7.动量易错题
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高考物理最新力学知识点之动量易错题汇编附答案一、选择题1.篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎球,手触到球瞬间顺势后引.这样可以减小A .球对手的力的冲量B .球对手的力的大小C .球的动量变化量D .球的动能变化量2.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1:883.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 4.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Dt∆∆,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Dt∆∆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Dt∆∆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Dt∆∆一定变大. D .若D 表示某质点的动能,则Dt∆∆越大,质点所受外力做的总功就越多 5.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是( )A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变6.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v0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/s2,不计摩擦.则小球的初速度v0的大小为()A.v0=4m/s B.v0=6m/s C.v0=5m/s D.v0=7m/s7.篮球运动深受同学们喜爱。
高考物理动量定理易错剖析含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.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。
【答案】(1)25(2+(2)62.5J 【解析】 【详解】(1)设小球在圆弧轨道1最低点时速度大小为0v ,根据动量定理有0I mv =解得05m /s v =在轨道最低端,根据牛顿第二定律,20v F mg m R-=解得252N F ⎛=+ ⎝⎭ 根据牛顿第三定律知,小球对轨道的压力大小为252N 2F '⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭(2)设小球从轨道1抛出到达轨道2曲面经历的时间为t , 水平位移:0x v t =竖直位移:212y gt =由勾股定理:222x y R +=解得1s t = 竖直速度:10m /s y v gt ==可得小球的动能()22k y 021162.5J 22v E mv m v ==+=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。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!易错点07 动量守恒定律易错题【01】对动量守恒定义理解有误动量守恒定律1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
[注1]2.表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。
3.适用条件(1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为0。
(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。
[注2](3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为0,则系统在该方向上动量守恒。
易错题【02】对爆炸、反冲运动分析有误碰撞、反冲、爆炸1.碰撞(1)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远大于外力,总动量守恒。
(2)分类①弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失。
[注3]②非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能有损失。
③完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失最大。
2.爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,所以系统动量守恒。
[题型技法] 碰撞问题解题策略(1)抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件,列出相应方程求解。
(2)可熟记一些公式,例如“一动一静”模型中,两物体发生弹性正碰后的速度满足:v 1′=m 1-m 2m 1+m 2v 1 v 2′=2m 1m 1+m 2v 1 (3)熟记弹性正碰的一些结论,例如,当两球质量相等时,两球碰撞后交换速度。
当m 1≫m 2,且v 2=0时,碰后质量大的速率不变,质量小的速率为2v 1。
当m 1≪m 2,且v 2=0时,碰后质量小的球原速率反弹。
