-冲量 动量动量定理练习题(带答案)
高考物理一轮复习文档：第六章第1讲动量、冲量、动量定理练习
板块三限时规范特训时间：45分钟 100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1～7为单选，8～10为多选) 1．[2018·湖北黄石市黄石一中模拟]有关物体的动量，下列说法正确的是( ) A ．同一物体的动量改变，一定是速度大小改变 B ．同一物体的动量改变，一定是速度方向改变 C ．同一物体的运动速度改变，其动量一定改变 D ．同一物体的运动速度改变，其动量可能不变 答案 C解析 动量为一矢量，由p ＝mv 知，同一物体动量改变，可能是速度大小变化、也可能是速度方向变化，所以A 、B 错误；同一物体速度改变，动量一定变化，故C 正确，D 错误。
2．[2018·山西太原五中月考]下面关于物体动量和冲量的说法错误的是( ) 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，就是它所受冲量的方向 D ．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快 答案 A解析 Ft 越大，Δp 越大，但动量不一定大，它还与初态的动量有关，故A 错误，B 正确；冲量不仅与Δp 大小相等，而且方向相同，所以C 正确；物体所受合外力越大，速度变化越快，即动量变化越快，D 正确。
3．把一个乒乓球竖直向上抛出，若空气阻力大小不变，则乒乓球上升到最高点和从最高点返回到抛出点的过程相比较( )A ．重力在上升过程的冲量大B ．合外力在上升过程的冲量大C ．重力冲量在两过程中的方向相反D ．空气阻力冲量在两过程中的方向相同 答案 B解析 乒乓球上升过程mg ＋f ＝ma 1，下降过程mg －f ＝ma 2，故a 1>a 2。
由于上升和下降通过的位移相同，由公式x ＝12at 2知上升用的时间小于下降用的时间，上升时重力的冲量小，A 错误；而重力的冲量，不管是上升还是下降，方向都向下，故C 错误；而空气阻力冲量的方向：上升时向下，下降时向上，故方向相反，D 错误；再由公式v ＝2ax 可知，上升的初速度大于下降的末速度，由动量定理知，合外力的冲量等于动量的变化量，因上升时动量的变化量大于下降时动量的变化量，故合外力在上升过程冲量大，故B 正确。
高中物理动量定理题20套(带答案)含解析
【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， Ft 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
﹣μ(m0+m)gt=(m0+m)(v2﹣v1) 解得：物块相对于木板滑行的时间
t v2 v1 1s g
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．
由动量定理 F Gt p
得小球受到地面的平均作用力是 F=12N
5．如图甲所示，足够长光滑金属导轨 MN、PQ 处在同一斜面内，斜面与水平面间的夹角 θ=30°，两导轨间距 d=0.2 m，导轨的 N、Q 之间连接一阻值 R=0.9 Ω 的定值电阻。金属杆 ab 的电阻 r=0.1 Ω，质量 m=20 g，垂直导轨放置在导轨上。整个装置处在垂直于斜面向上 的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B=0.5 T。现用沿斜面平行于金属导轨的力 F 拉着金 属杆 ab 向上运动过程中，通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的关系图像如图乙所示。不计其它 电阻，重力加速度 g 取 10 m/s2。
动量和动量定理-知识点与例题
动量和动量定理-知识点与例题动量和动量定理的应用知识点一——冲量（I）要点诠释：1.定义：力F和作用时间的乘积，叫做力的冲量。
2.公式：3.单位：4.方向：冲量是矢量，方向是由力F的方向决定。
5.注意：①冲量是过程量，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。
②用公式求冲量，该力只能是恒力1.推导：设一个质量为的物体，初速度为，在合力F的作用下，经过一段时间，速度变为则物体的加速度由牛顿第二定律2.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
3.公式：或4.注意事项：②式中F是指包含重力在内的合外力，可以是恒力也可以是变力。
当合外力是变力时，F 应该是合外力在这段时间内的平均值；③研究对象是单个物体或者系统；规律方法指导1.动量定理和牛顿第二定律的比较（1）动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律，而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律（2）由动量定理得到的，可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形式，即：物体所受的合外力等于物体动量的变化率。
（3）在解决碰撞、打击类问题时，由于力的变化规律较复杂，用动量定理处理这类问题更有其优越性。
4.应用动量定理解题的步骤①选取研究对象；②确定所研究的物理过程及其始末状态；大小无关，C错误；冲量是一个过程量，只有在某一过程中力的方向不变时，冲量的方向才与力的方向相同，故D错误。
答案：A【变式】关于冲量和动量，下列说法中错误的是（）A.冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量B.冲量是描述运动状态的物理量C.冲量是物体动量变化的原因D.冲量的方向与动量的方向一致答案：BD点拨：冲量是过程量；冲量的方向与动量变化的方向一致。
故BD错误。
类型二——用动量定理解释两类现象2.玻璃杯从同一高度自由落下，落到硬水泥地板上易碎，而落到松软的地毯上不易碎。
