冲量和动量、动量定理练习 题
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冲量 动量定理学习目标:1.理解冲量的概念 2.掌握动量定理的矢量性和合力性例1.如图所示,两个质量相等的物体从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( )A.两物体所受重力冲量相同B.两物体所受合力冲量不同C.两物体到达斜面底端时动量相同D.两物体到达斜面底端时动量不同例2. 500g 的足球从1.8m 的高处自由下落碰地后能弹回到1.25m 高,不计空气阻力,这一过程经历的时间为1.2s ,g 取10m/s 2,求足球对地面的作用力.例3.光具有波粒二象性,光子的能量 h ,其中频率表征波的特性。
在爱因斯坦提出光子说之后,法国物理学家德布罗意提出了光子动量p 与光波波长的关系为p=h/λ。
若某激光管以P=60 W 的功率发射波长λ=6.63×10-7m 的光束,试根据上述理论计算: (1)该管在1 s 内发射出多少个光子?(2)若光束垂直照射物质甲表面全部被吸收,那么甲所受到的光束对它的作用力F 1为多大?(3)若光束垂直照射物质乙表面50%被吸收,另外50%被反射,那么乙受到的光束对它的作用力F 2为多大?限时练习:1.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面.并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )A.甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功2.如图所示,一个质量为0.18kg 的垒球,以25m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s ,设球棒与垒球的作用时间为0.01s.下列说法正确的是( )A.棒对垒球的平均作用力大小为1260NB.球棒对垒球的平均作用力大小为360NC.球棒对垒球做的功为126JD.球棒对垒球做的功为36J3.如图甲所示,两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为R 的电阻;在两导轨间 OO ′ 下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B .现使电阻为r 、质量为m 的金属棒ab 由静止开始自 OO ′ 位置释放,向下运动距离d 后速度不再变化。
1、用电钻给建筑物钻孔时,钻头所受的阻力与深度成正比,若钻头匀速钻进时第1秒内阻力的冲量为100NS,求5s内阻力的冲量。
2、以速度v水平抛出一个质量为1kg的物体,并在抛出后5s落地,求它在后3s内动量的变化。
3、在光滑的水平面上,放着两块长度相同、质量分别为M1和M2的木块,在两木块的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时各物块均静止,今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2当物块与木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2。
物体与两木板之间的摩擦系数相同,下列说法中正确的是A、若F1=F2,M1>M2则v1>v2。
B、若F1=F2,M1<M2则v1>v2。
C、若F1>F2,M1=M2则v1>v2。
D、若F1<F2 M1=M2则v1>v2。
4、设鸟的质量为m=1.0kg,鸟一身长L=15cm,鸟与飞机相相撞面积S=0.01㎡,相撞前鸟的速度约为零,相撞后其速度与飞机相同。
飞机飞行速度v=600m/s。
5、质量为4kg的物体以2m/s的初速度做匀变速直线运动,经过2s,动量大小变为14kgm/s,该物体A、所受合外力的大小可能大于11NB、所受合外力的大小可能小于3NC、所受的冲量可能小于6N·sD、所受的冲量可能大于18N·s6、在水平地面上有一质量为4kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,经过10s拉力减为F/3,该物体运动的速度—时间图线如图所示,则水平拉力F= N,物体与地面间的动摩擦加数为。
7、体重为60kg的建筑工人,不慎从高处跌下,由于弹性绳的保护,使他悬挂起来,已知弹性绳缓冲时间为1.2s,绳长为5m,则弹性绳所受的平均冲力有多大?8、水平推力F1、F2分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的速度—时间图象如图所示,图中AB//CD,则:A、F1的冲量大于F2的冲量B、F1的冲量等于F2的冲量C、两物体受到的摩擦力大小相等D、两物体受到的摩擦力大小不等1、2500 NS2、30kgm/s3、BD4、2.4×106N5、D6、9 N 0.1257、1100N8、C1.一个物体在恒定的合外力作用下运动()A.物体一定作直线运动B.物体的动量变化率一定恒定C.物体的动量增量与时间成正比D.单位时间内物体动量的增量与物体的质量无关2.关于动量和冲量的说法正确的是()A.冲量是反映力对时间积累效果的物理量B.动量是描述物体运动状态变化的物理量C.冲量是动量变化的原因D.冲量的方向与动量的方向相同3.