运动学与动量部分习题课作业参考解答
- 格式:pdf
- 大小:274.11 KB
- 文档页数:19
【物理】物理动量定理练习题及答案一、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/s2)【答案】1.5xl03N;方向向上【解析】【详解】设运动员从人处下落,刚触网的速度为匕=,2ghi=8m/s运动员反弹到达高度生,,网时速度为v2=q2gh2=10m/s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(F-)得F=1.5xlO3N方向向上2. 一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的八点,距离八点5m的位置B处是一面墙,如图所示,物块以vo=9m/s的初速度从人点沿方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止.g取10m/s2.为质点)放在的木板左端,物块与木板间的动摩擦因数〃=0.4。
质量m°=0.005kg的子弹以速度%=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(子弹与物块作用时间极短),木板足够长,g取3B⑴求物块与地面间的动摩擦因数〃;(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F.【答案】(1)〃=0.32(2)F=130N【解析】试题分析:(1)对A到墙壁过程,运用动能定理得:代入数据解得:户032.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:Fat=mv—mv,代入数据解得:F=130N.3.如图所示,质量M=l.Okg的木板静止在光滑水平面上,质量m=0.495kg的物块(可视10m/s2。
求:(1)物块的最大速度VI:(2)木板的最大速度(3)物块在木板上滑动的时间t%m【答案】(l)3m/s;(2)lm/s:(3)0.5s o【解析】【详解】(1)子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度,取向右为正方向,根据子弹和物块组成的系统动量守恒得:movo=(m+m。
动量与角动量习题解答(总9页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第三章 动量与动量守恒定律习题一选择题1. 一辆洒水车正在马路上工作,要使车匀速直线行驶,则车受到的合外力:( )A. 必为零;B. 必不为零,合力方向与行进方向相同;C. 必不为零,合力方向与行进方向相反;D. 必不为零,合力方向是任意的。
解:答案是C 。
简要提示:根据动量定理,合力F 的冲量F d t = d p = d (m v )=md v +v d m =v d m 。
因d m <0,所以F 的方向与车行进速度v 的方向相反。
2. 两大小和质量均相同的小球,一为弹性球,另一为非弹性球,它们从同一高度落下与地面碰撞时,则有:()A. 地面给予两球的冲量相同;B. 地面给予弹性球的冲量较大;C. 地面给予非弹性球的冲量较大; A. 无法确定反冲量谁大谁小。
解:答案是B 。
简要提示:)(12v v -=m I3. 质量为m 的铁锤竖直向下打在桩上而静止,设打击时间为∆t ,打击前锤的速率为v ,则打击时铁锤受到的合外力大小应为:()A .mg tm +∆vB .mgC .mg tm -∆vD .tm ∆v解:答案是D 。
简要提示:v m t F =∆⋅4. 将一长木板安上轮子放在光滑平面上,两质量不同的人从板的两端以相同速率相向行走,则板的运动状况是:()选择题4图3A. 静止不动;B. 朝质量大的人行走的方向移动;C. 朝质量小的人行走的方向移动;D.无法确定。
解:答案是B 。
简要提示:取m 1的运动方向为正方向,由动量守恒:02211='+-v v v M m m ,得:M m m /)(21v v --='如果m 1> m 2,则v ′< 0。
5. 一只猴子用绳子拉着一个和它质量相同的石头,在一水平的无摩擦的地面上运动,开始时猴子和石头都保持静止,然后猴子以相对绳子的速度u 拉绳,则石头的速率为:() A. u B. u /2 C. u /4 D. 0解:答案是B 。
动量典型计算题1、质量m 1=10g 的小球在光滑的水平桌面上以v 1=30cm/s 的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球.第二个小球的质量为m 2=50g ,速率v 2=10cm/s .碰撞后,小球m 2恰好停止.那么,碰撞后小球m 1的速度是多大,方向如何?2、(6分)质量为M 的小车,如图所示,上面站着一个质量为m的人,以v 0的速度在光滑的水平面上前进。
现在人用相对于地面速度大小为u 水平向后跳出。
求:人跳出后车的速度?3、炮弹在水平飞行时,其动能为E k0=800J ,某时它炸裂成质量相等的两块,其中一块的动能为E k1=625J ,求另一块的动能E k24、一个质量M =1kg 的鸟在空中v 0=6m/s 沿水平方向飞行,离地面高度h =20m ,忽被一颗质量m =20g 沿水平方向同向飞来的子弹击中,子弹速度v =300m/s ,击中后子弹留在鸟体内,鸟立即死去,g =10m/s 2.求:(1)鸟被击中后的速度为多少?(2)鸟落地处离被击中处的水平距离.5、图中,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,弹簧处在原长状态。
另一质量与B 相同滑块A ,从导轨上的P 点以某一初速度向B 滑行,当A 滑过距离1l 时,与B 相碰,碰撞时间极短,碰后A 、B 紧贴在一起运动,但互不粘连。
已知最后A 恰好返回出发点P 并停止。
滑块A 和B 与导轨的滑动摩擦因数都为 ,运动过程中弹簧最大形变量为2l ,求A 从P 出发时的初速度0v 。
