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高中物理：动量定理(拓展提升训练及解析)

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高中物理：动量定理（拓展提升训练及解析）1．(多选)两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是()A．互推后两同学总动量增加B．互推后两同学动量大小相等，方向相反C．分离时质量大的同学的速度小一些D．互推过程中机械能守恒解析：对两同学所组成的系统，互推过程中，合外力为零，总动量守恒，故A错误；两同学动量的变化量大小相等，方向相反，故B、C正确；互推过程中机械能增大，故D 错误．答案：BC2.如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面是粗糙的，有一质量为m的木块，以初速度v0滑上小车的上表面．若车的上表面足够长，则()A．木块的最终速度一定为m v0/(M＋m)B．由于车的上表面粗糙，小车和木块组成的系统动量减小C．车的上表面越粗糙，木块减少的动量越多D．车的上表面越粗糙，小车增加的动量越多解析：以小车和木块组成的系统为研究对象所受合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，m速度减小，M速度增大，m速度减小到最小时，M速度达最大，最后m、M以共同速度运动．有m v＝(m＋M)v′，解得v′＝m v0M＋m，无论车表面如何粗糙，最终两者的速度都是v′＝m v0M＋m，故A正确．答案：A3．(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高．现让小滑块m从A点由静止下滑，则()A．m不能到达M上的B点B．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动C．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零D．M与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒解析：M和m组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒所以m恰能达到小车上的B 点，到达B点时小车与滑块的速度都是0，故A错误；M和m组成的系统水平方向动量守恒，m从A到C的过程中以及m从C到B的过程中m一直向右运动，所以M一直向左运动，m到达B的瞬间，M与m速度都为零，故B错误，C正确；小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零，系统水平方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，所以系统动量不守恒．M和m组成的系统机械能守恒，故D正确．答案：CD4．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为()A．v0＋mMv B．v0－mMvC．v0＋mM(v0＋v) D．v0＋mM(v0－v)解析：人在跃出的过程中，船、人组成的系统水平方向上动量守恒，规定向右为正方向．则：(M＋m)v0＝M v′－m v，解得：v′＝v0＋mM(v0＋v)故选C.答案：C1．关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围，下列说法正确的是() A．牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题B．牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题C．动量守恒定律既适用于低速，也适用于高速运动的问题D．动量守恒定律适用于宏观物体，不适用于微观粒子解析：牛顿运动定律只适合研究低速、宏观问题，动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的各个领域．答案：C2．(多选)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组成的系统的动量守恒B．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量不守恒C．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒D．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒答案：BC3．一条约为180 kg的小船漂浮在静水中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，忽略水的阻力，以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图，图中虚线部分为人走到船头时的情景．请用有关物理知识判断下列图中所描述物理情景正确的是()解析：人和船组成的系统动量守恒，总动量为零，人向前走时，船将向后退，B正确．答案：B4．在光滑水平面上有一辆平板车，一人手握大锤站在车上．开始时人、锤和车均静止且这三者的质量依次为m1、m2、m3.人将大锤水平向左抛出后，人和车的速度大小为v，则拋出瞬间大锤的动量大小为()A．m1v B．m2vC．(m1＋m3)v D．(m2＋m3)v解析：以人、锤和车组成的系统为研究对象，取向左为正方向，人将大锤水平向左抛出的过程，系统的动量守恒，由动量守恒定律(m1＋m3)v－p＝0可得，拋出瞬间大锤的动量大小为p＝(m1＋m3)v，故选：C.答案：C5.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图所示．人与雪橇的总质量为M ，人与雪橇以速度v 1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)．