易错题【03】对爆炸过程各个量分析有误爆炸现象的三个规律动量守恒 由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒动能增加 在爆炸过程中,由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸后系统的总动能增加位置不变爆炸的时间极短,因而作用过程中,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动01 对动量守恒定律理解不到位1、关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是( )A .只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒C.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒【警示】本题容易出错的主要原因是对动量守恒定义理解有误。
高中物理易错题分析——动量、动量守恒定律例1 、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:[ ] A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。
【小结】判断这一类问题,应从作用力大小判断入手,再由动量大,而不能一开始就认定水泥地作用力大,正是这一点需要自己去分析、判断。
CD例2 、把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上,如图5-1所示,在与水平方向成53°的10N的力F 作用下从静止开始运动,在2s内力F对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少?【小结】对于物理规律、公式的记忆,要在理解的基础上记忆,要注意弄清公式中各物理量的含量及规律反映的物理本质,而不能机械地从形式上进行记忆。
另外,对于计算冲量和功的公式、动能定理和动量定理的公式,由于它们从形式上很相似,因此要特别注意弄清它们的区别。
例3、在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P,有[ ]A.平抛过程较大B.竖直上抛过程较大C.竖直下抛过程较大D.三者一样大【小结】对于动量变化问题,一般要注意两点:(1)动量是矢量,用初、末状态的动量之差求动量变化,一定要注意用矢量的运算法则,即平行四边形法则。
(2)由于矢量的减法较为复杂,如本题解答中的第一种解法,因此对于初、末状态动量不在一条直线上的情况,通常采用动量定理,利用合外力的冲量计算动量变化。
如本题解答中的第二种解法,但要注意,利用动量定理求动量变化时,要求合外力一定为恒力。
B例4、向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b两块.若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则[ ]A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.a,b一定同时到达地面D.炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等【小结】对于物理问题的解答,首先要搞清问题的物理情景,抓住过程的特点(物体沿水平方向飞行时炸成两块,且a仍沿原来方向运动),进而结合过程特点(沿水平方向物体不受外力),运动相应的物理规律(沿水平方向动量守恒)进行分析、判断。
高中物理动量定理易错剖析及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。
车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求:(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功;(2)人给第一辆车水平冲量的大小。
【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL【解析】【分析】【详解】(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。
(2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得mv 1=2mv 222101122kmgL mv mv -=- 221(2)0(2)2k m gL m v -=- 由以上各式得010v kgL =所以人给第一辆车水平冲量的大小010I mv m kgL ==2.如图所示,一质量m 1=0.45kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m 2=0.4 kg 的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m 0=0.05 kg 的子弹以水平速度v 0=100 m/s 射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5 m/s 的速度离开小车.g 取10 m/s 2.求:(1)子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小.(2)小车的长度.【答案】(1)4.5N s ⋅ (2)5.5m【解析】①子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有:0011()o m v m m v =+,可解得110/v m s =;对子弹由动量定理有:10I mv mv -=-, 4.5I N s =⋅ (或kgm/s);②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:0110122()()m m v m m v m v +=++;设小车长为L ,由能量守恒有:22220110122111()()222m gL m m v m m v m v μ=+-+- 联立并代入数值得L =5.5m ;点睛:子弹击中小车过程子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出小车的速度,根据动量定理可求子弹对小车的冲量;对子弹、物块、小车组成的系统动量守恒,对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度.3.