6、质量为1kg 的物体在倾角30º为的光滑斜面顶端由静止释放,斜面高5m ,求物体从斜面顶端滑到物体的动量变化底端过程中重力的冲量为多少?物体的动量变化为多少?7、质量为M 的火箭以速度v 0飞行在太空中,现在突然向后喷出一份质量为Δm 的气体,喷出的气体相对于火箭的速度是v ,喷气后火箭的速度是多少?8、(12分)跳起摸高是中学生进行的一项体育活动,某同学身高1.80 m ,质量65 kg ,站立举手达到2.20 m.此同学用力蹬地,经0.45 s 竖直离地跳起,设他蹬地的力的大小恒定为 1060 N ,计算他跳起可摸到的高度.(g =10 m/s 2)9、如图所示,光滑水平面上,质量为2m 的小球B 连接着轻质弹簧,处于静止;质量为m 的小球A 以初速度v 0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B 运动,过一段时间,A 与弹簧分离,设小球A 、B 与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内。
高中物理动量定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB 与粗糙水平地面BC 相切于B 点。
质量m =0.1kg 的滑块甲从最高点A 由静止释放后沿轨道AB 运动,最终停在水平地面上的C 点。
现将质量m =0.3kg 的滑块乙静置于B 点,仍将滑块甲从A 点由静止释放结果甲在B 点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D 点。
已知B 、C 两点间的距离x =2m,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为=0.4、=0.2,取g=10m/s ,两滑块均视为质点。
求:(1)圆弧轨道AB 的半径R;(2)甲与乙碰撞后运动到D 点的时间t 【答案】(1) (2)【解析】 【详解】(1)甲从B 点运动到C 点的过程中做匀速直线运动,有:v B 2=2a 1x 1; 根据牛顿第二定律可得:对甲从A 点运动到B 点的过程,根据机械能守恒: 解得v B =4m/s ;R=0.8m ;(2)对甲乙碰撞过程,由动量守恒定律: ;若甲与乙碰撞后运动到D 点,由动量定理:解得t=0.4s2.在距地面20m 高处,某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体,不计空气阻力(g 取10m /s 2)。
求(1)物体从抛出到落到地面过程重力的冲量; (2)落地时物体的动量。
【答案】(1)20N ∙s ,方向竖直向下(2)202kg m/s ⋅, 与水平方向的夹角为45° 【解析】 【详解】(1)物体做平抛运动,则有:212h gt =解得:t =2s则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量I=mgt =1×10×2=20N•s方向竖直向下。
(2)在竖直方向,根据动量定理得I=p y -0。
可得,物体落地时竖直方向的分动量p y =20kg•m/s物体落地时水平方向的分动量p x =mv 0=1×20=20kg•m/s故落地时物体的动量22202kg m/s x y p p p =+=⋅设落地时动量与水平方向的夹角为θ,则1y xp tan p θ==θ=45°3.质量0.2kg 的球,从5.0m 高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g 取10m/s 2.求小球对钢板的作用力. 【答案】78N 【解析】 【详解】自由落体过程 v 12=2gh 1,得v 1=10m/s ; v 1=gt 1 得t 1=1s小球弹起后达到最大高度过程0− v 22=−2gh 2,得v 2=9m/s 0-v 2=-gt 2 得t 2=0.9s小球与钢板作用过程设向上为正方向,由动量定理:Ft ′-mg t ′=mv 2-(-mv 1) 其中t ′=t -t 1-t 2=0.05s 得F =78N由牛顿第三定律得F ′=-F ,所以小球对钢板的作用力大小为78N ,方向竖直向下;4.如图所示,两个小球A 和B 质量分别是m A =2.0kg,m B =1.6kg,球A 静止在光滑水平面上的M 点,球B 在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A 运动,假设两球相距L ≤18m 时存在着恒定的斥力F ,L >18m 时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d =2m,此时球B 的速度是4m/s.求:(1)球B 的初速度大小; (2)两球之间的斥力大小;(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间. 【答案】(1) 09B m v s= ;(2) 2.25F N =;(3) 3.56t s =【解析】试题分析:(1)当两球速度相等时,两球相距最近,根据动量守恒定律求出B 球的初速度;(2)在两球相距L >18m 时无相互作用力,B 球做匀速直线运动,两球相距L≤18m 时存在着恒定斥力F ,B 球做匀减速运动,由动能定理可得相互作用力 (3)根据动量定理得到两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间.(1)设两球之间的斥力大小是F ,两球从开始相互作用到两球相距最近时所经历的时间是t 。
题3.1:质量为m 的物体,由水平面上点O 以初速为0v 抛出,0v 与水平面成仰角α。
若不计空气阻力,求:(1)物体从发射点O 到最高点的过程中,重力的冲量;(2)物体从发射点到落回至同一水平面的过程中,重力的冲量。
题3.1分析:重力是恒力,因此,求其在一段时间内的冲量时,只需求出时间间隔即可。
由抛体运动规律可知,物体到达最高点的时间g v t αsin 01=∆,物体从出发到落回至同一水平面所需的时间是到达最高点时间的两倍。
这样,按冲量的定义即可求出结果。
另一种解的方法是根据过程的始、末动量,由动量定理求出。
解1:物体从出发到达最高点所需的时间为g v t αsin 01=∆ 则物体落回地面的时间为gv t t αsin 22012=∆=∆ 于是,在相应的过程中重力的冲量分别为 j j F I αsin d 0111mv t mg t t -=∆-==⎰∆j j F I αsin 2d 0222mv t mg t t -=∆-==⎰∆解2:根据动量定理,物体由发射点O 运动到A 、B 的过程中,重力的冲量分别为j j j I αsin 00y Ay 1mv mv mv -=-= j j j I αsin 200y By 2mv mv mv -=-=题3.2:高空作业时系安全带是必要的,假如质量为51.0kg 的人不慎从高空掉下来,由于安全带的保护,使他最终被悬挂起来。