这是为什么？解释：玻璃杯易碎与否取决于落地时与地面间相互作用力的大小。
由动量定理可知，此作用力的大小又与地面作用时的动量变化和作用时间有关。
高二物理动量和冲量定义试题答案及解析
高二物理动量和冲量定义试题答案及解析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．当力与位移垂直时，该力的冲量为零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，其相同时间内的冲量就恒定【答案】C【解析】冲量是力与时间的乘积，是矢量：力大，冲量不一定大，A错误；当力与位移垂直时，该力的冲量不为零，B错误；不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同，C正确；只要力的大小恒定，其相同时间内冲量大小一样，但方向不一定一样，D错误。
【考点】本题考查冲量的概念与理解。
2.物体在运动过程中，下列说法中正确的是( )A．在任意相等时间内，它受到的冲量都相同，则物体一定做匀变速运动B．如果物体的动量大小保持不变，则物体一定做匀速直线运动C．如果物体的动量保持不变，则物体机械能也一定守恒D．只要物体的加速度不变，物体的动量就不变【答案】A【解析】在任意相等时间内，它受到的冲量都相同，说明动量改变量相同，即物体的加速度不变，则物体一定做匀变速运动，A说法正确。
如果物体的动量大小保持不变，但是方向可能不变，则物体不一定做匀速直线运动，B错。
如果物体的动量保持不变，可能是质量减少一半，速度增加一倍，但机械能守恒条件是只有重力做功，所以两者没有什么关系，C错。
加速度不变，例如物体匀加速直线运动，显然速度变化，动量可能改变，D错。
【考点】动量、能量点评：本题考查了关于动量与物体能量之间的区别和联系。
要深刻理解该公式的含义。
3.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，则两物体具有相同的物理量是A．下滑过程中重力的冲量B．下滑过程中合力的冲量C．下滑过程中动量变化量的大小D．刚到达底端时的动量【答案】C【解析】设斜面倾角为，则物体下滑到底端的时间为，即显然时间与角度有关，因此不一样。
在这个过程中，两球运动方向不同，因此合外力冲量不一样，ABD均错。
物理动量定理题20套(带答案)及解析
物理动量定理题20套(带答案)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，足够长的木板A 和物块C 置于同一光滑水平轨道上，物块B 置于A 的左端，A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 和3m ，已知A 、B 一起以v 0的速度向右运动，滑块C 向左运动，A 、C 碰后连成一体，最终A 、B 、C 都静止，求：（i ）C 与A 碰撞前的速度大小（ii ）A 、C 碰撞过程中C 对A 到冲量的大小． 【答案】（1）C 与A 碰撞前的速度大小是v 0； （2）A 、C 碰撞过程中C 对A 的冲量的大小是32mv 0． 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：①设C 与A 碰前速度大小为1v ,以A 碰前速度方向为正方向，对A 、B 、C 从碰前至最终都静止程由动量守恒定律得：01(2)3?0m m v mv －+= 解得：10v v =． ②设C 与A 碰后共同速度大小为2v ，对A 、C 在碰撞过程由动量守恒定律得：012 3(3)mv mv m m v =+－在A 、C 碰撞过程中对A 由动量定理得：20CA I mv mv =－ 解得：032CA I mv =-即A 、C 碰过程中C 对A 的冲量大小为032mv ． 方向为负．考点：动量守恒定律 【名师点睛】本题考查了求木板、木块速度问题，分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律即可正确解题；解题时要注意正方向的选择．3．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。
动量定理练习题及答案
动量定理练习题及答案
二、改错题
动量定理
动量定理是描述力对物体运动状态影响的物理定理。
它表明，物体所受的合外力产生的冲量等于物体动量的变化率。
换句话说，当物体受到一定的力时，它的动量会发生相应的变化。
动量定理的数学表达式为：FΔt = Δp，其中F为物体所受
的合外力，Δt为力作用时间，Δp为物体动量的变化量。
这个
定理适用于任何物体在任何情况下的运动，无论是匀速直线运动、匀变速直线运动还是曲线运动。
动量定理的应用十分广泛。
例如，在车祸中，汽车和乘客的动量会发生急剧的变化，这就是为什么汽车安全带和气囊能够保护乘客的原因。
在运动员跳高时，跳到沙坑里或跳到海绵上可以减小运动员的动量变化，从而减少受伤的可能性。
动量定理还可以用来解释其他现象，例如为什么玻璃杯掉在软垫上不易碎，而掉在水泥地面上易碎。
这是因为落到水泥地上时，玻璃杯受到的冲量大，动量变化快，而掉在软垫上时，受到的冲量小，动量变化慢，因此不易碎。
总之，动量定理是物理学中一个非常重要的定理，它帮助我们理解力对物体运动状态的影响，也为我们提供了解释和预测各种现象的工具。
考虑铁锤的重量，我们可以计算出铁锤打钉子的平均作用力。
在这个问题中，我们需要知道铁锤的重量以及它打钉子时施加的力量。
如果我们假设铁锤的重量为1千克，那么它施加在钉子上的力量就应该是1千克。
因此，铁锤打钉子的平均作用力应该是1千克。
但是，需要注意的是，这个结果只是一个近似值，因为实际上铁锤的重量和施加的力量都可能有所不同，这取决于具体情况。
因此，在实际应用中，我们需要根据具体情况进行调整。
2024届全国高考复习物理历年好题专项(动量、冲量、动量定理)练习(附答案)