甲图是我国自主研制的200mm 离子电推进系统, 已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证,有望在2015年全面应用于我国航天器.离子电推进系统的核心部件为离子推进器,它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整,具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势.离子推进器的工作原理如图乙所示,推进剂氙原子P 喷注入腔室C 后,被电子枪G 射出的电子碰撞而电离,成为带正电的氙离子.氙离子从腔室C 中飘移过栅电极A 的速度大小可忽略不计,在栅电极A 、B 之间的电场中加速,并从栅电极B 喷出.在加速氙离子的过程中飞船获得推力.已知栅电极A 、B 之间的电压为U ,氙离子的质量为m 、电荷量为q .(1)将该离子推进器固定在地面上进行试验.求氙离子经A 、B 之间的电场加速后,通过栅电极B 时的速度v 的大小;(2)配有该离子推进器的飞船的总质量为M ,现需要对飞船运行方向作一次微调,即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv ,此过程中可认为氙离子仍以第(1)中所求的速度通过栅电极B .推进器工作时飞船的总质量可视为不变.求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N .(3)可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A 、B 之间的电场对氙离子做功的功率的比值S 来反映推进器工作情况.通过计算说明采取哪些措施可以增大S ,并对增大S 的实际意义说出你的看法.【答案】(1)(2)(3)增大S 可以通过减小q 、U 或增大m 的方法.提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力.【解析】试题分析:(1)根据动能定理有 解得:(2)在与飞船运动方向垂直方向上,根据动量守恒有:MΔv=Nmv 解得:(3)设单位时间内通过栅电极A 的氙离子数为n ,在时间t 内,离子推进器发射出的氙离子个数为N nt =,设氙离子受到的平均力为F ',对时间t 内的射出的氙离子运用动量定理,F t Nmv ntmv ='=,F '= nmv根据牛顿第三定律可知,离子推进器工作过程中对飞船的推力大小F=F '= nmv电场对氙离子做功的功率P= nqU 则根据上式可知:增大S 可以通过减小q 、U 或增大m 的方法.提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力.(说明:其他说法合理均可得分)考点:动量守恒定律;动能定理;牛顿定律.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 。
高考物理动量定理易错剖析及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。
车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。
【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。
(2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得mv 1=2mv 222101122kmgL mv mv -=- 221(2)0(2)2k m gL m v -=-由以上各式得010v kgL =所以人给第一辆车水平冲量的大小010I mv m kgL ==2.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.3.如图所示,一质量m 1=0.45kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m 2=0.4 kg 的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m 0=0.05 kg 的子弹以水平速度v 0=100 m/s 射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5 m/s 的速度离开小车.g 取10 m/s 2.求:(1)子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小. (2)小车的长度.【答案】(1)4.5N s ⋅ (2)5.5m【解析】①子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有:0011()o m v m m v =+,可解得110/v m s =;对子弹由动量定理有:10I mv mv -=-, 4.5I N s =⋅ (或kgm/s); ②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:0110122()()m m v m m v m v +=++;设小车长为L ,由能量守恒有:22220110122111()()222m gL m m v m m v m v μ=+-+- 联立并代入数值得L =5.5m ;点睛:子弹击中小车过程子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出小车的速度,根据动量定理可求子弹对小车的冲量;对子弹、物块、小车组成的系统动量守恒,对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度.4.滑冰是青少年喜爱的一项体育运动。
