射穿A 后，速度变为100m/s ，最后物体A 静止在车上。若物体A 与小车间的动摩擦因数μ=0.5。（g 取10m / s 2
） ①平板车最后的速度是多大？ ②全过程损失的机械能为多少？ ③A 在平板车上滑行的距离为多少？
11、解：①研究子弹、物体打击过程，动量守恒有：mv 0=mv ′+ M A v 代入数据得s m M v v m v A
/4)
(0='-=
同理分析M 和M A 系统自子弹穿出后直至相对静止有： M A v =（M+M A ）v 车
代入数据得平板车最后速度为：s m M M v
M v A
A /2=+=
车
注意：也可全过程研究三者组成的系统，根据动量守恒求平板车最后的速度。 ②根据能量转化和守恒得：系统损失的动能即为全程损失的机械能
所以E 损=E km —（E ′km +E KM +E KMA ）= 2392J
③同理，经分析可知，物体和平板车损失的机械能全转化为系统发热，假设A 在平板车上滑行距离为s
则有Q=μM A gs=2
2)(2
121
车v M M v M A A +-
所以代入数据得 s=0.8m
12．联考）（12分）如图34，一光滑水平桌面AB 与一半径为R 的光滑半圆形轨道相切于C 点，且两者固定不动。一长L 为0.8 m 的细绳，一端固定于O 点，另一端系一个质量m 1为0.2 kg 的球。当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零。现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放。当球
m 1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量m 2
为0.8kg 的小铁球正碰，碰后m 1小球以2 m/s 的速度弹回，m 2将沿半圆形轨道运动，恰好能通过最高点D 。g=10m/s 2,求
（1）m 2在圆形轨道最低点C 的速度为多大？ （2）光滑圆形轨道半径R 应为多大？
12．（12分）（1）设球m1摆至最低点时速度为v 0，由小球（包括地球）机械能守恒
2
110
112/4/m gL mV V s m s
==== （ 3 分） m 1与m 2碰撞，动量守恒，设m 1、m 2碰后的速度分别为v 1、v 2。 选向右的方向为正方向，则 101122mV mV m V =+ （2 分）
即 0.2×
4 =0.2×(-2 )+0.8×v 2 解得 v 2=1.
5 m/s （ 2 分） （2） m 2在CD 轨道上运动时,由机械能守恒有
22
222211(2)22
D m V m g R m V =+ ① （ 2 分）
由小球恰好通过最高点D 点可知,重力提供向心力,即 222D
m V m g R
=
② （1 分 ） 由①②得2
2V =5gR 故 R=0.045 m. （2 分）
13．(12分)质量为M 的小车置于光滑水平面上。小车的上表面由1/4圆弧和平面组成，车的右端固定有一不计质量的弹簧，圆弧AB 部分光滑，半径为R ，平面BC 部分粗糙，长为L ，C 点右方的平面光滑。滑块质量为m ，从圆弧最高处A 无初速下滑（如图），与弹簧相接触并压缩弹簧，最后又返回到B 相对于车静止。求： （1）BC 部分的动摩擦因数μ；
B 图34
（2）弹簧具有的最大弹性势能；
（3）当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小．
13． （12分）
(1)l mg mgR 2?=μ, ∴l
R
2=μ 3分 (2)2
mgR
mgl mgR E P =-=μ 3分 (3) 22212
121Mv mv E P +=
2分 021=-Mv mv 2分
解得：m M MRg
v +=
1 m
M MRg
M m v +=
2 ） 2分
14．（20分）如图所示，A 、B 、C 三个小球位于同一水平面上，他们大小相同，B 、C 质量相等，都是A 球质量的一半，B 、C 两球开始静止，A 球以速度v 0向右运动，要使A 球能分别将B 、C 两球撞上高度分别为h 1=0.8m 、h 2=0.2m 的平台（且都不再返回）。已知A 和B 的碰撞没有机械能损失，A 和C 碰后粘在一起，不计一切摩擦，求v 0的范围。
14 设B 、C 质量为m ，A 质量为2m ，A 、B 碰后瞬间速度为v 1、v 2
2mv 0=2mv 1+mv 2
2221202
1221221mv mv mv += 解出： 3
4,30201v
v v v ==
--------------------------4′ 欲使B 能达到h 1高度，
s m v mgh mv /3,2
1012
2≥≥得出 --------------3′ 欲使A 与B 碰后不能达到h 1高度，s m v mgh mv /12,222
102
1≤≤得出--------------3′
欲使A 与C 碰后能一起上升到h 2高度，
2mv1=3mv2 ---------------------------------------2′
s m v mgh mv /9,332
1022
3≥≥得出------------------------------------------3′ 综上可知 s m v s m /12/90≤≤----------------------------------2′
A B
C