已知此时人离原处的距离为2米,安全带的缓冲作用时间为0.50秒。
求安全带对人的平均冲力。
题3.2解1:以人为研究对象,在自由落体运动过程中,人跌落至2 m 处时的速度为ghv 21= (1)在缓冲过程中,人受重力和安全带冲力的作用,根据动量定理,有()12mv mv t -=∆+P F (2)由(1)式、(2)式可得安全带对人的平均冲力大小为 ()N 1014.123⨯=∆+=∆∆+=tgh m mg t mv mg F解2:从整个过程来讨论,根据动量定理有N 1014.1/23⨯=+∆=mg g h tmgF 题 3.3:如图所示,在水平地面上,有一横截面2m 20.0=S 的直角弯管,管中有流速为1s m 0.3-⋅=v 的水通过,求弯管所受力的大小和方向。
高一《动量》测试卷A 卷(夯实基础)一、选择题1.如图为马车模型,马车质量为m ,马的拉力为F 与水平方向成θ在拉力F 的作用下匀速前进了时间t ,在时间t 内拉力、重力、阻力对物体的冲量的大小分别为 ( )A.Ft 、0、Ftsin θB.Ftcos θ、0、Ftsin θC.Ft 、mgt 、Ftsin θD.Ft 、mgt 、Ftcos θ2.关于动量和冲量的下列说法中正确的是 ( )A.物体的末动量方向一定和它所受的总冲量方向相同B.物体所受合外力的冲量的方向一定和合外力的方向相同C.如果物体的初动量和末动量同向,那么这段时间内合外力的冲量一定和初动量同向D.如果物体的初动量和末动量反向,那么这段时间内合外力的冲量一定和末动量同向3.两只相同的鸡蛋,从同样的高度自由下落,第一次落在水泥地板上,鸡蛋被摔破了;第二次落在海绵垫子上,鸡蛋完好无损。
关于这一现象的原因,下列说法中正确的是( )A.鸡蛋和水泥地板的接触过程中动量变化较大,和海绵垫子接触过程中动量变化较小B.水泥地板对鸡蛋的冲量较大,海绵垫子对鸡蛋的冲量较小C.两次减速过程中鸡蛋的动量变化相同,但第一次鸡蛋动量变化率较大D.两次减速过程中鸡蛋的动量变化相同,但第二次鸡蛋动量变化率较大4.某人站在完全光滑的水平冰冻河面上,欲达到岸边,可以采取的方法是( )A.步行B.滑行C.挥动双臂;D.将衣服抛向岸的反方向5.一辆小车正在沿光滑水平面匀速运动,突然下起了大雨,雨水竖直下落,使小车内积下了一定深度的水。
雨停后,由于小车底部出现一个小孔,雨水渐渐从小孔中漏出。
关于小车的运动速度,下列说法中正确的是( )A.积水过程中小车的速度逐渐减小,漏水过程中小车的速度逐渐增大B.积水过程中小车的速度逐渐减小,漏水过程中小车的速度保持不变C.积水过程中小车的速度保持不变,漏水过程中小车的速度逐渐增大D.积水过程中和漏水过程中小车的速度都逐渐减小6. 如图所示是质量分别为m 1和m 2两物体碰撞前后的位移时间图象, 由图可知( ) A. 碰前两物体的速度的大小相等B. 质量m 1大于质量m 2C. 碰后两物体一起作匀速直线运动D. 碰前两物体动量大小相等, 方向相反7. 如图所示, 质量为m 的人, 站在质量为M 的车的一端, 相对于地面静止. 当车与地面间的摩擦可以不计时, 人由一端走到另一端的过程中( )A. 人在车上行走的平均速度越大而车在地上移动的距离越小B. 不管人以怎样的速度走到另一端, 车在地上移动的距离都一样C. 人在车上走时, 若人相对车突然停止, 则车沿与人行速度相反的方向作匀速直线运动D. 人在车上行走突然加速前进时, 则车也会突然加速运动8.一小型宇宙飞船在高空绕地球作匀速圆周运动, 如果飞船沿其速度相反的方向弹射出一个质量较大的物体, 则下列说法正确的是( )A. 飞船可按原轨道运行B. 物体可能按原轨道运行C. 物体运动的轨道半径无论怎样变化, 飞船运动的轨道半径一定增加 3s 2sD. 物体可能沿地球半径方向竖直下落9.两质量相同的小车A 和B ,置于光滑水平面上,一人站在A 车上,两车均静止。
- ⎰ 0第二章 动量、动量守恒定律2—1 质量为 m 的子弹以速率v 0 水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速 度成正比,比例系数为 k ,忽略子弹的重力,求:(1)子弹射入沙土后,速度大小随时间的变化关系; (2)子弹射入沙土的最大深度。
[解] 设任意时刻子弹的速度为 v ,子弹进入沙土的最大深度为 s ,由题意知,子弹所受的阻力f = - kv(1) 由牛顿第二定律f = ma = m d vd t 即 - kv == md vd t所以 d v = - kd t对等式两边积分 v m⎰v d v = - k ⎰tv 0v得lnv v 0m 0= - k tm因此(2) 由牛顿第二定律- k tv = v 0 emf = ma = md v= m d v d x = mv d v d t 即 - kv = mvd vd x 所以- kd x = d v m d x d t d x对上式两边积分k s d x = ⎰d v m 0 v 0得到 - ks = -vm 0即s = mv 0k2—2 质量为 m 的小球,在水中受到的浮力为 F ,当它从静止开始沉降时,受到水的粘滞阻力为 f =kv (k 为常数)。
若从沉降开始计时,试证明小球在水中竖直沉降的速率 v 与时间的关系为mg - F ⎛ v =1 - e - kt ⎫ m ⎪ k ⎝ ⎭d tmg - kv mg + kv m kge- 1 mg 2tk m kgm kgT T v [证明] 任意时刻 t 小球的受力如图所示,取向下为 y 轴的正方向,开始沉降处为坐标原 点由牛顿第二定律即mg - F - f = ma = m d vd t mg - F - kv = ma = m d vd t整理得d vmg - F - kv =d t m对上式两边积分⎰vd v = ⎰t d t 0 mg - F - kv 0 m得lnmg - F - kv mg - F= -kt m即 v =mg - F ⎛ 1 - e - kt ⎫ m ⎪ k ⎝ ⎭2—3 跳伞运动员与装备的质量共为 m ,从伞塔上跳出后立即张伞,受空气的阻力与速率的平方成正比,即 F = kv 2 。