高考物理力学知识点之动量易错题汇编附解析(2)一、选择题1.一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是7v 。
该未知粒子(速度不变)跟静止的氮原子核正碰时,测出碰撞后氮原子核的速度是v 。
已知氢原子核的质量是m H ,氮原子核的质量是14m H ,上述碰撞都是弹性碰撞,则下列说法正确的是 A .碰撞前后未知粒子的机械能不变 B .未知粒子在两次碰撞前后的方向均相反C .未知粒子的质量为76Hm D .未知粒子可能是α粒子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.质量为m 的子弹以某一初速度0v 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4.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2vtB .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05.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是()A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变6.如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v2的初速度冲上传送带,最后又滑回,已知v1<v2。
高考物理内江力学知识点之动量易错题汇编及答案解析一、选择题1.在撑杆跳高场地落地点铺有厚厚垫子的目的是减少运动员受伤,理由是 A .减小冲量,起到安全作用 B .减小动量变化量,起到安全作用 C .垫子的反弹作用使人安全 D .减小动量变化率,起到安全作用2.如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道M 静止在光滑水平面上,一个物块m 在水平地面上以大小为v 0的初速度向右运动并无能量损失地滑上圆弧轨道,当物块运动到圆弧轨道上某一位置时,物块向上的速度为零,此时物块与圆弧轨道的动能之比为1:2,则此时物块的动能与重力势能之比为(以地面为零势能面)A .1:2B .1:3C .1:6D .1:93.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Dt∆∆,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Dt∆∆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Dt∆∆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Dt∆∆一定变大. D .若D 表示某质点的动能,则Dt∆∆越大,质点所受外力做的总功就越多 4.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 .14.7N5.如图所示,质量m1=10kg 的木箱,放在光滑水平面上,木箱中有一个质量为m2=10kg的铁块,木箱与铁块用一水平轻质弹簧固定连接,木箱与铁块一起以v0=6m/s的速度向左运动,与静止在水平面上质量M=40kg的铁箱发生正碰,碰后铁箱的速度为v=2m/s,忽略一切摩擦阻力,碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内,则A.木箱与铁箱碰撞后瞬间木箱的速度大小为4m/sB.当弹簧被压缩到最短时木箱的速度大小为4m/sC.从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中,弹簧弹力对木箱的冲量大小为20N·sD.从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中,弹簧弹性势能的最大值为160J6.如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内,则下列说法正确的是()A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒7.如图,光滑水平面上有两辆小车,用细线相连,中间有一个被压缩的轻弹簧,小车处于静止状态。
高考物理义乌力学知识点之动量易错题汇编含答案解析一、选择题1.一热气球在地面附近匀速上升,某时刻从热气球上掉下一沙袋,不计空气阻力。
则此后( )A.沙袋重力的功率逐渐增大B.沙袋的机械能先减小后增大C.在相等时间内沙袋动量的变化相等D.在相等时间内沙袋动能的变化相等2.半径相等的两个小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直线相向运动,若甲球质量大于乙球质量,发生碰撞前,两球的动能相等,则碰撞后两球的状态可能是()A.两球的速度方向均与原方向相反,但它们动能仍相等B.两球的速度方向相同,而且它们动能仍相等C.甲、乙两球的动量相同D.甲球的动量不为零,乙球的动量为零3.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/s2)A.10N·s B.20N·s C.30N·s D.40N·s4.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5.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2mvtC.合力对质点做的功为2mvD.合力对质点的冲量为06.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则()A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动7.