某物体受到-3N.S的冲量作用,则()A.物体动量方向一定与这个冲量的方向相反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4.子弹水平射入一个置于光滑水平面上木块,则( )A.子弹对木块的冲量必大于木块对子弹的冲量B.子弹受到的冲量与木块受到的冲量大小相等C.当子弹和木块以同一速度运动后,子弹和木块的动量一定相等D.子弹和木块的动量变化量方向相反,大小不一定相等5.一质点受到外力的作用,若作用前后的动量分别为P、P′,动量的变化为△p,速度变化为△V,动能的变化为△E K,则()A.P=-P′是不可能的B. △p 垂直于P是可能的C. △p 垂直于△V是可能的D. △p≠0,△E K=0是可能的6.一强度足够的轻杆下端固定一个质量为M的小球,上端连在轴上,并可绕轴在竖直平面内转动。
2020版高考物理全程复习课后练习17动量冲量和动量定理1.关于冲量,下列说法正确的是( )A.合外力的冲量是物体动量变化的原因B.作用在静止的物体上的某个力的冲量一定为零C.物体的动量越大,受到的冲量越大D.冲量的方向与力的方向相同2.如图所示,AB是固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,CD是固定于竖直平面内的光滑斜面轨道,A、B两点和C、D两点的高度差相同,且AB的弧长与斜面CD长度相等.现让小球甲从A点沿圆弧轨道下滑到B点,小球乙从C点沿斜面轨道下滑到D点,两球质量相等,以下说法正确的是( )A.甲球重力的冲量比乙球重力的冲量小B.甲球所受合外力的冲量比乙球所受合外力的冲量小C.两球所受轨道的支持力的冲量均为零D.两球动量的变化量相同3.一物体在合外力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,动能分别为E k1、E k2,动量分别为p1、p2,则( )A.E k2=9E k1,p2=3p1 B.E k2=3E k1,p2=3p1C.E k2=8E k1,p2=4p1 D.E k2=3E k1,p2=2p14.水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F1、F2分别作用在a、b上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下,两物体的v-t图线如图所示,图中AB∥CD,则整个过程中( )A.F1的冲量等于F2的冲量B.F1的冲量大于F2的冲量C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量5.如图所示为某物业公司的宣传提醒牌.从提供的信息知:一枚30 g的鸡蛋从17楼(离地面安全帽为45 m高)落下,能砸破安全帽.若鸡蛋壳与安全帽的作用时间为4.5×10-4s,人的质量为50 kg,重力加速度g取10 m/s2,则安全帽受到的平均冲击力的大小约为( )A.1 700 N B.2 000 N C.2 300 N D.2 500 N6.如图所示,p、p′分别表示物体受到冲量前、后的动量,短线表示的动量大小为15 kg·m/s,长线表示的动量大小为30 kg·m/s,箭头表示动量的方向.在下列所给的四种情况下,物体动量改变量相同的是( )A.①② B.②④ C.①③ D.③④7.当使用高压水枪时,我们会感受到比较强的反冲作用。
动量、冲量和动量定理例1、 下面关于冲量的说法中正确的是 ( )A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大B.力F 的方向与位移的方向垂直时,则力F 的冲量为零C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同D.只要力的大小恒定,其冲量就等于力与时间的乘积例2、质量m=1kg 的物体以v 0=10m/s 水平抛出空气阴力不计,取g=10m/s 2,则在第3s 内动量的变化量如何?例3、质量为m 的质量在半径为r 的圆周上以角速度 做匀速圆周运动,则:向心力大小为F=______________;周期为T=________________;向心力在一个周期内的冲量大小为I=______________。
例4 质量为m 的钢球自高处落下,以速战速决率v 1碰地,竖直向上弹回,碰掸时间极短,离地的速率为v 2。
在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为A 、向下,m(v 1-v 2)B 、向下,m(v 1+v 2)C 、向上,m(v1-v 2) D 、向上,m(v 1+v 2)例5、如图-2所示,长为L 、质量为 m 1的小船停在静水中。