高中物理《动量》基础典型习题全集(含答案)高中物理《动量》题全集(含答案)一、选择题1.冲量和动量的说法,正确的是()A。
冲量是反映力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.在水平桌面上,质量为m的物体受到水平推力F,始终不动。
在时间t内,力F推物体的冲量应为()A。
vB。
FtXXXD。
无法判断3.设兔子头受到大小等于自身体重的打击力时即可致死,兔子与树桩作用时间为0.2s。
则被撞死的兔子的奔跑速度可能是(g=10m/s2)()A。
1m/sB。
1.5m/sC。
2m/sD。
2.5m/s4.物体受到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.关于动量和冲量的说法,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二、选择题1.关于物体的动量,正确的是()A。
某一物体的动量改变,一定是速度大小改变B。
某一物体的动量改变,一定是速度方向改变C。
某一物体的运动速度改变,其动量一定改变D。
物体的运动状态改变,其动量一定改变2.关于物体的动量,正确的是()A。
物体的动量越大,其惯性越大B。
同一物体的动量越大,其速度一定越大C。
物体的动量越大,其动量的变化也越大D。
动量的方向一定沿着物体的运动方向3.关于物体的动量,正确的是()A。
速度大的物体,其动量一定也大B。
动量大的物体,其速度一定也大C。
匀速圆周运动物体的速度大小不变,其动量保持不变D。
匀速圆周运动物体的动量作周期性变化4.有一物体开始自东向西运动,动量大小为10kg·m/s,由于某种作用,后来自西向东运动,动量大小为15kg·m/s,如规定自东向西方向为正,则物体在该过程中动量变化为()A。
⼤学物理习题及解答(运动学、动量及能量)1-1.质点在Oxy 平⾯内运动,其运动⽅程为j t i t r )219(22-+=。
求:(1)质点的轨迹⽅程;(2)s .t 01=时的速度及切向和法向加速度。
1-2.⼀质点具有恒定加速度j i a 46+=,在0=t 时,其速度为零,位置⽮量i r 100=。
求:(1)在任意时刻的速度和位置⽮量;(2)质点在oxy 平⾯上的轨迹⽅程,并画出轨迹的⽰意图。
1-3. ⼀质点在半径为m .r 100=的圆周上运动,其⾓位置为342t +=θ。
(1)求在s .t 02=时质点的法向加速度和切向加速度。
(2)当切向加速度的⼤⼩恰等于总加速度⼤⼩的⼀半时,θ值为多少?(3)t 为多少时,法向加速度和切向加速度的值相等?题3解: (1)由于342t +=θ,则⾓速度212t dt d ==θω,在t = 2 s 时,法向加速度和切向加速度的数值分别为 222s 2t n s m 1030.2-=??==ωr a22s t t s m 80.4d d -=?==t r a ω(2)当2t 2n t 212a a a a +==时,有2n 2t 3a a=,即 22212)24(3)r t (tr = s 29.0s 321==t此时刻的⾓位置为 rad.t 153423=+=θ (3)要使t n a a =,则有2212)24()t (r tr =s .t 550=3-1如图所⽰,在⽔平地⾯上,有⼀横截⾯2m 20.0=S 的直⾓弯管,管中有流速为1s m 0.3-?=v 的⽔通过,求弯管所受⼒的⼤⼩和⽅向。
解:在t ?时间内,从管⼀端流⼊(或流出)⽔的质量为t vS m ?=?ρ,弯曲部分AB 的⽔的动量的增量则为()()A B A B v v t vS v v m p -?=-?=?ρ依据动量定理p I ?=,得到管壁对这部分⽔的平均冲⼒()A B v v I F -=?=Sv t ρ从⽽可得⽔流对管壁作⽤⼒的⼤⼩为N 105.2232?-=-=-='Sv F F ρ作⽤⼒的⽅向则沿直⾓平分线指向弯管外侧。
高中物理动量习题及答案高中物理动量习题及答案动量是物理学中一个重要的概念,描述了物体运动的特征。
在高中物理学习中,动量是一个必须掌握的内容。
下面将介绍一些高中物理动量习题及答案,希望对学生们的学习有所帮助。
1. 问题:一个质量为2kg的物体以速度10m/s向东运动,另一个质量为3kg的物体以速度5m/s向西运动,两个物体碰撞后,速度的变化是多少?解答:首先,我们需要计算两个物体的动量。
第一个物体的动量为2kg ×10m/s = 20kg·m/s,第二个物体的动量为3kg × (-5m/s) = -15kg·m/s。
由于动量守恒定律,碰撞后两个物体的动量之和仍然保持不变。
因此,两个物体碰撞后的总动量为20kg·m/s + (-15kg·m/s) = 5kg·m/s。
根据动量守恒定律,两个物体碰撞后的总动量等于碰撞前的总动量,所以速度的变化为5kg·m/s / (2kg +3kg) = 1m/s。
2. 问题:一个质量为0.5kg的物体以速度8m/s向东运动,另一个质量为1kg的物体以速度4m/s向西运动,两个物体碰撞后,速度的变化是多少?解答:同样地,首先计算两个物体的动量。
第一个物体的动量为0.5kg × 8m/s= 4kg·m/s,第二个物体的动量为1kg × (-4m/s) = -4kg·m/s。
根据动量守恒定律,碰撞后两个物体的总动量仍然保持不变,即4kg·m/s + (-4kg·m/s) =0kg·m/s。
因此,两个物体碰撞后的总动量为0kg·m/s,速度的变化为0kg·m/s / (0.5kg + 1kg) = 0m/s。
3. 问题:一个质量为2kg的物体以速度5m/s向东运动,另一个质量为4kg的物体以速度2m/s向西运动,两个物体碰撞后,速度的变化是多少?解答:计算两个物体的动量。