如图所示,两个相同的木块A、B静止在水平面上,它们之间的距离为L,今有一颗子弹以较大的速度依次射穿了A、B,在子弹射出A时,A的速度为v A,子弹穿出B时,B的速度为v B,A、B停止时,它们之间的距离为s,整个过程A、B没有相碰,则()A.s=L,v A=v B B.s>L,v A<v B C.s<L,v A>v B D.s<L,v A<v B 8.如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内,则下列说法正确的是()A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒9.有人设想在遥远的宇宙探测时,给探测器安上反射率极高(可认为100%)的薄膜,并让它正对太阳,用光压为动力推动探测器加速。
动量、动量守恒定律易错题[内容和方法]本单元内容包括动量、冲量、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。
冲量是物体间相互作用一段时间的结果,动量是描述物体做机械运动时某一时刻的状态量,物体受到冲量作用的结果,将导致物体动量的变化。
冲量和动量都是矢量,它们的加、减运算都遵守矢量的平行四边形法则。
本单元中所涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法,其中包括动量定理的应用和动量守定律的应用,由于力和动量均为矢量。
因此,在应用动理定理和动量守恒定律时要首先选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反之取负值而不能只关注力或动量数值的大小;另外,理论上讲,只有在系统所受合外力为零的情况下系统的动量才守恒,但对于某些具体的动量守恒定律应用过程中,若系统所受的外力远小于系统内部相互作用的内力,则也可视为系统的动量守恒,这是一种近似处理问题的方法。
[例题分析]在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:只注意力或动量的数值大小,而忽视力和动量的方向性,造成应用动量定理和动量守恒定律一列方程就出错;对于动量守恒定律中各速度均为相对于地面的速度认识不清。
对题目中所给出的速度值不加分析,盲目地套入公式,这也是一些学生常犯的错误。
例1. 从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:( )A .掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B .掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小C .掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D .掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。
【错解分析】错解:选B 。
认为水泥地较草地坚硬,所以给杯子的作用力大,由动量定理I=ΔP ,即F·t =ΔP ,认为F 大即ΔP 大,所以水泥地对杯子的作用力大,因此掉在水泥地上的动量改变量大,所以,容易破碎。
【正确解答】 设玻璃杯下落高度为h 。
它们从h 高度落地瞬间的,落在水泥地上动量变化快,所以掉在水泥地上杯子受到的合力大,冲力也大,所以杯子易碎。
正确答案应选C 、D 。
【小结】 判断这一类问题,应从作用力大小判断入手,再由动量定理F·Δt =ΔP 分析,Δt 越大,F 合越大,而不能一开始就认定水泥地作用力大,正是这一点需要自己去分析、判断。
例2. 把质量为10kg 的物体放在光滑的水平面上,如图所示,在与水平方向成53°的N 的力F 作用下从静止开始运动,在2s 内力F 对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少?【错解一】2s 内力的冲量为 cos5316N s F I Ft =︒=⋅ 设物体获得的动量为P 2,由动量定理P 2-P 1=I FP 2=16kg·m/s错解二:2s 内的冲量为I F =Ft=10×2=20(N·s)P 2=I F =20kg·m/s【错解分析】对冲量的定义理解不全面,对动量定理中的冲量理解不够。
错解一 主要是对冲量的概念的理解,冲最定义应为“力与力作用时间的乘积”,只要题目中求力F 的冲量,就不应再把此力分解。
这类解法把冲量定义与功的计算公式W=F scos α混淆了。
错解二 主要是对动量定理中的冲量没有理解。
实际上动量定理的叙述应为“物体的动量改变与物体所受的合外力的冲量相等”而不是“与某一个力的冲量相等”,此时物体除了受外力F 的冲量,还有重力及支持力的冲量。
所以解错了。
【正确解答】 首先对物体进行受力分析:与水平方向成53°的拉力F ,竖直向下的重力G 、竖直向上的支持力N 。
由冲量定义可知,力F 的冲量为:I F = F·t = 10×2=10(N·s)因为在竖直方向上,力F 的分量F sin53°,重力G ,支持力N 的合力为零,合力的冲量也为零。
所以,物体所受的合外力的冲量就等干力F 在水平方向上的分量,由动量定理得: F cos53°·t = P 2-0所以P 2= F cos53°·t =10×0.8×2(kg·m/s),P 2=16kg·m/s【小结】 对于物理规律、公式的记忆,要在理解的基础上记忆,要注意弄清公式中各物理量的含量及规律反映的物理本质,而不能机械地从形式上进行记忆。
另外,对于计算冲量和功的公式、动能定理和动量定理的公式,由于它们从形式上很相似,因此要特别注意弄清它们的区别。