高中物理动量定理题20套(带答案)含解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1．蹦床运动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离水平网面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力当作恒力来处理，求此力的大小和方向。（g 取10m/s 2） 【答案】1.5×103N ；方向向上 【解析】 【详解】 设运动员从h 1处下落，刚触网的速度为 1128m /s v gh == 运动员反弹到达高度h 2,，网时速度为 22210m /s v gh == 在接触网的过程中,运动员受到向上的弹力F 和向下的重力mg ，设向上方向为正，由动量定理有 ()21()F mg t mv mv -=-- 得 F =1.5×103N 方向向上 2．如图所示，质量为m =245g 的木块（可视为质点）放在质量为M =0.5kg 的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，木块与木板间的动摩擦因数为μ= 0.4，质量为m 0 = 5g 的子弹以速度v 0=300m/s 沿水平方向射入木块并留在其中（时间极短），子弹射入后，g 取10m/s 2，求： (1)子弹进入木块后子弹和木块一起向右滑行的最大速度v 1 (2)木板向右滑行的最大速度v 2 (3)木块在木板滑行的时间t 【答案】(1) v 1= 6m/s (2) v 2=2m/s (3) t =1s 【解析】 【详解】 (1)子弹打入木块过程，由动量守恒定律可得： m 0v 0=(m 0+m )v 1 解得： v 1= 6m/s (2)木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律可得：
动量守恒定律习题（带答案）（基础、典型） 例1、质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落，正落在以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有砂子，车与砂的总质量为 4kg，地面光滑，则车后来的速度为多少？ 例2、质量为1kg的滑块以4m/s的水平速度滑上静止在光滑水平面上的质量为3kg的小车，最后以共同速度运动，滑块与车的摩擦系数为0.2，则此过程经历的时间为多少？ 例3、一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时，炸裂成质量比为3：2的两小块，质量大的以100m/s的速度反向飞行，求两块落地 点的距离。（g取10m/s2） 例4、如图所示，质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车，车的质量为1.6kg，木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)。设 小车足够长，求： （1）木块和小车相对静止时小车的速度。 （2）从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。 （3）从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。 例5、甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他所乘的冰车的质量共为30kg，乙和他所乘的冰车的质量也为30kg。游戏时，甲推着一个质量为15kg的箱子和甲一起以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向乙，箱子滑到乙处，乙迅速将它抓住。若不计冰面的摩擦，甲至少要以多大的速度（相对于地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞？ 答案：1.
h b 分析：以物体和车做为研究对象，受力情况如图所示。 在物体落入车的过程中，物体与车接触瞬间竖直方向具有较大的动量，落入车后，竖直方向上的动量减为0，由动量定理可知，车给重物的作用力远大于物体的重力。因此地面给车的支持力远大于车与重物的重力之和。 系统所受合外力不为零，系统总动量不守恒。但在水平方向系统不受外力作用，所以系统水平方向动量守恒。以车的运动方向为正方向，由动量守恒定律可得： 车 重物初：v 0=5m/s 0末：v v ?Mv 0=(M+m)v ?s m v m N M v /454 14 0=?+=+= 即为所求。 2、分析：以滑块和小车为研究对象，系统所受合外力为零，系统总动量守恒。 以滑块的运动方向为正方向，由动量守恒定律可得 滑块 小车初：v 0=4m/s 0末：v v ?mv 0=(M+m)v ?s m v m M M v /143 11 0=?+=+= 再以滑块为研究对象，其受力情况如图所示，由动量定理可得 ΣF=-ft=mv-mv 0 ?s g v v t 5.110 2.0) 41(0=?--=-=μf=μmg 即为所求。 3、分析：手榴弹在高空飞行炸裂成两块，以其为研究对象，系统合外力不为零，总动量不守恒。但手榴弹在爆炸时对两小块的作用力远大于自身的重力，且水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，以初速度方向为正。 由已知条件：m 1：m 2=3：2 m 1 m 2 初：v 0=10m/s v 0=10m/s
动量守恒定律·典型例题解析 【例1】 如图52－1所示，在光滑的水平面上，质量为m 1的小球以速度v 1追逐质量为m 2，速度为v 2的小球，追及并发生相碰后速度分别为v 1′和v 2′，将两个小球作为系统，试根据牛顿运动定律推导出动量守恒定律． 解析：在两球相互作用过程中，根据牛顿第二定律，对小球1有：F ＝＝，对有′＝＝．由牛顿第三定律得＝m a m m F m a m F 1112222????v t v t 12 －F ′，所以F ·Δt ＝－F ′·Δt ，m 1Δv 1＝－m 2Δv 2，即m 1( v 1′－v 1)＝－m 2(v 2′－v 2)，整理后得：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋ m 2v 2′，这表明以两小球为系统，系统所受的合外力为零时，系统的总动量守恒． 点拨：动量守恒定律和牛顿运动定律是一致的，当系统内受力情况不明，或相互作用力为变力时，用牛顿运动定律求解很繁杂，而动量定理只管发生相互作用前、后的状态，不必过问相互作用的细节，因而避免了直接运用牛顿运动定律解题的困难，使问题简化． 【例2】 把一支枪水平地固定在光滑水平面上的小车上，当枪发射出一颗子弹时，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 ．子弹、枪、小车这三者组成的系统动量守恒 D ．子弹的动量变化与枪和车的动量变化相同 解析：正确答案为C 点拨：在发射子弹时，子弹与枪之间，枪与车之间都存在相互作用力，所以将枪和子弹作为系统，或枪和车作为系统，系统所受的合外力均不为零，系统的动量不守恒，当将三者作为系统时，系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，这时子弹的动量变化与枪和车的动量变化大小相等，方向相反．可见，系统的动量是否守恒，与系统的选取直接相关． 【例3】 如图52－2所示，设车厢的长度为l ，质量为M ，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m 的物体以初速度v 0向右运动，与车厢壁来