动量2-1 ./1065.1016s cm g P B ⋅×==− o 30=θ.2-2 (1)木块的速率0v m M m v +=和动量0v m M Mm p +=木;子弹的动量02v mM m p +子. (2)子弹施予木块的动量0v mM Mm I +=木. 2-3 s m kg l mg T m I /86.0)(0⋅=−= 2-4 2111m m ft v += , 222112m ft m m ft v ++=. 2-5 .4.1m S =船 (对岸), m S S S 6.2=+−=人对船船人.(对岸). 2-6 kg m v v v v m 30000=−+=货乙乙乙. 2-7 u m M m v v ++=前,v v =中,u mM m v v +−=后 2-8 (1) NmM Nm v +−=车 (2) m M m M m N M Nm M m v N ]121)1(11[+++++−+++−=L 车(3) 比较(1)和(2),显然有N >. 2-9 0220212cos 4θv v v +=, 20012110011cos 2cos sin cos 2v v v v v v tg θθα−−−===. 2-10 N tmv F t 366090010102402403=×××==− 2-11 (1) g M v a −=μ000; (2) s kg g a v M /735)(000=+=μ. 2-12 (1) 3ln 2500ln 01==mm c v ; 3ln 50002=v ; s m v /6.82393ln 75003==. (2) s m v /6.40235ln 2500486060ln 2500==−=. 2-13 dtdm u v F )(+=为向前的推力, 此式的v 、u 为绝对值. 2-14 (1) 水平总推力为dt dm vF =(向前) (2) 以上问题的答案不改变2-15 质点受力m m f 2ω−==, 恒指向原点.2-16 g m m F B A )(+>μ2-17⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++−=++−=++−=+−=θθθθθθθθθθctg m tg m m gtg m m m m g m m a ctg m tg m m g m m m g m a y x 221212212211221221221)()(sin sin )()(sin cos sin ⎪⎩⎪⎨⎧=++=+=0)(sin cos sin 2221121212yx a ctg m tg m m g m m m g m a θθθθθ 2-18 g m m F ))((2121++>μμ 2-19 (1) 21])cos (sin cos 2[θμθθ−=g d t (2) 268.03245cos 60cos 45sin 45cos 60sin 60cos 22=−=−−=o o oo o o μ 2-20 23232132321'1/58.01714)(4)(s m g g m m m m m m m m m m a ==++−+= 2-21 μθ21213m m m m tg −+>. 2-22 g m m m m m F )(32123++= 2-23 (1)⎩⎨⎧−=+=)sin cos ()cos sin (θθθθa g m N a g m T (2) θgctg a = 2-24 kg tg tg kg v θμμθθμθθμθ+−=+−=1sin cos cos sin min , kg tg tg kg v θμμθθμθθμθ−+=−+=1sin cos cos sin max 2-25 )2('a g mM Mm f −+=2-26 从机内看: g a 4/3=从地面上的人看: ⎩⎨⎧==g a g a By Ax 2/14/3 ; ⎩⎨⎧−==g a a ByBx 4/10. 2-27 (1) gl v = (2) ⎪⎩⎪⎨⎧====N l v m N Nmg N n t 16.09.422-28 由dr 这一段,所需向心力 rdr l m r dm dT 22ωω== 易证。
高中物理《动量》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.高速运动的汽车在发生碰撞时,会弹出安全气囊来保护乘客的生命安全。
关于安全气囊的作用,下列说法正确的是( )A .安全气囊能减少乘客受到的冲击力的大小,不能减少冲击力的冲量B .安全气囊能减少乘客受到的冲击力的冲量,不能减少冲击力的大小C .安全气囊既能减少乘客受到的冲击力的大小,也能减少冲击力的冲量D .安全气囊既不能减少乘客受到的冲击力的大小,也不能减少冲击力的冲量2.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为0.2 kg 的小球以5.0 m/s 的速度向前运动,与质量为3.0 kg 的静止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是v 木=1 m/s ,则( )A .v 木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后球的速度为v 球=-10 m/sB .v 木=1 m/s 这一假设是不合理的,因而这种情况不可能发生C .v 木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后小球被弹回来D .v 木=1 m/s 这一假设是可能发生的,但由于题给条件不足,v 球的大小不能确定3.判断下列说法不正确...的是( ) A .反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果B .只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析C .反冲运动的原理既适用于宏观物体,也适用于微观粒子D .在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行4.火箭利用喷出的气体进行加速,是利用了高速气体的哪种作用( )A .产生的浮力B .向外的喷力C .反冲作用D .热作用5.如图所示,A 、B 是位于水平桌面上两个质量相等的小木块,离墙壁的距离分别为L 和L ′,与桌面之间的滑动摩擦力分别为它们重力的A μ和B μ倍。
现给A 一初速度,使之从桌面右端向左端运动。
设A 、B 之间,B 与墙之间的碰撞时间都很短,且碰撞中总动能无损失,若要使木块A 最后不从桌面上掉下来,则A 的初速度最大为( )A .B .C .D .6.如图所示,排球比赛中运动员某次将飞来的排球从a 点水平击出,球击中b 点;另一次将飞来的相同排球从a 点的正下方且与b 点等高的c 点斜向上击出,也击中b 点,排球运动的最高点d 与a 点的高度相同。