2024届全国高考复习物理历年好题专项（动量、冲量、动量定理）练习1．[2023ꞏ湖南岳阳测试]“守株待兔”是我们熟悉的寓言故事，它出自《韩非子》，原文为：“宋人有耕田者．田中有株，兔走触株，折颈而死．因释其耒而守株，冀复得兔．兔不可复得，而身为宋国笑．”假设一只兔子的质量为2 kg，受到惊吓后从静止开始沿水平道路匀加速直线运动，经过1.2 s速度大小达到9 m/s后匀速奔跑，撞树后被水平弹回，反弹速度大小为 1 m/s，设兔子与树的作用时间为0.05 s，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是()A．加速过程中兔子的加速度为180 m/s2B．加速过程中地面对兔子的平均水平作用力大小为20 NC．撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为320 ND．撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为400 N2．行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体．若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是()A．增加了司机单位面积的受力大小B．减少了碰撞前后司机动量的变化量C．将司机的动能全部转换成汽车的动能D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积3.[2023ꞏ安徽省滁州市高考模拟]全民运动，始于“足下”，足球已经成为中国由“体育大国”向“体育强国”转变具有代表性的重要一步．如图所示，学生练习用脚颠球．足球的质量为0.4 kg，某一次足球由静止自由下落0.8 m，被重新颠起，离开脚部后竖直上升的最大高度为0.45 m．已知足球与脚部的作用时间为0.1 s，重力加速度大小g取10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是()A.足球从下落到再次上升到最大高度，全程用了0.7 sB．在足球与脚接触的时间内，合外力对足球做的功为1.4 JC．足球与脚部作用过程中动量变化量大小为2.8 kgꞏ m/sD．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为4 Nꞏs4．[2023ꞏ福建莆田二模]如图甲是我国首艘“海上飞船”—“翔州1”．“翔州1”在平静的水面由静止开始在水平面上沿直线运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示t＝50 s后，“翔州1”以20 m/s的速度做匀速直线运动．则下列说法正确的是()A．“翔州1”所受阻力的大小为2.0×104NB．0～50 s内，“翔州1”所受合外力冲量的大小为1.0×106NꞏsC．“翔州1”的质量为2.5×104kgD．0～50 s内，动力F的功为5.0×106J5.[2023ꞏ广东茂名二模]蹦床是我国的优势运动项目，我国蹦床运动员朱雪莹在东京奥运会上一举夺冠，为祖国争了光．如图所示为朱雪莹比赛时的情景，比赛中某个过程，她自距离水平网面高3.2 m处由静止下落，与网作用后，竖直向上弹离水平网面的最大高度为5 m，朱雪莹与网面作用过程中所用时间为0.7 s．不考虑空气阻力，重力加速度取10 m/s2，若朱雪莹质量为60 kg，则网面对她的冲量大小为()A．420 Nꞏs B．480 NꞏsC．1 080 Nꞏs D．1 500 Nꞏs6．[2022ꞏ湖北卷]一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v.前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2.下列关系式一定成立的是()A.W2＝3W1，I2≤3I1B．W2＝3W1，I2≥I1C．W2＝7W1，I2≤3I1D．W2＝7W1，I2≥I17．[2021ꞏ福建卷]福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响．已知10级台风的风速范围为24.5 m/s～28.4 m/s，16级台风的风速范围为51.0 m/s～56.0 m/s.若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的()A．2倍B．4倍C．8倍D．16倍8．[2021ꞏ天津卷](多选)一冲九霄，问鼎苍穹.2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段．下列关于火箭的描述正确的是()A．增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力B．增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力C．当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速D．火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用9．[2021ꞏ北京卷]如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动．某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止．下列说法正确的是()A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωrC．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr10．[2022ꞏ山东卷]我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭．如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空．从火箭开始运动到点火的过程中()A．火箭的加速度为零时，动能最大B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量11．