碰 撞 与 动 量 守 恒 单 元 测 试 题 命题人：官桥中学高二物理备课组 一、单项选择题（共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项 中，只有一个选项正确） 1、篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（ ） A.减小球对手作用力的冲量 B.减小球的动量变化率 C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量 2、在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，当小球落地时（ ） A.做上抛运动的小球动量变化最大 B.三个小球动量变化大小相等 C. 做平抛运动的小球动量变化最小 D.三个小球动量变化相等 3、把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上。当枪发射子弹时，关于枪、子弹、车，下列说法中正确的是（ ） 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.若不计子弹和枪筒之间的摩擦，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 4、自行火炮车连同炮弹的总质量为M,火炮车在·水平路面上以1V 的速度向右匀速行驶，炮管水平发射一枚质量为m 的炮弹后，自行火炮的速度变为2V ,仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度0V 为（ ） A. m mV V V m 2 21)(+- B.m V V M )(21- C. m m V V V m 2212)(+- D.m V V m V V m ) ()(2121--- 二、双项选择（共5小题，每小题5分，共25分） 5、质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面顶端由静止释放，斜面高h,物体从斜面顶端滑到斜面底端过程中（ ） A.物体所受支持力的冲量为零 B.物体所受支持力的冲量方向垂直于斜面向上 C.物体所受重力的冲量方向沿斜面向下 D.物体所受重力的冲量大小为 θsin 2gh m
【典型例题】 1.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 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 、B 两个物体静止在光滑水平面上，当分别受到大小相等的水平力作用，经相等时间，则正确的是（ ） A ．A 、 B 所受的冲量相同 B ．A 、B 的动量变化相同 C ．A 、B 的末动量相同 D ．A 、B 的末动量大小相同 3.在光滑的水平面上, 两个质量均为m 的完全相同的滑块以大小均为P 的动量相向运动, 发生正碰, 碰后系统的总动能不可能是（ ） $ A ．0 B ． p 2/m C ． p 2/2m D ．2p 2/m 4.2005年7月26日，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×10-5 s ，则撞击过程中的平均作用力约为（ ） ×109 N ×109 N ×1012 N ×106 N 5.在光滑的水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m 的一系列小球，另一质量为m 的小球A 以水平向右的速度v 运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰撞n 次后，剩余的总动能为原来的1/8，则n 为（ ） A ．5 B ．6 C ．7 D ．8 6.如图所示，质量为m 的小车静止于光滑水平面上，车上有一光滑的弧形轨道，另一质量为m 的小球以水平初速沿轨道的右端的切线方向进入轨道，则当小球再次从轨道的右端离开轨道后，将作（ ） A ．向左的平抛运动； B ．向右的平抛运动； C ．自由落体运动； D ．无法确定. 7.质量M ＝100 kg 的小船静止在水面上，船首站着质量m 甲＝40 kg 的游泳者甲，船尾站着质量m 乙＝60 kg 的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上甲朝左、乙朝右以3 m/s 的速率跃入水中，则（ ） A ．小船向左运动，速率为1 m/s B ．小船向左运动，速率为0.6 m/s C ．小船向右运动，速率大于1 m/s D ．小船仍静止 [ 8.如图所示，两个质量都为M 的木块A 、B 用轻质弹簧相连放在光滑的水平地面上，一颗质量为m 的子弹以速度v 射向A 块并嵌在其中，求弹簧被压缩后的最大弹性势能。 【针对训练】 ， 、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，则下述说法中正确的是（ ） 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 2.在水平地面上有一木块，质量为m ，它与地面间的滑动摩擦系数为μ。