高二物理:动量与动量守恒定律练习题(含参考答案)的物体A。
物体A向右以速度v撞击平板车B,撞击后物体A和平板车B一起向右运动。
假设撞击过程中没有能量损失,则撞击后平板车B的速度为:()A。
v/2B。
vC。
2v/3D。
3v/41.一名跳水运动员从峭壁上水平跳入湖水中。
已知运动员的质量为70kg,初速度为5m/s。
经过1秒后速度为5m/s。
不计空气阻力,求此过程中运动员动量的变化量。
A。
700 kg·m/s B。
350 kg·m/s C。
350(-1) kg·m/s D。
350(+1) kg·m/s2.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动。
A球的动量为9kg•m/s,B球的动量为3kg•m/s。
当A追上B时发生碰撞,求碰后A、B两球的动量可能值。
A。
pA′=6 kg•m/s,pB′=6 kg•m/s B。
pA′=8 kg•m/s,pB′=4 kg•m/s C。
pA′=﹣2 kg•m/s,pB′=14 kg•m/s D。
pA′=﹣4 kg•m/s,pB′=17 kg•m/s3.A、B两物体发生正碰。
碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移—时间图象如图所示。
由图可知,物体A、B的质量之比为:A。
1∶1 B。
1∶2 C。
1∶3 D。
3∶14.在光滑水平地面上匀速运动的小车和砂子总质量为M,速度为v。
在行驶途中有质量为m的砂子从车上漏掉,求砂子漏掉后小车的速度。
A。
v B。
(M-m)v/M C。
mv/(M-m) D。
(M-m)v/m5.在光滑水平面上,质量为m的小球A正以速度v匀速运动。
某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰,两球相碰后,A球的动能恰好变为原来的1/4.求碰后B球的速度大小。
A。
2v B。
6v C。
2v/3 或 6v/7 D。
无法确定6.在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车。
现有一质量也为m的小球以v的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)。
定律成立的条件⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。
⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。
2.动量守恒定律的表达形式(1),即p1 p2=p1/ p2/,(2)Δp1 Δp2=0,Δp1= -Δp2 和3.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法(1)分析题意,明确研究对象。
(2)对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,判定能否应用动量守恒。
(3)确定过程的始、末状态,写出初动量和末动量表达式。
注重:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。
(4)建立动量守恒方程求解。
4.注重动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性.二、动量守恒定律的应用1两个物体作用时间极短,满足内力远大于外力,可以认为动量守恒。
碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。
如:光滑水平面上,质量为m1的物体A以速度v1向质量为m2的静止物体B运动,B 的左端连有轻弹簧分析:在Ⅰ位置A、B刚好接触,弹簧开始被压缩,A开始减速,B开始加速;到Ⅱ位置A、B速度刚好相等(设为v),弹簧被压缩到最短;再往后A、B远离,到Ⅲ位位置恰好分开。
(1)弹簧是完全弹性的。
压缩过程系统动能减少全部转化为弹性势能,Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大;分开过程弹性势能减少全部转化为动能;因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等。
这种碰撞叫做弹性碰撞。
由动量守恒和能量守恒可以证实A、B的最终速度分别为:。
(这个结论最好背下来,以后经常要用到。
)(2)弹簧不是完全弹性的。
压缩过程系统动能减少,一部分转化为弹性势能,一部分转化为内能,Ⅱ状态弹性势能仍最大,但比损失的动能小;分离过程弹性势能减少,部分转化为动能,部分转化为内能;因为全过程系统动能有损失。
(3)弹簧完全没有弹性。
压缩过程系统动能减少全部转化为内能,Ⅱ状态没有弹性势能;由于没有弹性,A、B不再分开,而是共同运动,不再有分离过程。
动量大题经典题型及解析一、碰撞类问题1. 题目- 质量为m_1 = 1kg的小球以v_1 = 4m/s的速度与质量为m_2 = 2kg静止的小球发生正碰。
碰撞后m_1的速度为v_1' = 1m/s,方向与原来相同。
求碰撞后m_2的速度v_2'。
- 根据动量守恒定律m_1v_1=m_1v_1'+m_2v_2'。
- 已知m_1 = 1kg,v_1 = 4m/s,m_2 = 2kg,v_1' = 1m/s。
- 将数值代入动量守恒定律公式可得:1×4 = 1×1+2× v_2'。
- 即4 = 1 + 2v_2',移项可得2v_2'=4 - 1=3,解得v_2'=(3)/(2)m/s = 1.5m/s。
2. 题目- 两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,B球在前,A球在后,m_A = 1kg,m_B= 2kg,v_A = 6m/s,v_B = 3m/s。
当A球与B球发生碰撞后,A、B两球的速度可能是()- A. v_A' = 4m/s,v_B' = 4m/s- B. v_A' = 2m/s,v_B' = 5m/s- C. v_A'=-4m/s,v_B' = 6m/s- D. v_A' = 7m/s,v_B' = 2.5m/s- 首先根据动量守恒定律m_Av_A+m_Bv_B=m_Av_A'+m_Bv_B'。