[2023ꞏ山东济宁一模]一宇宙飞船的横截面积为S，以v0的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域单位体积内有n颗尘埃，每颗尘埃的质量为m，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为()A．Snmv20B．2Snmv20C．Snmv30D．2Snmv3012．[2022ꞏ湖南卷](多选)神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆．某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其v - t图像如图所示．设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是()A．在0～t1时间内，返回舱重力的功率随时间减小B．在0～t1时间内，返回舱的加速度不变C．在t1～t2时间内，返回舱的动量随时间减小D．在t2～t3时间内，返回舱的机械能不变[答题区]题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案13.[2023ꞏ北京西城区5月模拟]在跳台滑雪比赛中，运动员在空中运动时身体的姿态会影响其速度和下落的距离．如图甲，跳台滑雪运动员在某次训练时，助滑后从跳台末端水平飞出，从离开跳台开始计时，用v表示其水平方向速度，v - t图像如图乙所示，运动员在空中运动时间为4 s．在此运动过程中，若运动员在水平方向和竖直方向所受空气阻力大小相等且保持恒定．已知运动员的质量为50 kg，重力加速度取10 m/s2，求：(1)滑雪运动员水平位移的大小和水平方向所受的阻力大小；(2)滑雪运动员在空中运动过程中动量变化量的大小(结果保留2位有效数字).14.[2021ꞏ重庆卷]我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔．小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测．某次，他在头盔中装入质量为5.0 kg的物体(物体与头盔密切接触)，使其从1.80 m的高处自由落下(如图)，并与水平地面发生碰撞，头盔厚度被挤压了0.03 m时，物体的速度减小到零．挤压过程不计物体重力，且视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)头盔接触地面前瞬间的速度大小；(2)物体做匀减速直线运动的时间；(3)物体在匀减速直线运动过程中所受平均作用力的大小．参考答案 1．答案：D答案解析：兔子经过1.2 s速度由0达到9 m/s，根据加速度公式可知，a＝vt＝7.5 m/s2，A错误；匀加速过程中，设地面对兔子的平均水平作用力大小为f，根据动量定理可知，ft ＝m v－0，代入数据解得f＝15 N，B错误；撞树过程中，兔子撞树前的动量大小p＝m v＝2×9 kgꞏ m/s＝18 kgꞏ m/s，以撞树前兔子的速度方向为正方向，兔子撞树后的动量p′＝m v′＝2×(－1)kgꞏ m/s＝－2 kgꞏ m/s，兔子撞树过程中动量的变化量Δp＝p′－p＝－2 kgꞏ m/s－18 kgꞏ m/s＝－20 kgꞏ m/s，由动量定理得Ft＝Δp＝－20 Nꞏs，则兔子受到的平均作用力大小为400 N，C错误，D正确．2．答案：D答案解析：汽车剧烈碰撞瞬间，安全气囊弹出，立即跟司机身体接触．司机在很短时间内由运动到静止，动量的变化量是一定的，由于安全气囊的存在，作用时间变长，据动量定理Δp＝FΔt知，司机所受作用力减小；又知安全气囊打开后，司机与物体的接触面积变大，因此减少了司机单位面积的受力大小；碰撞过程中，动能转化为内能．综上可知，D正确．3．答案：C答案解析：足球下落时间为t1＝2h1g＝0.4 s足球上升时间为t2＝2h2g＝0.3 s总时间为t＝t1＋t2＋t3＝0.8 s，A错误；在足球与脚接触的时间内，合外力对足球做的功为W合＝12m v22－12m v21根据运动学公式v21＝2gh1，v22＝2gh2解得W合＝－1.4 J，B错误；足球与脚部作用过程中动量变化量大小为Δp＝m v2－()－m v1＝2.8 kgꞏ m/s，C正确；足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为I G＝mgt＝0.4×10×0.8 Nꞏs＝3.2 Nꞏs，D错误．4．答案：C答案解析：根据图像中匀速运动可知“翔州1”所受阻力的大小为1.0×104 N，A错误；在0～50 s内，“翔州1”所受合外力冲量的大小为I＝Ft－F f t，代入数据可得I＝5×105 Nꞏs，B错误；由动量定理可知Ft－F f t＝m v，解得m＝2.5×104 kg，C正确；在0～50 s内，动力F是变力，加速度变化，无法求位移，无法求解功，D错误．5．答案：D答案解析：由静止下落到接触网面时，根据动能定理有mgh1＝12m v 21可得，接触网面瞬间的速度为v1＝8 m/s，方向竖直向下从离开网面到最大高度时，根据动能定理有－mgh2＝0－12m v 2 2可得，离开网面瞬间的速度为v2＝10 m/s，方向竖直向上取向上为正方向，则根据动量定理有I－mgt＝m v2－m(－v1)带入数据可得，网面对她的冲量大小为I＝1 500 Nꞏs，故选项D正确．6．答案：D答案解析：在前一段时间内，根据动能定理得：W 1＝12 m (2v )2－12 m v 2＝3×12 m v 2在后一段时间内，根据动能定理得：W 2＝12 m (5v )2－12 m (2v )2＝21×12 m v 2所以W 2＝7W 1；由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大，因此冲量的大小范围是：m ꞏ2v －m v ≤I 1≤m ꞏ2v ＋m v ，即m v ≤I 1≤3m vm ꞏ5v －m ꞏ2v ≤I 2≤m ꞏ5v ＋m ꞏ2v ，即3m v ≤I 2≤7m v可知：I 2≥I 1，故D 正确，A 、B 、C 错误．