一个质量为m 2的人立在船头,若不计水的阴力,当人从船头走到船尾声的过程中,船和人对地面的位移各是多少?例6.质量为2m 的物体A 以速度υ0碰撞静止m 物体B ,B 的质量为m ,碰后A 、B 的运动方向均与υ0的方向相同,则磁撞后B 的速度可能为( )A .υ0B .2υ0C .32υ0D .21υ0例7质量为m的物体,在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑.如图7-1所示.求在时间t内物体所受的重力、斜面支持力以及合外力给物体的冲量.[[例8一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上.若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20 s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少(取g=10 m/s2,不计空气阻力)?例9人从高台上跳下着地时,总是不自觉地先弯腿再站起来,为什么?例10质量m=5 kg的物体在恒定水平推力F=5 N的作用下,自静止开始在水平路面上运动,t1=2s后,撤去力F,物体又经t2=3 s停了下来,求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小.例11、以速度v0水平抛出一个质量为1kg的物体,若在抛出3s后它未与地面及其他物体相碰,求它在3s内动量的变化(g取10m/s2).例12、质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动,恰遇上质量m2=50g的小球以v2=10cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止.那么,碰撞后小球m1的速度是多大?方向如何?。
动量同步练习(一)动量、冲量、动量的变化量班级姓名1.以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球,不计空气阻力,则小球上升到最高点一半时间内的动量变化是______ ,小球上升到最高点一半高度内的动量变化是______ .(选竖直向下为正方向) 2.重为10N的物体在倾角为37°的斜面上下滑,通过A点后再经2s到斜面底端,若物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,则从A点到斜面底端的过程中,重力的冲量大小______N·s,方向______ ;弹力的冲量大小______N·S,方向______ ;摩擦力的冲量大小______N·s。
方向______ ;合外力的冲量大小______N·s,方向______ 。
3.如图所示,重为100N的物体,在与水平方向成60°角的拉力F=10N作用下,以2m/s的速度匀速运动,在10s内,拉力F的冲量大小等于______N·S,摩擦力的冲量大小等于______N·s。
4.将质量为0.5kg的小球以20m/s的初速度做竖直上抛运动,若不计空气阻力,则小球从抛出点至最高点的过程中,动量的增量大小为,方向为;从抛出至小球落回出发点的过程中,小球受到的冲量大小为,方向。
(取g=10m/s2)5.甲、乙两个物体,它们的质量之比为2∶1。
当它们的动量相同时,它们的动能之比E k甲∶E k乙= 。
当它们的动能相同时,动量之比P甲:P乙= 。
6.质量为20g的小球,以20m/s水平速度与竖直墙碰撞后,仍以20m/s的水平速度反弹。
在这过程中,小球动量变化的大小为______。
7.关于物体的动量,下列说法正确的是()A 动量的方向一定是物体速度的方向B 物体的动量越大,它的惯性也越大C 动量大的物体,它的速度一定大D 物体的动量越大,它所受的合外力越大8.关于同一物体的动能和动量,下列说法中正确的是()A 动能不变,动量一定不变B 动能变了,动量一定变C 动量不变,动能可能变D 动量变了,动能一定变9.质量m=3kg的小球,以速率v=2m/s绕圆心O做匀速圆周运动,小球转过四分之一圆周过程中动量的变化量大小为,转过半个圆周的过程中动量的变化量大小为______。
考点17动量、冲量、动量定理题组一基础小题1.(多选)关于冲量和动量,下列说法中正确的是( )A.冲量是反映力对作用时间积累效果的物理量B.动量是描述物体运动状态的物理量C.动量是物体冲量变化的原因D.某一物体的动量发生了变化,一定是物体运动速度的大小发生了变化答案AB解析冲量是反映力对作用时间积累效果的物理量,等于力与时间的乘积,即I=Ft,故A正确;动量是描述物体运动状态的物理量,等于质量与速度的乘积,即p=mv,故B正确;力是速度改变的原因,故冲量是物体动量变化的原因,C错误;动量是矢量,某一物体的动量发生了变化,可能是物体运动速度的大小发生了变化,也可能是物体运动速度的方向发生了变化,故D错误.2.校运会跳远比赛时在沙坑里填沙,这样做的目的是可以减小()A.人的触地时间B.人的动量变化率C.人的动量变化量D.人受到的冲量答案B解析跳远比赛时,人从与沙坑接触到静止,其动量的变化量一定,设为Δp,由动量定理可知,人受到的合力的冲量I=Δp是一定的,在沙坑里填沙延长了人与沙坑的接触时间,Δt变大,由动量定理知:Δp=FΔt,错误!=F,Δp一定,Δt越大,动量变化率错误!越小,人受到的合外力F越小,越安全,所以要在沙坑里填上沙子,故B 正确,A、C、D错误。
3.如图所示,质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下,一直沿水平面向右匀速运动,则下列关于物体在时间t 内所受力的冲量,正确的是( )A.拉力F的冲量大小为Ft cosθB.摩擦力的冲量大小为Ft sinθC.重力的冲量大小为mgtD.物体所受支持力的冲量大小为mgt答案C解析拉力F的冲量大小为Ft,故A错误;物体做匀速直线运动,可知摩擦力f=F cosθ,则摩擦力的冲量大小为ft=Ft cosθ,故B错误;重力的冲量大小为mgt,故C正确;支持力的大小为N=mg-F sinθ,则支持力的冲量大小为(mg-F sinθ)t,故D错误.4.古时有“守株待兔”的寓言。