例3. 一物体静止在水平面上,现用两种情形对物体施力,使物体在水平面上做直线运动,第一次水平力F 1的作用,第二次受F 2作用,且F 1>F 2,撤去水平力,物体继续滑行,直到静止,若二次运动总位移相等,F 1和F 2的冲量分别为I 1和I 2,两次作用力所做的功分别为W 1和W 2,那么I 1与I 2,W 1与W 2的大小关系是( )A .I 1=I 2,W 1=W 2B .I 1<I 2,W 1=W 2C . I 1=I 2,W 1>W 2 D. I 1>I 2,W 1<W 2【正解】B例4. 物体只在力F 作用下运动,力F 随时间变化的图像如图所示,在t =1s 时刻物体的速度为零,则下列说法正确的是( )A .0—3s 内力F 所做的功等于零,冲量也等于零B .1—4s 内力F 所做的功等于零,冲量也等于零C .第1s 内和第2s 内的速度方向相同,加速度方向相反D .第3s 内和第4s 内的速度方向相反,加速度方向相同 【正解】ABC例5. 在距地面高为h ,同时以相等初速v 0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m ,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量ΔP ,有( )A .平抛过程较大B .竖直上抛过程较大C .竖直下抛过程较大D .三者一样大【错解一】根据机械能守恒定律,抛出时初速度大小相等,落地时末速度大小也相等,它们的初态动量P 1= mv 0。
是相等的,它们的末态动量P 2= mv 也是相等的,所以△P = P 2-P 1则一定相等。
选D 。
【错解二】从同一高度以相等的初速度抛出后落地,不论是平抛、竖直上抛或竖直下抛,因为动量增量相等所用时间也相同,所以冲量也相同,所以动量的改变量也相同,所以选D 。
【错解分析】错解一主要是因为没有真正理解动量是矢量,动量的增量ΔP =P 2-P 1也是矢量的差值,矢量的加减法运算遵从矢量的平行四边形法则,而不能用求代数差代替。
平抛运动的初动量沿水平方向,末动量沿斜向下方;竖直上抛的初动量为竖直向上,末动量为竖直向下,而竖直下抛的初末动量均为竖直向下。
这样分析,动量的增量ΔP 就不一样了。
错解二的主要原因是把动量和动能混为一谈,动能是标量没有方向,而动量是矢量,有方向。
从运动合成的角度可知,平抛运动可由一个水平匀速运动和一个竖直自由落体运动合成得来。
它下落的时间由高度决定。
即1t 21t t >,竖直下抛运动为初速不为零,加速度为g 的匀加速度直线运动。
竖直下抛落地时间t 3<t 1,所以第二种解法是错误的。
【正确解答】 1.由动量变化图中可知,ΔP 2最大,即竖直上抛过程动量增量最大,所以应选B 。
2.由动量定理可知I 合=ΔP ,而I 合=mgt ,竖直上抛过程t 2为最大。
02v t g=+,而mg 均相同。
所以2f ∆为最大。
正确答案为B 。
【小结】对于动量变化问题,一般要注意两点:(1)动量是矢量,用初、末状态的动量之差求动量变化,一定要注意用矢量的运算法则,即平行四边形法则。
(2) 由于矢量的减法较为复杂,如本题解答中的第一种解法,因此对于初、末状态动量不在一条直线上的情况,通常采用动量定理,利用合外力的冲量计算动量变化。
如本题解答中的第二种解法,但要注意,利用动量定理求动量变化时,要求合外力一定为恒力。
例6.质量相同的两个物体,分别在地球表面(不计空气阻力)和月球表面以相同的初速度竖直上抛。
比较这两种情况,下列说法正确的是()A.物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大B.在上升直到最高点的过程中,它们受到的外力的冲量相等C.在上升直到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等D.落回抛出点时,质量的瞬时功率相等【错解】D【错解分析】漏选B是因为不善于整体上使用动量定理;漏选C是因为不善于整体上使用动能定理。
落回时,速度相等但重力不等。
【正解】BC例7.向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b两块.若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则[ ]A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.a,b一定同时到达地面D.炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等【错解一】因为在炸裂中分成两块的物体一个向前,另一个必向后,所以选A。
【错解二】因为不知道a与b的速度谁大,所以不能确定是否同时到达地面,也不能确定水平距离谁的大,所以不选B、C。
【错解三】在炸裂过程中,因为a的质量较大,所以a受的冲量较大,所以D不对。
【错解分析】错解一中的认识是一种凭感觉判断,而不是建立在全面分析的基础上。
事实是由于没有讲明a的速度大小。
所以,若要满足动量守恒,(m A+m B)v=m A v A+m B v B,v B的方向也可能与v A同向。
错解二是因为没有掌握力的独立原理和运动独立性原理。
把水平方向运动的快慢与竖直方向的运动混为一谈。
错解三的主要错误在于对于冲量的概念没有很好理解。
【正确解答】物体炸裂过程发生在物体沿水平方向运动时,由于物体沿水平方向不受外力,所以沿水平方向动量守恒,根据动量守恒定律有:(m A+m B)v = m A v A+m B v B当v A与原来速度v同向时,v B可能与v A反向,也可能与v A同向,第二种情况是由于v A的大小没有确定,题目只讲的质量较大,但若v A很小,则m A v A还可能小于原动量(m A+m B)v。
这时,v B的方向会与v A方向一致,即与原来方向相同所以A不对。
a,b两块在水平飞行的同时,竖直方向做自由落体运动即做平抛运动落地时间由t 决定。
因为h相等,所以落地时间一定相等,所以选项C是正确的由于水平飞行距离x = v·t,a、b两块炸裂后的速度v A、v B不一定相等,而落地时间t 又相等,所以水平飞行距离无法比较大小,所以B不对。
根据牛顿第三定律,a,b所受爆炸力F A=-F B,力的作用时间相等,所以冲量I=F·t的大小一定相等。