物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动，经过时间t 后撤去力F 物体又前进了时间2t 才停下来。这个力F 的大小为（ ） A ．μmg B ．2μmg C ．3μmg D ．4μmg 3.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p 甲=5 kg ·m/s ，p 乙=7 kg ·m/s ，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为p 乙′=10 kg ·m/s ，则关于甲球动量的大小和方向判断正确的是( ) A ．p 甲′=2kg ·m/s ，方向与原来方向相反 B ．p 甲′=2kg ·m/s ，方向与原来方向相同 C ．p 甲′=4 kg ·m/s ，方向与原来方向相反 D ．p 甲′=4 kg ·m/s ，方向与原来方向相同 A B v
验证动量守恒定律 由于v 1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高 度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单 位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。 在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证： m1?OP=m1?OM+m2?(O/N-2r）即可。 注意事项： ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、 ⑷若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：m1?OP=m1?OM+m2?ON，两个小球的直径也不需测量 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图，并测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算A的碰前速度，应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。已测得小l车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面，米尺的零点与O 点对齐。 （1）碰撞后B球的水平射程应取为______cm. （2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：
动量守恒定律单元测试题 一、动量守恒定律 选择题 1．如图所示，在光滑水平面上有质量分别为A m 、B m 的物体A ，B 通过轻质弹簧相连接，物体A 紧靠墙壁，细线连接A ，B 使弹簧处于压缩状态，此时弹性势能为p0E ，现烧断细线，对以后的运动过程，下列说法正确的是（ ） A ．全过程中墙对A 的冲量大小为p02A B E m m B ．物体B 的最大速度为 p02A E m C ．弹簧长度最长时，物体B 的速度大小为 p02B A B B E m m m m + D ．弹簧长度最长时，弹簧具有的弹性势能p p0 E E > 2．如图所示，物体A 、B 的质量均为m =0.1kg ，B 静置于劲度系数k =100N/m 竖直轻弹簧的上端且B 不与弹簧连接，A 从距B 正上方h =0.2m 处自由下落，A 与B 相碰并粘在一起．弹簧始终在弹性限度内，g =10m/s 2．下列说法正确的是 A ．A B 组成的系统机械能守恒 B ．B 运动的最大速度大于1m/s C ．B 物体上升到最高点时与初位置的高度差为0.05m D ．AB 在最高点的加速度大小等于10m/s 2 3．A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量 2A m kg =,则由图可知下列结论正确的是( )
A ．A 、 B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/s B ．碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·s C ．碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/s D ．碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J 4．将质量为m 0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为 3 v ．现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度v 0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，则以下说法正确的是（） A ．若m 0=3m ，则能够射穿木块 B ．若m 0=3m ，子弹不能射穿木块，将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动 C ．若m 0=3m ，子弹刚好能射穿木块，此时子弹相对于木块的速度为零 D ．若子弹以3v 0速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为v 1；若子弹以4v 0速度射向木块，木块获得的速度为v 2；则必有v 1＜v 2 5．质量分别为3m 和m 的两个物体，用一根细绳相连，中间夹着一根被压缩的轻弹簧，在光滑的水平面上以速度v 0匀速运动．某时刻剪断细绳，质量为m 的物体离开弹簧时速度变为v= 2v 0，如图所示．则在这一过程中弹簧做的功和两物体之间转移的动能分别是 A ．2 083 mv 2023 mv B ．2 0mv 2032 mv C ． 2012mv 2032mv D ． 2023mv 2 056 mv 6．如图所示，两个小球A 、B 在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为 m A =4kg ，m B =2kg ，速度分别是v A =3m/s （设为正方向），v B =-3m/s ．则它们发生正碰后，速度的可能值分别为（ ） A ．v A ′=1 m/s ，v B ′=1 m/s B ．v A ′=4 m/s ，v B ′=-5 m/s C ．v A ′=2 m/s ，v B ′=-1 m/s D ．v A ′=-1 m/s ，v B ′=-5 m/s 7．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为2m 的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一质量为m 的小物块从槽上高h 处开始下