- 代入数据可得1×6+2×3 = 1× v_A'+2× v_B',即12=v_A'+2v_B'。
- 然后根据碰撞的合理性,碰撞后系统的总动能不增加,碰撞前总动能E_k0=(1)/(2)m_Av_A^2+(1)/(2)m_Bv_B^2=(1)/(2)×1×6^2+(1)/(2)×2×3^2=27J。
(物理)物理动量定理练习题及答案及解析一、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18m /s v =运动员反弹到达高度h 2,,网时速度为210m /s v ==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.如图甲所示,平面直角坐标系中,0≤x ≤l 、0≤y ≤2l 的矩形区域中存在交变匀强磁场,规定磁场垂直于纸面向里的方向为正方向,其变化规律如图乙所示,其中B 0和T 0均未知。
比荷为c 的带正电的粒子在点(0,l )以初速度v 0沿+x 方向射入磁场,不计粒子重力。
(1)若在t =0时刻,粒子射入;在t <02T 的某时刻,粒子从点(l ,2l )射出磁场,求B 0大小。
(2)若B 0=02c v l ,且粒子从0≤l ≤02T的任一时刻入射时,粒子离开磁场时的位置都不在y轴上,求T 0的取值范围。
(3)若B 0= 02c v l ,00l T v π=,在x >l 的区域施加一个沿-x 方向的匀强电场,在04T t =时刻入射的粒子,最终从入射点沿-x 方向离开磁场,求电场强度的大小。
【答案】(1)00v B cl =;(2)00l T v π≤;(3)()20421v E n cl π=+()0,1,2n =L .【解析】 【详解】设粒子的质量为m ,电荷量为q ,则由题意得qc m=(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,设运动半径为R ,根据几何关系和牛顿第二定律得:R l =2000v qv B m R=解得00v B cl=(2)设粒子运动的半径为1R ,由牛顿第二定律得20001v qv B m R =解得12l R =临界情况为:粒子从0t =时刻射入,并且轨迹恰好过()0,2l 点,粒子才能从y 轴射出,如图所示设粒子做圆周运动的周期为T ,则002m lT qB v ππ== 由几何关系可知,在02T t =内,粒子轨迹转过的圆心角为 θπ=对应粒子的运动时间为1122t T T ππ== 分析可知,只要满足012T t ≥,就可以使粒子离开磁场时的位置都不在y 轴上。
人教版高中物理《动量》精选练习题1. 一个运动的物体,受到恒定摩擦力而减速至静止,若其位移为s,速度为v,加速度为a,动量为p,则在下列图象中能正确描述这一运动过程的图象是( )2.从同一高度由静止落下的玻璃杯,掉在水泥地上易碎,掉在棉花上不易碎,这是因为玻璃杯掉在棉花上时( )A.受到冲量小B.受到作用力小C.动量改变量小D.动量变化率小3. 关于动量、冲量,下列说法正确的是( )A.物体动量越大,表明它受到的冲量越大B.物体受到合外力的冲量等于它的动量的变化量C.物体的速度大小没有变化,则它受到的冲量大小等于零D.物体动量的方向就是它受到的冲量的方向4.物体在恒力F作用下做直线运动,在时间△t1内速度由0增至v,在时间△t2内速度由2v增至3v,设F在时间△t1内冲量为I1,在时间△t2内冲量为I2,则有( )A.I1=I2B.I1<I2C.△t1=△t2D.△t1<△t25.质量为m的小球A,在光滑水平面上以速度v与质量为2m的静止小球B发生正碰后,A球的速率变为原来的,则B球碰后的速率可能是( )A. B. C. D.6.一个质量为2kg的物体在光滑水平面上,有一个大小为5N的水平外力作用其上后,持续10s立即等值反向作用,在经过10s时有( )A.物体正好回到出发点B.物体速度恰为零C.物体动量为100kg·m/sD.20s内物体动量改变量为零7.质量为m的物体,在水平面上以加速度a从静止开始运动,所受阻力是f,经过时间为t,它的速度是v,在此过程中物体所受合外力的冲量是( )A. B.mv C.mat D.8.如图所示,两个小球在光滑水平面上,沿同一直线运动,已知m1=2kg,m2=4kg,m1以2m/s的速度向右运动,m2以8m/s的速度向左运动,两球相碰后,m1以10m/s的速度向左运动,由此可知( )A.相碰后m2的速度大小为2m/s,方向向右B.相碰后m2的速度大小为2m/s,方向向左C.在相碰过程中,m2的动量改变大小是24kg·m/s,方向向右D.在相碰过程中,m1的冲量大小为24N·s,方向向左9.两个物体质量分别为mA 、mB,mA>mB,速度分别为vA、vB,当它们以大小相等的动量做方向相反的相互碰撞后,下列哪种情况是可能的( ) A.两物体都沿vA方向运动B.两物体都沿vB方向运动C.一个物体静止,而另一个物体向某方向运动D.两物体各自被弹回10.放在光滑水平面上质量不等的两物体,质量分别为M1和M2,用细线连接这两物体,且夹紧一根轻质弹簧,然后将细线烧断,则对两物体运动的叙述,正确的有( )A.两物体离开弹簧时速率有v1:v2xbj=M1:M2B.两物体离开弹簧时动量大小有p1:p2=M1:M2C.两物体离开弹簧前受力大小有F1:F2=M1:M2D.在任意时刻两物体动量大小相等二、填空题11.质置为m的物体,在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑,经过时间t,物体的速度为v1,在这段时间内,重力对物体的冲量为______,支持力的冲量大小为______,合外力对物体的冲量大小为______.12.物体A、B的质量之比为mA :mB=4:1,使它们以相同的初速度沿水平地面滑行,若它们受到的阻力相等,那么它们停下来所用的时间之比为tA :tB=______,若两物体与地面的动摩擦因数相同,那么它们停下来所用的时间之比为tA :tB=______13.以30m/s的速度竖直向上抛出一物体,经2s达到最高点,则空气阻力和重力之比为______.(g取10m/s2)14.一质量为1.0kg的小球静止在光滑水平面上,另一质量为0.5kg的小球以2m/s的速度和静止的小球发生碰撞,碰后以0.2mAs的速度被反弹,仍在原来的直线上运动,碰后两球的总动量是______kg·m/s,原来静止的小球获得的速度大小为______m/s.15.