当人相对于雪橇以速度v 2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为( )A.M v 1－M v 2M －mB.M v 1M －mC.M v 1＋M v 2M －m D ．v 1解析：雪橇所受阻力不计，人起跳后，人和雪橇组成的系统水平方向不受外力，系统水平动量守恒，起跳后人和雪橇的水平速度相同，设为v .取向南为正方向，由水平动量守恒得：M v 1＝M v ，得 v ＝v 1，方向向南，故ABC 错误，D 正确．故选D.答案：D6.(多选)如图所示，A 、B 两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为p 1和p 2，碰撞后A 球继续向右运动，动量大小为p ′1，则下列等式成立的是( )A ．p 1＋p 2＝p ′1＋p ′2B ．p 1－p 2＝p ′1＋p ′2C ．p ′1－p 1＝p ′2＋p 2D ．－p ′1＋p 1＝p ′2＋p 2解析：因水平面光滑，所以A 、B 两球组成的系统在水平方向上动量守恒．以向右为正方向，由于p 1、p 2、p ′1、p ′2均表示动量的大小，所以碰前的动量为p 1－p 2，碰后的动量为p ′1＋p ′2，B 对．经变形－p ′1＋p 1＝p ′2＋p 2，D 对．答案：BD7.(多选)如图所示，三辆完全相同的平板小车a 、b 、c 成一直线排列，静止在光滑水平面上．c 车上有一小孩跳到b 车上，接着又立即从b 车跳到a 车上．小孩跳离c 车和b 车时对地的水平速度相同．他跳到a 车上相对a 车保持静止，此后( )A ．a 、b 两车运动速率相等B ．a 、c 两车运动速率相等C ．三辆车的速率关系v c ＞v a ＞v bD ．a 、c 两车运动方向相反解析：若人跳离b 、c 车时速度为v ，以人和c 车组成的系统为研究对象，由动量守恒定律，得0＝－M 车v c ＋m 人v ，对人和b 车：m 人v ＝－M 车v b ＋m 人v ，对人和a 车：m 人v ＝(M 车＋m 人)·v a ，解得：v c ＝m 人v M 车，v b ＝0，v a ＝m 人v M 车＋m 人； 即v c ＞v a ＞v b ，并且v c 与v a 方向相反．答案：CD8.(多选)两个小木块A 和B 中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平地面上，落地点与平台边缘的水平距离分别为l A ＝1 m ，l B ＝2 m ，如图所示，则下列说法正确的是( )A ．木块A 、B 离开弹簧时的速度大小之比v A ∶v B ＝1∶2B ．木块A 、B 的质量之比m A ∶m B ＝2∶1C ．木块A 、B 离开弹簧时的动能之比E A ∶E B ＝1∶2D ．弹簧对木块A 、B 的作用力大小之比F A ∶F B ＝1∶2解析：A 、B 两木块脱离弹簧后做平抛运动，由平抛运动规律，得木块A 、B 离开弹簧时的速度大小之比为：v A v B ＝l A l B ＝12，A 正确；根据动量守恒定律，得m A v A －m B v B ＝0，故m A m B＝v B v A ＝21，B 正确；木块A 、B 离开弹簧时的动能之比为：E k A E k B ＝m A v 2A m B v 2B ＝21×14＝12，C 正确；弹簧对木块A 、B 的作用力大小之比为：F A F B ＝11＝1，D 错误．答案：ABC 9．一辆车在水平光滑路面上以速度v 匀速行驶．车上的人每次以相同的速度4v (对地速度)向行驶的正前方抛出一个质量为m 的沙包．抛出第一个沙包后，车速减为原来的34，则抛出第四个沙包后，此车的运动情况如何？解析：设车的总质量为M ，抛出第四个沙包后车速为v 1，由全过程动量守恒得M v ＝(M －4m )v 1＋4m ·4v .①对抛出第一个沙包前后列方程有：M v ＝(M －m )34v ＋m ·4v .② 将②式所得M ＝13m 代入①式，解得抛出第四个沙包后车速为v 1＝－v 3，负号表示向后退．答案：车以v 3的速度向后退 10．质量为1 000 kg 的轿车与质量为4 000 kg 的货车迎面相撞．碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶方向运动一段路程后停止(如图所示)，从事故现场测出，两车相撞前，货车的行驶速度为54 km/h ，撞后两车的共同速度为18 km/h.该段公路对轿车的限速为100 km/h.试判断轿车是否超速行驶.解析：碰撞中两车间的相互作用力很大，可忽略两车受到的其他作用力，近似认为两车在碰撞过程中动量守恒．设轿车质量为m 1，货车质量为m 2；碰撞前轿车速度为v 1，货车速度为v 2；碰撞后两车的共同速度为v ′.选轿车碰撞前的速度方向为正方向．碰撞前系统的总动量为m 1v 1＋m 2v 2，碰撞后系统的总动量为(m 1＋m 2)v ′，由动量守恒定律得：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v ′，v 1＝（m 1＋m 2）v ′－m 2v 2m 1＝－（1 000＋4 000）×18＋（4 000×54）1 000km/h ＝126 km/h>100 km/h ，故轿车在碰撞前超速行驶．答案：轿车超速行驶11．如图所示，一足够长木板，质量为M ，放在光滑水平面上，在其左端放一质量为m 的小木块(可视为质点)，m >M ，木块与木板间存在摩擦，现使两者以速度v 0共同向右运动．已知木板与墙碰撞后立即反向且速度大小不变，木块不会滑离木板和碰到墙．求木板在第二次碰墙后的运动过程中，木板速度为零时木块的速度．解析：第一次碰墙后，木板原速率反向瞬间，木块速度不变，木板与木块最终一起以共同速度向右运动，由动量守恒定律得(m －M )u 0＝(m ＋M )u ，得u ＝(m －M )u 0/(m ＋M )．第二次碰墙后，当木板速度为零时，由动量守恒定律得(m－M) u＝mu′，得u′＝（m－M）2m（m＋M）u0. 答案：u′＝（m－M）2m（m＋M）u0。