动量定理测试题 一、高考物理精讲专题动量定理 1．如图所示，光滑水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，滑块A以v0＝12 m/s 的水平速度撞上静止的滑块B并粘在一起向左运动，与弹簧作用后原速率弹回，已知A、B 的质量分别为m1＝0.5 kg、m2＝1.5 kg。求： ①A与B撞击结束时的速度大小v； ②在整个过程中，弹簧对A、B系统的冲量大小I。 【答案】①3m/s；②12N?s 【解析】 【详解】 ①A、B碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向 由动量守恒定律得 m1v0=（m1+m2）v 代入数据解得 v=3m/s ②以向左为正方向，A、B与弹簧作用过程 由动量定理得 I=（m1+m2）（-v）-（m1+m2）v 代入数据解得 I=-12N?s 负号表示冲量方向向右。 2．在某次短道速滑接力赛中，质量为50kg的运动员甲以6m/s的速度在前面滑行，质量为60kg的乙以7m/s的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出，完成接力过程．设推后乙的速度变为4m/s，方向向前，若甲、乙接力前后在同一直线上运动，不计阻力，求： ⑴接力后甲的速度大小； ⑵若甲乙运动员的接触时间为0.5s，乙对甲平均作用力的大小． 【答案】（1）9.6m/s；（2）360N； 【解析】 【分析】 【详解】
（1）由动量守恒定律得+=+m v m v m v m v ''甲甲乙乙甲甲 乙乙 =9.6/v m s '甲 ； （2）对甲应用动量定理得-Ft m v m v '=甲甲 甲甲 =360F N 3．动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F 1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F 2是合力指对位移的平均值． (1)质量为1.0kg 的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s 的时间内运动了2.5m 的位移，速度达到了2.0m/s ．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F 1和F 2的值． (2)如图1所示，质量为m 的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v 0变化到v 时，经历的时间为t ，发生的位移为x ．分析说明物体的平均速度v 与v 0、v 满足什么条件时，F 1和F 2是相等的． (3)质量为m 的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x 轴运动，当由位置x =0运动至x =A 处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为2m t k π =，求此过程中物块所受合力对时间t 的平均值． 【答案】（1）F 1=1.0N ，F 2=0.8N ；（2）当02v v x v t +==时，F 1=F 2；（3）2kA F π =． 【解析】 【详解】 解：(1)物块在加速运动过程中，应用动量定理有：1t F t mv =g 解得：1 1.0 2.0 N 1.0N 2.0 t mv F t ?= == 物块在加速运动过程中，应用动能定理有：221 2 t F x mv = g 解得：22 2 1.0 2.0N 0.8N 22 2.5 t mv F x ?===? (2)物块在运动过程中，应用动量定理有：10Ft mv mv =-
· 验证动量守恒定律由于v 1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高 度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证： m 1OP=m 1 OM+m 2 (O/N-2r）即可。 注意事项： ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈 在里面，圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为： m 1OP=m 1 OM+m 2 ON，两个小球的直径也不需测量 《 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图，并测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算A的碰前速度，应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。已测得 小l车A的质量m 1=0.40kg，小车B的质量m 2 =0.20kg，由以上测量结果可得：碰 前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G