7．答案：B答案解析：设空气的密度为ρ，风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的横截面积为S ，在时间Δt 的空气质量为：Δm ＝ρS v ꞏΔt ，假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为零，对风由动量定理得：－F Δt ＝0－Δm v ，可得F ＝ρS v 2，10级台风的风速v 1≈25 m/s ，16级台风的风速v 2≈50 m/s ，则有F 2F 1＝v 22 v 21 ≈4，B 正确． 8．答案：AB答案解析：根据F Δt ＝Δm v 可知，增加单位时间的燃气喷射量(即增加单位时间喷射气体的质量Δm )或增大燃气相对于火箭的喷射速度v ，都可以增大火箭的推力，故选项A 、B 正确．当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时，燃气相对火箭的速度不为零，且与火箭的运动方向相反，火箭仍然受推力作用做加速运动，故C 错误；燃气被喷出的瞬间，燃气对火箭的反冲力作用在火箭上使火箭获得推力，故D 错误．9．答案：D答案解析：圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受的摩擦力方向指向转轴提供向心力，方向沿半径方向，故A 错误；由动量定理可知，圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为零，B 错误；圆盘停止转动后，小物体沿运动轨迹的切线方向运动，C 错误；由动量定理可知，整个滑动过程摩擦力的冲量大小I ＝m ωr －0＝m ωr ，D 正确．10．答案：A答案解析：从火箭开始运动到点火的过程中，火箭先加速运动后减速运动，当加速度为零时，动能最大，A 项正确；高压气体释放的能量转化为火箭的动能和重力势能及火箭与空气间因摩擦产生的热量，B 项错误；根据动量定理可得高压气体对火箭的推力F 、火箭自身的重力mg 和空气阻力f 的冲量矢量和等于火箭动量的变化量，C 项错误；根据动能定理可得高压气体对火箭的推力F 、火箭自身的重力mg 和空气阻力f 对火箭做的功之和等于火箭动能的变化量，D 项错误．11．答案：C答案解析：t 时间内黏附在飞船上的尘埃质量M ＝S v 0tnm ，对黏附的尘埃，由动量定理得Ft ＝M v 0，解得F ＝Snm v 20 .为维持飞船匀速运动，飞船发动机牵引力的功率为P ＝F v 0＝Snm v 30 ，C 正确．12．答案：AC答案解析：由题知，返回舱的运动简化为竖直方向的直线运动，所以重力的功率P ＝mg v ，因此在0～t 1时间内，结合v -t 图像可知返回舱重力的功率随时间减小，A 项正确；v -t 图像的斜率表示返回舱的加速度，故0～t 1时间内，返回舱的加速度不断减小，B 项错误；返回舱的动量大小与其速度大小成正比，所以t 1～t 2时间内，返回舱的动量随时间减小，C项正确；在t 2～t 3时间内，返回舱匀速下降，机械能不守恒，D 项错误．13．答案：(1)56 m 50 N (2)1.8×103 Nꞏs答案解析：(1)设运动员的水平位移为x ，由水平方向v - t 图像可得x ＝v 0＋v 2 t解得x ＝56 m设运动员在水平方向的加速度大小为a ，水平方向所受的阻力为f 1，竖直方向所受阻力为f 2，由运动学规律和牛顿第二定律得a ＝v －v 0t ，－f 1＝ma 代入数值可得f 1＝50 N.(2)由题意知f 2＝f 1＝50 N根据平行四边形定则可得F 合＝f 21 ＋（mg －f 2）2对运动员在空中运动过程应用动量定理可得Δp ＝F 合t解得Δp ＝1.8×103 Nꞏs.14．答案：(1)6 m/s (2)0.01 s (3)3 000 N答案解析：(1)由自由落体运动规律可得：v 2＝2gh ，其中：h ＝1.80 m 代入数据解得：v ＝6 m/s ；(2)由匀变速直线运动规律可得：Δx ＝v 2 t ，其中Δx ＝0.03 m代入数据解得：t ＝0.01 s ；(3)取向下为正方向，由动量定理得：－Ft ＝0－m v代入数据解得：F ＝3 000 N ．。
高中物理动量定理题20套(带答案)含解析
高中物理动量定理题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图所示，长为L 的轻质细绳一端固定在O 点，另一端系一质量为m 的小球，O 点离地高度为H 。
现将细绳拉至与水平方向成30︒，由静止释放小球，经过时间t 小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。
若忽略空气阻力，重力加速度为g 。
(1)求细绳的最大承受力；(2)求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小；(3)小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。
请通过计算，说明你的观点。
【答案】（1）F =2mg ；（2）()22F I mgt m gL =+；（3）当2HL =时小球抛的最远 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球从释放到最低点的过程中，由动能定理得201sin 302mgL mv ︒=小球在最低点时，由牛顿第二定律和向心力公式得20mv F mg L-= 解得：F =2mg(2)小球从释放到最低点的过程中，重力的冲量I G =mgt动量变化量0p mv ∆=由三角形定则得，绳对小球的冲量()22F I mgt m gL =+(3)平抛的水平位移0x v t =，竖直位移212H L gt -=解得2()x L H L =-当2HL =时小球抛的最远2．图甲为光滑金属导轨制成的斜面，导轨的间距为1m l =，左侧斜面的倾角37θ=︒，右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。