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高中物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

高中物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

高中物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R =0.1 m ，半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ，水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（1）两小球碰前A 的速度； （2）球碰撞后B ,C 的速度大小；（3）小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力；【答案】（1）2m/s （2）v A ＝1m /s ，v B ＝3m /s （3）4N ，方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】（1）选向右为正，碰前对小球A 的运动由动量定理可得： –μ Mg t ＝M v – M v 0 解得：v ＝2m /s（2）对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒，动能守恒：A B Mv Mv mv =+222111222A B Mv Mv mv =+ 解得：v A ＝1m /s v B ＝3m /s（3）由于轨道光滑，B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒：2211222B Cmv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析，由牛顿第二定律有： 2CN v mg F m R'+= 解得：F N ＝4N由牛顿第三定律知，F N '＝F N ＝4N小球对轨道的压力的大小为3N ，方向竖直向上．2．半径均为52m R =的四分之一圆弧轨道1和2如图所示固定，两圆弧轨道的最低端切线水平，两圆心在同一竖直线上且相距R ，让质量为1kg 的小球从圆弧轨道1的圆弧面上某处由静止释放，小球在圆弧轨道1上滚动过程中，合力对小球的冲量大小为5N s ⋅，重力加速度g 取210m /s ，求：（1）小球运动到圆弧轨道1最低端时，对轨道的压力大小; （2）小球落到圆弧轨道2上时的动能大小。

高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：动量定理(课后习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：动量定理(课后习题)【含答案及解析】

动量定理课后篇巩固提升必备知识基础练1.圆周轨道,圆心O在S的正上方。

在O和P两点各有如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的14一质量为m的小球a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑。

以下说法正确的是()A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相同B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相同C.a比b先到达S,它们在S点的动量相同D.b比a先到达S,它们在S点的动量相同mv2,解得v=√2gℎ,所以在,只有重力对小球做功,故机械能守恒,故有mgh=12相同的高度,两小球的速度大小相同,即速率相同,由于a的路程小于b的路程,故t a<t b,即a比b先到达S,又因为到达S点时a的速度竖直向下,而b的速度水平向左,故两小球的动量不相等,A正确。

2.(多选)下面关于物体动量和冲量的说法,正确的是()A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向,就是它所受合外力的冲量方向D.物体所受合外力冲量越大,它的动量变化就越大,物体所受合外力的冲量,其大小等于动量的变化量的大小,方向与动量增量的方向相同,故A项错误,B、C、D项正确。