冲量和动量、动量定理练习题
一、选择题
1.在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体,当物体着地时和地面碰撞时间为Δt,则这段时间内物体受到地面给予竖直方向的冲量为 [ ]
2.如图1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,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.刚到达底端的动量
E.刚到达底端时的动量的水平分量
F.以上几个量都不同
3.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是 [ ] A.匀速圆周运动
B.自由落体运动
C.平抛运动
D.单摆的摆球沿圆弧摆动
4.质量相等的物体P和Q,并排静止在光滑的水平面上,现用一水平恒力推物体P,同时给Q物体一个与F同方向的瞬时冲量I,使两物体开始运动,当两物体重新相遇时,所经历的时间为 [ ]
A.I/F
B.2I/F
C.2F/I
D.F/I
5.A、B两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过相等时间,则下述说法中正确的是 [ ]
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
6.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
7.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
二、填空题
8.将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出,在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s,方向______;若将它以10m/s的速度水平抛出,在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s,方
向______。
9.在光滑水平桌面上停放着A、B小车,其质量m A=2m B,两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧,当烧断细线弹簧弹开时,A车的动量变化量和B车的动量变化量之比为______。
10.以初速度v0竖直上抛一个质量为m的小球,不计空气阻力,则小球上升到最高点的一半时间内的动量变化为______,小球上升到最高点的一半高度内的动量变化为______(选竖直向下为正方向)。
11.车在光滑水平面上以2m/s的速度匀速行驶,煤以100kg/s的速率从上面落入车中,为保持车的速度为2m/s不变,则必须对车施加水平方向拉力______N。
12.在距地面15m高处,以10m/s的初速度竖直上抛出小球a,向下抛出小球b,若a、b质量相同,运动中空气阻力不计,经过1s,重力对a、b二球的冲量比等于______,从抛出到到达地面,重力对a、b二球的冲量比等于______。
13.重力10N的物体在倾角为37°的斜面上下滑,通过A点后再经2s到斜面底,若物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,则从A点到斜面底的
过程中,重力的冲量大小______N·s,方向______;弹力的冲量大
小______N·S,方向______;摩擦力的冲量大小______N·s。
方
向______;合外力的冲量大小______N·s,方向______。
14.如图2所示,重为100N的物体,在与水平方向成60°角的拉力F=10N作用下,以2m/s的速度匀速运动,在10s内,拉力F的冲量大小等于______N·S,摩擦力的冲量大小等于______N·s。
15.质量m=3kg的小球,以速率v=2m/s绕圆心O做匀速圆周运动
个圆周的过程中动量的变化量大小为______。
16.质量为20g的小球,以20m/s水平速度与竖直墙碰撞后,仍以20m/s的水平速度反弹。
在这过程中,小球动量变化的大小为______。
三、计算题
17.质量为1kg的物体从高5m处的平台以1m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,求物体落地时的动量。
(g=10m/s2)
18.质量为10kg的铁锤,从某一高度处落下后与立在地面上的木桩相碰,碰前速度大小为10m/s,碰后静止在木桩上,若铁锤与木桩的作用时间为0.1s,重力加速度取g=10m/s2。
求:(1)铁锤受到的平均冲
力。
(2)木桩对铁锤的平均弹力。
冲量和动量、动量定理练习题答案
一、选择题
1.D
2.F
3.B C
4.B
5.D
6.A C
7.B C
二、填空题
8.14.7,竖直向下,14.7,竖直向下
9.-1
11.400
12.1∶1,1∶3
13.20,竖直向下,16,垂直斜面向上,3.2,沿斜面向上,8.8,沿斜面向下
14.100,50
三、计算题
18.1000N,竖直向上,1100N,竖直向上。