在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为10.5T B =，右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为20.5T B =。
在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab ，另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上，与导轨垂直且接触良好，ab 棒和cd 棒的质量均为0.2kg m =，ab 棒的电阻为12r =Ω，cd 棒的电阻为24r =Ω。
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2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理1．将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.以下判断正确的是()A．小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·sB．小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0C．小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0D．小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N·s解析：小球在最高点速度为零，取向下为正方向，小球从抛出至最高点受到的冲量I＝0－(－m v0)＝10 N·s，A正确；因不计空气阻力，所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s，但其方向变为竖直向下，由动量定理知，小球从抛出至落回出发点受到的冲量为：I＝Δp＝m v－(－m v0)＝20 N·s，D正确，B、C均错误．答案：AD2.如图所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端．如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比()A．木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量变大B．木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量不变C．木块在滑到底端的过程中，木块克服摩擦力所做的功变大D．木块在滑到底端的过程中，系统产生的内能数值将变大解析：传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动，对木块来说，所受滑动摩擦力大小不变，方向沿斜面向上；木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变，所以选项A错，选项B正确．木块克服摩擦力做的功也不变，选项C错．传送带转动时，木块与传送带间的相对位移变大，因摩擦而产生的内能将变大，选项D正确．答案：BD3.如图所示，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静置一小球C，A、B、C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时冲量I，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，瞬时冲量必须满足()A．最小值m4gr B．最小值m5gr C．最大值m6gr D．最大值m7gr解析：在最低点，瞬时冲量I ＝m v 0，在最高点，mg ＝m v 2/r ，从最低点到最高点，m v 20/2＝mg ×2r ＋m v 2/2，解出瞬时冲量的最小值为m 5gr ，故选项B 对；若在最高点，2mg ＝m v 2/r ，其余不变，则解出瞬时冲量的最大值为m 6gr .答案：BC4.水平面上有两个质量相等的物体a 和b ，它们分别在水平推力F 1和F 2作用下开始运动，分别运动一段时间后撤去推力，两个物体都将运动一段时间后停下．物体的v —t 图线如图所示，图中线段AB ∥CD .则以下说法正确的是( )①水平推力的大小F 1>F 2 ②水平推力的大小F 1<F 2 ③a 所受摩擦力的冲量大于b 所受摩擦力的冲量 ④a 所受摩擦力的冲量小于b 所受摩擦力的冲量A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④答案：B5.如图所示，在水平地面上有A 、B 两个物体，质量分别为m A ＝3.0 kg 、m B ＝2.0 kg ，在它们之间用一轻绳连接，它们与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1.现用两个方向相反的水平恒力F 1、F 2同时作用在A 、B 两物体上，已知F 1＝20 N ，F 2＝10 N ，g 取10 m/s 2.当运动达到稳定后，下列说法正确的是( )A ．A 、B 组成的系统运动过程中所受摩擦力大小为5 N ，方向水平向左B ．5 s 内物体B 对轻绳的冲量为70 N·s ，方向水平向左C ．地面受到A 、B 组成的系统的摩擦力大小为10 N ，方向水平向左D ．5 s 内A 、B 组成的系统的动量变化量为25 kg·m/s解析：A 、B 组成的系统运动过程中所受的摩擦力为F f ＝μ(m A ＋m B )g ＝5.0 N ，根据牛顿第三定律知地面受到A 、B 组成的系统的摩擦力的大小为5 N ，方向水平向右，所以A 对C 错．设运动达到稳定时系统的加速度为a ，根据牛顿第二定律有F 1－F 2－F f ＝(m A ＋m B )a ，解得a ＝1.0 m/s 2，方向与F 1同向(或水平向右)．