动量单元练习 一、单选题 1.光滑水平地面上，A、B两物块质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静 止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩到最短时（） A. A、B系统总动量为2mv B. A的动量变为零 C. B的动量达到最大值 D. A、B的速度相等 2.如图所示，质量为M的车厢静止在光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的滑 块，以初速度v0在车厢地板上向右运动，与车厢两壁发生若干次碰撞，最后相 对车厢静止，则车厢的最终速度是（） A. 0 B. v0，方向水平向右 C. ，方向水平向右 D. ，方向水平向右 3.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 4.下列情况中系统动量守恒的是（） ①小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统 ②子弹水平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 ③子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统 ④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系 统． A. 只有① B. ①和② C. ①和③ D. ①和③④ 5.一物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示， 该物体在t0和2t0时刻，物体的动能分别为E k1、E k2，物块的动量分别为p1、p2，则（） A. E k2=9E k1，p2=3p1 B. E k2=3E k1，p2=3p1 C. E k2=8E k1，p2=4p1 D. E k2=3E k1，p2=2p1 6.关于物体的动量，下列说法中正确的是（） A. 物体的动量越大，其惯性也越大 B. 物体的速度方向改变，其动量一定改变 C. 物体的动量改变，其动能一定改变 D. 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向 7.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时 间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（） A. 30kg?m/s B. 5.7×102kg?m/s C. 6.0×102kg?m/s D. 6.3×102kg?m/s
《动量守恒定律》测试题(含答案)(2) 一、动量守恒定律选择题 1．在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg，m=0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有E p=10.8J弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。g取10m/s2。则下列说法正确的是（） A．球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N·s B．弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8N·s C．若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小 D．M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s 2．如图所示，将一光滑的、质量为4m、半径为R的半圆槽置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨着一个质量为m的物块.今让一质量也为m的小球自左侧槽口A的正上方高为R处从静止开始落下，沿半圆槽切线方向自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（） A．小球在半圆槽内第一次由A到最低点B的运动过程中，槽的支持力对小球做负功B．小球第一次运动到半圆槽的最低点B时，小球与槽的速度大小之比为41︰ C．小球第一次在半圆槽的最低点B时对槽的压力为13 3 mg D．物块最终的动能为 15 mgR 3．如图甲所示，质量M=2kg的木板静止于光滑水平面上，质量m=1kg的物块（可视为质点）以水平初速度v0从左端冲上木板，物块与木板的v-t图象如图乙所示，重力加速度大小为10m/s2，下列说法正确的是（） A．物块与木板相对静止时的速率为1m/s B．物块与木板间的动摩擦因数为0.3
1、如图所示质量为M的天车静止在光滑水平轨道上，下面用长为L的细线悬挂着质量为m的沙箱，一颗质量为 m v0的水平速度射入沙箱，并留在其中，在以后运动过程中 （1）沙箱上升的最大高度。 （2）天车最大的速度。 2、如图2所示，质量为M的槽体放在光滑水平面上，内有半径为R的半圆形轨道，其左端紧靠一个固定在地面上的挡板.质量为m的小球从A点由静止释放，若槽内光滑，求小球上升的最大高度. 3、带有光滑圆弧轨道的小车质量为M，圆弧轨道下端的切线水平，圆弧轨道足够长，静止在水平地面上有一质 量为m的小球以水平初速度ν0滚上小车，如图13所示。求： （1）小球沿圆形轨道上升的最大高度h; （2）小球又滚回来和M分离时两者的速度？ 4、如图所示，半径为R＝1米的半圆槽质量M＝4千克，置于光滑水平面上，其左边有固定的木块挡着。今有质 量m＝1千克的小球自离槽口高h＝4米处无初速度落下，与圆弧相切自C点进入槽内。（g＝10米/秒2）求： （1）当球到达A点即将与槽分离时槽的速度。 （2）此时小球的速度大小。 （3）槽的最大速度。 5、动摩擦因数为0.1的水平面上，放有距离9.5m的两个物体A和B，质 量分别为m A=2kg，m B=1kg，如图所示，现给A一个冲量使A以10m/s的初速度向静止的B运动当A与B发生碰撞后，A仍沿原方向运动，且A从开始运动到停止共经历6s，求碰撞后B经多长时间停止运动?