质量为1kg的小球从离地面5m高处自由落下,碰地后反弹的高度为0.8m,碰地的时间为0.05s.设竖直向上速度为正方向,则碰撞过程中,小球动量的增量为______kg·m/s,小球对地的平均作用力为______,方向______三、计算题:16.质量为1kg的钢球静止在光滑水平面上,一颗质量为50g的子弹以1000m/s的速率水平碰撞到钢球上后,又以800m/s的速率反向弹回,则碰后钢球的速度大小等于多少?17.质量为60kg的人,不慎从高空支架上跌落,由于弹性安全带的保护,使他悬挂在空中,已知安全带长5m,缓冲时间是1.2s,求安全带受到的平均冲力大小是多少?18.某人在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内装有n颗子弹,每颗子弹的质量均为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口对于地的速度为v,在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已射人靶中,在发射完n颗子弹时,小船后退的距离等于多少?19.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=2kg,A=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mB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?20.如图所示,有A、B两质量均为M的小车,在光滑水平面上以相同的速度如在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车的相撞?21.如图所示,水平地面上O点正上方H高处以速度v水平抛出一个物体,当物体下落时,物体爆裂成质量相等的两块,两块同时落到地面,其中一块落在O点,不计空气阻力,求另一块的落地点距O点的距离.22.在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车,—个质量为m的小铁块以速度v 沿水平槽口滑去,如图所示,求:(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度H (设m不会从左端滑离M).(2)铁块到最大高度时,小车的速度大小.(3)当铁块从右端脱离小车时,铁块和小车的速度分别是多少?23.如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量为2m平板车C,在车上的左端放有一质量为m的小木块B,在小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内、半径为r的14光滑圆形轨道,轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。
高考物理最新力学知识点之动量技巧及练习题附答案(1)一、选择题1.运动员向静止的球踢了一脚(如图),踢球时的力F =100 N ,球在地面上滚动了t =10 s 停下来,则运动员对球的冲量为( )A .1000 N•sB .500 N•sC .0 N•sD .无法确定2.如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为2m 和m 的A B 、两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A B 、不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是( )A .两滑块的动量大小之比:2:1AB p p =B .两滑块的速度大小之比A B v v :2:1=C .两滑块的动能之比12::kA kB E E =D .弹簧对两滑块做功之比:1:1A B W W =3.如图所示,静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,则下列说法不正确的是( )A .α粒子与反冲粒子的动量大小相等,方向相反B .原来放射性元素的原子核电荷数为90C .反冲核的核电荷数为88D .α粒子和反冲粒子的速度之比为1:884.质量为1.0kg 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5.0m .小球与软垫接触的时间为1.0s ,在接触时间内小球受到合力的冲量大小为(空气阻力不计,g 取10m/s 2)A .10N·s B .20N·s C .30N·s D .40N·s 5.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6.质量为m的子弹以某一初速度v击中静止在粗糙水平地面上质量为M的木块,并陷入木块一定深度后与木块相对静止,甲、乙两图表示这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置,设地面粗糙程度均匀,木块对子弹的阻力大小恒定,下列说法正确的是()A.若M较大,可能是甲图所示情形:若M较小,可能是乙图所示情形B.若0v较小,可能是甲图所示情形:若0v较大,可能是乙图所示情形C.地面较光滑,可能是甲图所示情形:地面较粗糙,可能是乙图所示情形D.无论m、M、0v的大小和地面粗糙程度如何,都只可能是甲图所示的情形7.质量为m的质点作匀变速直线运动,取开始运动的方向为正方向,经时间t速度由v变为-v,则在时间t内A.质点的加速度为2v tB.质点所受合力为2mvt -C.合力对质点做的功为2mvD.合力对质点的冲量为08.如图,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M,顶端高度为h,今有一质量为m的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是()A.mhM m+B.MhM m+C.cotmhM mα+D.cotMhM mα+9.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。