以B 为研究对象，运动过程中B 所受摩擦力为Ff B ＝μm B g ＝2.0 N ．设运动达到稳定时，B 所受轻绳的作用力为F T ，根据牛顿第二定律有F T －Ff B －F 2＝m B a ，解得F T ＝14.0 N ．根据牛顿第三定律知，物体B 对轻绳的作用力大小为14 N ，方向水平向左，冲量为70 N·s ，B 正确．A 、B 组成的系统受到的合外力的大小为5 N ，所以5 s 内，合外力的冲量大小为25 N·s ，由动量定理知D 正确．答案：ABD6.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 的小物块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 点的动量不相等B ．a 与b 同时到达S ，它们在S 点的动量不相等C ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的动量相等D ．b 比a 先到达S ，它们在S 点的动量相等解析：a 、b 两球到达S 点时速度方向不同，故它们的动量不等，C 、D 错误．由机械能守恒定律知，a 、b 经过同一高度时速率相同，但b 在竖直方向的分速度v b 始终小于同高度时a 球的速度v a ，应有平均速度v b ＜v a ，由t ＝R v 知，t a ＜t b ，所以a 先到达S 点，A 正确，B 错误．答案：A7． 质量为m 的小球在水平面内做半径为r 的匀速圆周运动，它的角速度为ω，周期为T ，在T 2时间内，小球受到的冲量的大小为( )A ．2mωrB ．πmωrC ．mω2r T 2D ．mω2T 2解析：做匀速圆周运动的物体，其所受向心力的大小为F ＝mω2r ，但向心力是个变力，方向不断改变，不能由F ·t 来求冲量，只能根据动量定理I ＝m v 2－m v 1＝mωr －(－mωr )＝2mωr . 答案：A8． 一质量为m 的物体做平抛运动，在两个不同时刻的速度大小分别为v 1、v 2，时间间隔为Δt ，不计空气阻力，重力加速度为g ，则关于Δt 时间内发生的变化，以下说法正确的是( )A ．速度变化大小为g Δt ，方向竖直向下B ．动量变化大小为Δp ＝m (v 2－v 1)，方向竖直向下C ．动量变化大小为Δp ＝mg Δt ，方向竖直向下D ．动能变化为ΔE k ＝12m (v 22－v 21) 解析：根据加速度定义g ＝Δv Δt 可知A 对，分别由动量定理、动能定理可知CD 对；注意动量变化是矢量，由于v 1、v 2仅代表速度的大小，故选项B 错．答案：ACD9． 如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动( )A ．可能是匀变速运动B ．可能是匀速圆周运动C ．可能是匀变速曲线运动D ．可能是匀变速直线运动解析：冲量是力与时间的乘积，在任何相等的时间内冲量都相同，也就是物体受到的力恒定不变，所以物体做匀变速运动，其轨迹可以是直线的也可以是曲线的．答案：ACD10． 两质量相同的物体a 和b 分别静止在光滑的水平桌面上，因分别受到水平恒力作用，同时开始运动．若b 所受的力为a 的k 倍，经过t 时间后分别用I a 、W a 和I b 、W b 表示在这段时间内a 和b 各自所受恒力的冲量和做功的大小，则有( )A ．W b ＝kW a ，I b ＝kI aB ．W b ＝k 2W a ，I b ＝kI aC ．W b ＝kW a ，I b ＝k 2I a D ．W b ＝k 2W a ，I b ＝k 2I a解析：由I ＝Ft ，F b ＝kF a ，得I b ＝kI a ，故C 、D 错．对两物体分别由动量定理得：I a ＝m v a ，I b ＝m v b ，分别由动能定理得W a ＝12m v 2a ，W b ＝12m v 2b ，联立解得W b ＝k 2W a . 答案：B11.物体受到合力F 的作用，由静止开始运动，力F 随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是( )A ．该物体将始终向一个方向运动B ．3 s 末该物体回到原出发点C ．0～3 s 内，力F 的冲量等于零，功也等于零D ．2～4 s 内，力F 的冲量不等于零，功却等于零解析：图线和横坐标所围的面积等于冲量，0～1秒内的冲量为负，说明速度沿负方向，而1～2秒内冲量为正，且大于0～1秒内的冲量，即速度的方向发生变化，所以A 错误，0～3秒内，力F 的冲量为零，即物体0秒时的速度和3秒时的速度一样，故0～3秒内力F 的冲量等于零，功也等于零，C 、D 正确．分析运动过程可以得到3秒末物体回到原出发点，B 正确．答案：BCD12．蹦极跳是勇敢者的体育运动．该运动员离开跳台时的速度为零，从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段，从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点为第二阶段．下列说法中正确的是（）A．第一阶段重力的冲量和第二阶段弹力的冲量大小相等B．第一阶段重力势能的减少量等于第二阶段克服弹力做的功C．第一阶段重力做的功小于第二阶段克服弹力做的功D．第二阶段动能的减少量等于弹性势能的增加量解析：对全程有：IG1＋IG2＝I弹，所以IG1＜I弹，A错．全程动能不变E p1＋E p2＝E弹所以E p1＜E弹，B错，C对．第二阶段ΔE k＝W弹－WG2所以W弹＞ΔE k即弹性势能的增加量大于动能的减少量，D错．答案：C13.如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点．每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为零)，关于它们下滑的过程，下列说法中正确的是()A．重力对它们的冲量相同B．弹力对它们的冲量相同C．合外力对它们的冲量相同D．