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动量定理习题参考答案及解答

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动量定理习题参考答案及解答

1．题图1所示系统中各杆都为均质杆。已知：杆OA、CD的质量各为m，杆AB质量为2m，且OA=AC=CB=CD=l，杆OA以角速度转动，求图示瞬时各杆动量的大小并在图中标明其动量的方向。

答案：mlpmlpmlpCDABOA22 ,22 ,2，方向如图。

注意：图中所示仅是动量的方向，并非表示合动量的作用线。

2．一颗质量为m＝30g的子弹，以v0=500m/s的速度射入质量mA=4.5kg的物块A中。物块A与小车BC之间的动摩擦系数fD =。已知小车的质量mBC=3.5kg，能够在滑腻的水平地面上自由运动。试求：（1）车与物块的末速度v；（2）物块A在车上距离B端的最终位置。

B600mmAC0v

提示：整体而言，依照水平方向动量守恒可先求得车与物块的末速度v；子弹射入物块瞬时物块与子弹的速度v1；然后计算物块与小车之间的动滑动摩擦力FD；进而求得小车和物块的加速度，再别离求得小车和物块的位移；最后求得相对位移和物块A在车上距离B端的最终位置。

答案：)(113)2(),/(868.1)1(mmsmv

3．如题图3所示，均质杆AB，长l，直立在滑腻水平面上。求它从铅直位置无初速地倒下时，端点A相对图示坐标系的轨迹。

BCAxy

提示：水平方向质心守恒。

答案： 2224lyx

4．质量为m1的棱柱体A，其顶部铰接一质量为m2、边长为a和b的棱柱体B，初始静止，如下图。忽略棱柱A与水平面的摩擦，假设作用在B上的力偶使其绕O轴转动90o（由图示的实线位置转至虚线位置），试求棱柱体A移动的距离。设A与B的各边平行。

ABab

提示：水平方向质心守恒。

答案：棱柱体A移动的距离 )(2)(212mmbamx （向左）

5．如图所示水平面上放一均质三棱柱A，在其斜面上又放一均质三棱柱B。两三棱柱的横截面均为直角三角形。三棱柱A的质量mA为三棱柱B质量mB的3倍，其尺寸如题图5所示。设遍地摩擦不计，初始时系统静止。求三棱柱B滑落地面之前，三棱柱A运动的加速度及地面的支持力。

BAa

解：先取整体进行受力与加速度分析，见左以下图，有raaaAB

依照质心运动定理，

(2) )sin4( )(sin :(1) cos 4 0)(cos :NNrBABrBArAABrBagmFFgmmamyaaammamx

再以三棱柱B为研究对象（见右上图），将质心运动定理在ar方向投影得

)3(sincossin)cos(gaagmaamArBArB

联立解方程式（1）、（2）和（3）得

222sin312,sin3sin4,sin3cossingmFgagaBNrA 6．图示凸轮导板机构，半径为r的偏心轮的偏心距OC=e，偏心轮绕水平轴以匀速度ω转动，导板的质量为m。当导板在最低位置时，弹簧的紧缩量为0。为了保证导板在运动进程中始终不离开偏心轮，求。一切摩擦都可忽略。

BAOCyerx

提示：先求出图示一样位置导板的加速度 teacos2，

然后在铅垂方向用质心运动定理，注意到保证导板在运动进程中始终不离开偏心轮的条件为偏心轮对导板的法向约束力始终应大于等于零即可。

答案：弹簧的弹簧系数egemk2)(02

7．如题图7所示，均质杆OA，长2 l，重为P，绕着通过O端的水平轴在铅直面内转动，转动到与水平成角时，角速度与角加速度别离为及。试求这时铰支座O的反力。

OCPA

答案：方向铅垂向上方向水平向左)cossin()sincos(22llgpPFllgpFOyOX

8．题图8所示机构中，鼓轮A质量为m1。转轴O为其质心。重物B的质量为m2，重物C的质量为m3。斜面滑腻，倾角为θ。已知B物的加速度为a，求轴承O处的约束反力。

BCAORra

答案：方向铅垂向上方向水平向右amrRmgmmmFrRagmFOyOx)sin()sin()sin(cos2323213

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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.

如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O在S的正上方。在O和P两点各有一质量为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

解析在小球下落的过程中,只有重力对小球做功,故机械能守恒,故有mgh=12mv2,解得v=√2𝑔ℎ,所以在相同的高度,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ta

答案A

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

解析由动量定理可知,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。

答案BCD

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

解析手对篮球的作用力与篮球对手的作用力是一对作用力与反作用力,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。

动能定理计算题专项训练(有答案)

动能定理计算题专项训练(有答案)

1 动能定理计算题专项训练

1、如图所示，将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。（g取10m/s2）

2、一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部时速度为10m／s.人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于多少(g取10m／s2).