参考答案 一、计算题 1、解析：（1）子弹打入沙箱过程中动量守恒①摆动过程中，子弹、沙箱、天车系统水平 方向动量守恒，机械能守恒。沙箱到达最大高度时系统有相同的速度，设为v2，则有 ②③联系①②③可 得（2）子弹和沙箱再摆回最低点时，天车速度最大，设此时天车速度为 v3，沙箱速度为v4由动量守恒得④由系统机械能守恒得 ⑤联立④⑤求解得天车最大速度 2、 【试题分析】 【解析】设小球由A滑到最低点B时的速度为v1，上升的最大高度为h.由机械能守恒定律 ① 所以② 小球在向上运动过程中，M和m组成的系统水平方向总动量守恒，设它们在最高点时水平方向的共同速度为v2. 所以③ 整个过程中系统的机械能守恒 ④ 由②~④式得，小球上升的最大高度. 3、 4、2m/s,8m/s,4m/s
2020年高二物理选修3-5动量守恒定律单元测试题 一、选择题 1.(多选)如图所示，A、B两物体质量之比m A∶m B＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则() A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒 D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒 2.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)() A.30kg·m/s B.5.7×102kg·m/s C.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s 3.(多选)两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(设为正)，B的速度v2＝－3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是() A.均为1m/s B.＋4m/s和－5m/s C.＋2m/s和－1m/s D.－1m/s和5m/s 4.现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞.已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是() A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞 C.完全非弹性碰撞 D.条件不足，无法确定 5.(多选)如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x－t图象.已知m1＝0.1kg.由此可以判断() A.碰前m 2静止，m1向右运动 B.碰后m2和m1都向右运动 C.m2＝0.3kg D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 6.(多选)在光滑的水平面上有质量相等的A、B两球，其动量 分别为10kg·m/s与2kg·m/s，方向均向东，且规定该方向为正方向，A球在B球后，当A球追上B球时发生正碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为() A.6kg·m/s,6kg·m/s B.－4kg·m/s,16kg·m/s C.6kg·m/s,12kg·m/s D.3kg·m/s,9kg·m/s 7.(多选)质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图5所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发生的是() A.M、m0、m速度均发生变化，分别为v1、v2、v3，而且满足(M＋m0)v＝Mv1＋m0v2 ＋mv3 B.m0的速度不变，M和m的速度变为v1和v2，而且满足Mv＝Mv1＋mv2 C.m0的速度不变，M和m的速度都变为v′，且满足Mv＝(M＋m)v′ D.M、m0、m速度均发生变化，M、m0速度都变为v1，m的速度变为v2，且满足(M＋m)v0＝(M＋m)v1＋mv2
物理动量定理练习题及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．某滑道示意图如下，长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接，滑道BC 高h =10 m ，C 是半径R =20 m 圆弧的最低点，质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑，加速度a =4.5 m/s 2，到达B 点时速度v B =30 m/s ．取重力加速度g =10 m/s 2． （1）求长直助滑道AB 的长度L ； （2）求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小； （3）若不计BC 段的阻力，画出运动员经过C 点时的受力图，并求其所受支持力F N 的大小． 【答案】（1）100m （2）1800N s ?（3）3 900 N 【解析】 （1）已知AB 段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即 2202v v aL -= 可解得:2201002v v L m a -== （2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? （3）小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得：2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知： 221122 C B mgh mv mv =-
解得;3900N N = 故本题答案是：（1）100L m = （2）1800I N s =? （3）3900N N = 点睛：本题考查了动能定理和圆周运动，会利用动能定理求解最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小． 2．汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一．设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F 0时，安全气囊爆开．某次试验中，质量m 1=1 600 kg 的试验车以速度v 1 = 36 km/h 正面撞击固定试验台，经时间t 1 = 0.10 s 碰撞结束，车速减为零，此次碰撞安全气囊恰好爆开．忽略撞击过程中地面阻力的影响． （1）求此过程中试验车受到试验台的冲量I 0的大小及F 0的大小； （2）若试验车以速度v 1撞击正前方另一质量m 2 =1 600 kg 、速度v 2 =18 km/h 同向行驶的汽车，经时间t 2 =0.16 s 两车以相同的速度一起滑行．试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开． 【答案】（1）I 0 = 1.6×104 N·s ， 1.6×105 N ；（2）见解析 【解析】 【详解】 （1）v 1 = 36 km/h = 10 m/s ，取速度v 1 的方向为正方向，由动量定理有 －I 0 = 0－m 1v 1 ① 将已知数据代入①式得 I 0 = 1.6×104 N· s ② 由冲量定义有I 0 = F 0t 1 ③ 将已知数据代入③式得 F 0 = 1.6×105 N ④ （2）设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v ，由动量守恒定律有 m 1v 1+ m 2v 2 = (m 1+ m 2)v ⑤ 对试验车，由动量定理有 －Ft 2 = m 1v －m 1v 1 ⑥ 将已知数据代入⑤⑥式得 F = 2.5×104 N ⑦ 可见F ＜F 0，故试验车的安全气囊不会爆开 ⑧ 3．一质量为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． 【答案】72 mv 0