它们的动能增量相同解析：由运动学知识可知三个滑环的运动时间相等，故A正确，由于三种情形下弹力的方向不同，故B错，根据机械能守恒定律知D错，而合外力冲量大小为m v，由于v大小不等，故C 错．答案：A14．2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注．冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停于C点．已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC＝L，CO′＝r，重力加速度为g.(1)求冰壶在A 点的速率；(2)求冰壶从O 点到A 点的运动过程中受到的冲量大小；(3)若将BO ′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到C 点的冰壶能停于O ′点，求A 点与B 点之间的距离．解析：(1)由－μmgL ＝0－12m v 2A，得v A ＝2μgL . (2)由I ＝m v A ，将v A 代入得I ＝m 2μgL .(3)设A 点与B 点之间的距离为s ，由－μmgs －0.8μmg (L ＋r －s )＝0－12m v 2A，将v A 代入得s ＝L －4r . 答案：(1)2μgL (2)m 2μgL (3)L －4r15.2008年8月24日晚，北京奥运会闭幕式上，199名少年穿着特制的足具——一副由白色的金属制成的高约一米、装有弹簧的支架走上了闭幕式的表演舞台，如左图所示.199名少年整齐划一的前空翻、后空翻、横飞，引起现场观众阵阵尖叫．若表演者穿着这种弹跳器上下跳跃．右图所示为在一次跳跃中弹跳器从接触地面到离开地面的过程中，地面对弹跳器弹力F 与时间t 的变化关系图象．表演者连同弹跳器的总质量为80 kg.求：(1)t 1＝0.5 s 时刻，表演者的速度；(2)表演者离地后能上升的高度．(不计空气阻力，g 取10 m/s 2)解析：(1)由图象可知，t 1＝0.5 s 时刻弹跳器的压缩量最大，故此时表演者的速度为0.(2)表演者从t 1＝0.5 s 弹起上升到t 2＝1.0 s 离地的过程中受到重力G 和弹力F 作用，它们的冲量改变了表演者的动量．设表演者t 2＝1.0 s 离地时的速度为vI G ＋I F ＝m v取竖直向上的方向为正I G ＝－mg (t 2－t 1)＝－400 Ns由F —t 图知：I F ＝1 100 Ns解得：v ＝8.75 m/s设上升的高度为h 由v 2＝2gh 解得h ＝3.83 m.答案：(1)0 (2)3.83 m16.据航空新闻网报道，美国“布什”号航空母舰的一架质量为1.5×104 kg 的“超级大黄蜂”舰载飞机于2009年5月19日下午完成了首次降落到航母甲板上的训练——着舰训练．在“布什”号上安装了飞机着舰阻拦装置——阻拦索，从甲板尾端70 m 处开始，向舰首方向每隔一定距离横放一根粗钢索，钢索的两端通过滑轮与甲板缓冲器相连，总共架设三道阻拦索．飞行员根据飞机快要着舰时的高度，确定把飞机的尾钩挂在哪一根阻拦索上，这意味着飞机有三次降落的机会．如图所示，某次降落中在阻挡索的阻拦下，这架“大黄蜂”在2 s 内速度从180 km/h 降到0.“大黄蜂”与甲板之间的摩擦力和空气阻力均不计．求：(1)阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力大小；(2)阻拦索对“大黄蜂”的冲量．解析：(1)“大黄蜂”在t ＝2 s 内速度从v 0＝180 km/h ＝50 m/s 降到0，加速度为a ＝0－v 0t ＝－25m/s 2根据牛顿第二定律，阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力F f ＝ma ，代入数据求得F f ＝－3.75×105 N.(2)阻拦索对“大黄蜂”的冲量I ＝F f t ＝－7.5×105 N·s即阻拦索对“大黄蜂”的冲量大小为7.5×105 N·s ，方向与运动方向相反．答案：(1)3.75×105 N (2)7.5×105 N·s 方向与运动方向相反17．撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图6－1－6所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落．在第二十九届北京奥运会比赛中，身高1.74 m 的俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05 m 的成绩打破世界纪录．设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a＝1.0 m/s2匀加速助跑，速度达到v＝8.0 m/s时撑杆起跳，使重心升高h1＝4.20 m后越过横杆，过杆时的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h2＝4.05 m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t＝0.90 s．已知伊辛巴耶娃的质量m＝65 kg，重力加速度g 取10 m/s2，不计撑杆的质量和空气的阻力．求：(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；(2)伊辛巴耶娃在撑杆起跳上升阶段至少要做的功；(3)在伊辛巴耶娃接触软垫到速度减为零的过程中，软垫对运动员平均作用力的大小．解析：(1)设助跑距离为s，由运动学公式v2＝2as解得s＝v22a＝32 m.(2)设运动员在撑杆起跳上升阶段至少要做的功为W，由功能关系有W＋12m v2＝mgh1解得：W＝650 J.(3)运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v′，由运动学公式有v′2＝2gh2设软垫对运动员的平均作用力为F，由动量定理得(mg－F)t＝0－m v′解得F＝1 300 N.答案：(1)32 m(2)650 J(3)1 300 N。