3、质量m=10kg的物体静止在光滑水平面上，先在水平推力F1=40N的作用下移动距离s1=5m，然后再给物体加上与F1反向、大小为F2=10N的水平阻力，物体继续向前移动s2=4m，此时物体的速度大小为多大？

4、质量M＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ek－s的图线如图所示。求：（1）物体的初速度多大？（2）物体和平面间的摩擦系数为多大？

（3） 拉力F的大小？（g取102ms/）

5、一辆汽车质量为m，从静止开始起动，沿水平面前进了距离s后，就达到了最大行驶速度maxv.设汽车的牵引力功率保持不变，所受阻力为车重的k倍，求:(1)汽车的牵引功率.(2)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间.

6、一辆汽车的质量为5×103㎏，该汽车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶，经过40S，前进400m速度达到最大值，如果汽车受的阻力始终为车重的0.05倍，问车的最大速度是多少？(取g=10m/s²)

7、一质量m＝0.5kg的物体，以v0=4m/s的初速度沿水平桌面上滑过s＝0.7m的路程后落到地面，已知桌面高h＝0.8m，着地点距桌沿的水平距离s1=1.2m，求物体与桌面间的摩擦系数是多少？（g取102ms/）

8、如图所示，半径R＝1m的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为m＝20g的小木块，测得其滑至底端B时速度VB＝3m／s，以后沿水平导轨滑行BC＝3m而停止．

动能定理习题(附答案)

动能定理习题(附答案)

- 1 - hvmBANmgh0vmBAmgv

1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m，这时物体的速度是2m/s，求：

(1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功.

解：(1) m由A到B：

G10JWmgh

克服重力做功1GG10JWW克

(2) m由A到B，根据动能定理2： 2102J2Wmv

(3) m由A到B：GFWWW F12JW

2、一个人站在距地面高h = 15m处，将一个质量为m = 100g的石块以v0 = 10m/s的速度斜向上抛出. (1)若不计空气阻力，求石块落地时的速度v.

(2)若石块落地时速度的大小为vt = 19m/s，求石块克服空气阻力做的功W.

解：(1) m由A到B：根据动能定理：2201122mghmvmv20m/sv

(2) m由A到B，根据动能定理3：

22t01122mghWmvmv 1.95JW

3a、运动员踢球的平均作用力为200N，把一个静止的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出，在水平面上运动60m后停下. 求运动员对球做的功？

3b、如果运动员踢球时球以10m/s迎面飞来，踢出速度仍为10m/s，则运动员对球做功为多少？

解：

(3a)球由O到A，根据动能定理4：

201050J2Wmv

(3b)球在运动员踢球的过程中，根据动能定理5：

2211022Wmvmv

4、在距离地面高为H处，将质量为m的小钢球以初速度v0竖直下抛，落地后，小钢球陷入泥

1 不能写成：G10JWmgh. 在没有特别说明的情况下，GW默认解释为重力所做的功，而在这个过程中重力所做的功为负.

2 也可以简写成：“m：AB：kWE”，其中kWE表示动能定理.

动能定理专项练习(带答案)

动能定理专项练习(带答案)

动能定理专项训练

1.下列说法正确的是( )

A.物体所受合力为0，物体动能可能改变 B.物体所受合力不为0，动能一定改变

C.物体的动能不变，它所受合力一定为0 D.物体的动能改变，它所受合力一定不为0

2.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力做的功为( )

A.0 B.8 J C.16 J D.32 J

3．汽车在平直公路上行驶，在它的速度从零增至v的过程中，汽车发动机做的功为W1，在它的速度从v增大至2v的过程中，汽车所做的功为W2，设汽车在行驶过程中发动机的牵引力和所受阻力不变，则有（ ）

A．W2=2W1 B．W2=3W1 C．W2=4W1 D．仅能判断W2＞W1

4．如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑到A点且速度刚好为零。如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑到A点且速度刚好为零，则物体具有初速度（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（ ）

A．大于v0 B．等于v0 C．小于v0 D．取决于斜面的倾角

5．假设汽车紧急刹车制动后所受阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多，当汽车以20m/s的速度行驶时，突然制动。它还能继续滑行的距离约为（ ）

A．40m B．20m C．10m D．5m

6．质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用.已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为（ ）

A．mgL/4 B．mgL/3 C．mgL/2 D．mgL