高考物理最新力学知识点之动量经典测试题附答案解析(5) 一、选择题 1．质量为5kg 的物体，原来以v=5m/s 的速度做匀速直线运动，现受到跟运动方向相同的冲量15Ns 的作用，历时4s ，物体的动量大小变为( ) A ．80 kg· m/s B ．160 kg· m/s C ．40 kg· m/s D ．10 kg· m/s 2．自然界中某个量D 的变化量D ?，与发生这个变化所用时间t ?的比值D t ??，叫做这个量D 的变化率．下列说法正确的是 A ．若D 表示某质点做平抛运动的速度，则 D t ??是恒定不变的 B ．若D 表示某质点做匀速圆周运动的动量，则 D t ??是恒定不变的 C ．若D 表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则D t ??一定变大． D ．若D 表示某质点的动能，则D t ??越大，质点所受外力做的总功就越多 3．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，物体的动量就保持不变 D ．物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大 4．如图所示，一个质量为M 的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF ，圆弧半径为R =1m ．E 点切线水平．另有一个质量为m 的小球以初速度v 0从E 点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M =4m ，g 取10m/s 2，不计摩擦．则小球的初速度v 0的大小为（ ） A ．v 0=4m/s B ．v 0=6m/s C ．v 0=5m/s D ．v 0=7m/s 5．将充足气后质量为0.5kg 的篮球从1.6m 高处自由落下，篮球接触地面的时间为0.5s ，竖直弹起的最大高度为0.9m 。不计空气阻力，重力加速度大小为g=9.8m/s 2。则触地过程中篮球地面的平均作用力大小为 A ．4.9N B ．8.9N C ．9.8N D ．14.7N 6．篮球运动深受同学们喜爱。打篮球时，某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速
最新物理动量定理题20套(带答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间，就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g 取10m/s 2） (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力） (2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略不计），测得前后两块质量之比为1：4，且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能，则两块落地点间的距离是多少？ 【答案】(1)1550N ；(2)900m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ，设礼花弹上升时间为t ，则： 212 h gt = 解得 6s t = 对礼花弹从发射到抛到最高点，由动量定理 00()0Ft mg t t -+= 其中 00.2s t = 解得 1550N F = (2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2，对应的水平速度大小分别为v 1、v 2，则： 在最高点爆炸，由动量守恒定律得 1122m v m v = 由能量守恒定律得 2211221122E m v m v = + 其中 121 4m m = 12m m m =+ 联立解得 1120m/s v =
之后两物块做平抛运动，则 竖直方向有 212 h gt = 水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得 s=900m 2．如图所示，长为L 的轻质细绳一端固定在O 点，另一端系一质量为m 的小球，O 点离地高度为H 。现将细绳拉至与水平方向成30?，由静止释放小球，经过时间t 小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。若忽略空气阻力，重力加速度为g 。 (1)求细绳的最大承受力； (2)求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小； (3)小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。请通过计算，说明你的观点。 【答案】（1）F =2mg ；（2）()2 2F I mgt m gL =+3）当2 H L = 时小球抛的最远 【解析】 【分析】 【详解】 (1)小球从释放到最低点的过程中，由动能定理得 2 01sin 302 mgL mv ?= 小球在最低点时，由牛顿第二定律和向心力公式得 20 mv F mg L -= 解得： F =2mg (2)小球从释放到最低点的过程中，重力的冲量 I G =mgt 动量变化量
高中物理动量测试题 1．以下说法中正确的是： Ａ．动量相等的物体，动能也相等； Ｂ．物体的动能不变，则动量也不变； Ｃ．某力Ｆ对物体不做功，则这个力的冲量就为零； Ｄ．物体所受到的合冲量为零时，其动量方向不可能变化. 2．一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢拉动纸条笔帽必倒；若快速拉纸条，笔帽可能不倒。这是因为 A．缓慢拉动纸条时，笔帽受到冲量小； B．缓慢拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小； C．快速拉动纸条时，笔帽受到冲量小； D．快速拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小。 3．两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一个人静立在a车上。当此人从a车跳到b 车上，接着又跳回a车，则a车的速率： Ａ．为0 ; Ｂ．等于b车速率; Ｃ．大于b车速率; Ｄ．小于b车速率。 4.恒力F作用在质量为m的物体上，如图18所示，由于地面对物体的 摩擦力较大，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Ft 图18 C.拉力F对物体的冲量大小是Ft cosθ D.合力对物体的冲量大小为零 5．为了模拟宇宙大爆炸初的情境，科学家们使两个带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞，若要碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应该设法使两个重离子在碰撞前的瞬间具有 A．相同的速率; B．相同大小的动量; C．相同的动能; D．相同的质量。 6.在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为P0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞 前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2，则不可能有： 精选