3.(2020湖南边城高级中学高二开学考试)篮球运动深受同学们的喜爱,打篮球时某同学伸出双手接传来的篮球,双手随篮球迅速收缩至胸前,如图所示。

下列说法正确的是()A.手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力B.手对篮球的作用力与篮球对手的作用力是一对平衡力C.这样做的目的是减小篮球动量的变化量D.这样做的目的是减小篮球对手的冲击力,大小相等,方向相反,故A、B 错误;先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,根据动量定理得-Ft=0-mv,解得F=mvt,当时间增大时,球动量的变化率减小,作用力就减小,而动量的变化量不变,所以C错误,D正确。

4.(多选)A、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,则下列说法中正确的是()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、B球在空中只受重力作用,因此相同时间内重力的冲量相同,因此两球动量的变化大小相等、方向相同,A选项正确;动量的变化率为ΔpΔt =mΔvΔt=mg,大小相等、方向相同,C选项正确。

(物理)物理动量定理提高训练含解析

(物理)物理动量定理提高训练含解析

（物理）物理动量定理提高训练含解析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图1所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y 轴方向没有变化，与横坐标x 的关系如图2所示，图线是双曲线（坐标是渐近线）；顶角θ=53°的光滑金属长导轨MON 固定在水平面内，ON 与x 轴重合，一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，已知t =0时，导体棒位于顶角O 处；导体棒的质量为m =4kg ；OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R =0．5Ω，其余电阻不计，回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示，图线是过原点的直线，求：（1）t =2s 时流过导体棒的电流强度的大小； （2）在1~2s 时间内导体棒所受安培力的冲量大小；（3）导体棒滑动过程中水平外力F （单位：N ）与横坐标x （单位：m ）的关系式． 【答案】（1）8A （2）8N s ⋅（3）32639F x =+【解析】 【分析】 【详解】（1）根据E-t 图象中的图线是过原点的直线特点，可得到t =2s 时金属棒产生的感应电动势为4V E =由欧姆定律得24A 8A 0.5E I R === （2）由图2可知，1(T m)x B =⋅ 由图3可知，E 与时间成正比，有E =2t （V ）4EI t R== 因θ=53°，可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度43x L = 又由F BIL =安所以163F t 安=即安培力跟时间成正比所以在1~2s 时间内导体棒所受安培力的平均值163233N 8N 2F +== 故8N s I F t =∆=⋅安（3）因为43vE BLv Bx ==⋅所以1.5(m/s)v t =可知导体棒的运动时匀加速直线运动，加速度21.5m/s a =又212x at =，联立解得6F =+【名师点睛】本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义，运用数学知识写出电流与时间的关系，要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律，安培力公式、感应电动势公式．2．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。

高考物理动量定理及其解题技巧及练习题(含答案)含解析

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高考物理动量定理及其解题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1．质量为m 的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t 1到达沙坑表面，又经过时间t 2停在沙坑里．求：⑴沙对小球的平均阻力F ；⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I ． 【答案】(1)122()mg t t t (2)1mgt 【解析】试题分析：设刚开始下落的位置为A ，刚好接触沙的位置为B ，在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为t 1+t 2，而阻力作用时间仅为t 2，以竖直向下为正方向，有： mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得：方向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在t 1时间内只有重力的冲量，在t 2时间内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有： mgt 1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上 考点：冲量定理点评：本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法．2．如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定光滑斜面的底端，有一质量m =1.0kg 、可视为质点的物体，以v 0=6.0m/s 的初速度沿斜面上滑。

已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，重力加速度g 取10m/s 2，不计空气阻力。

求： （1）物体沿斜面向上运动的加速度大小；（2）物体在沿斜面运动的过程中，物体克服重力所做功的最大值； （3）物体在沿斜面向上运动至返回到斜面底端的过程中，重力的冲量。

【答案】（1）6.0m/s 2（2）18J （3）20N·s ，方向竖直向下。

【解析】 【详解】（1）设物体运动的加速度为a ，物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力为：F=mg sin θ根据牛顿第二定律有：F=ma ；解得：a =6.0m/s 2（2）物体沿斜面上滑到最高点时，克服重力做功达到最大值，设最大值为v m ；对于物体沿斜面上滑过程，根据动能定理有：2120m W mv -=-解得W =18J ；（3）物体沿斜面上滑和下滑的总时间为：02262s 6v t a ⨯=== 重力的冲量：20N s G I mgt ==⋅方向竖直向下。