最新物理动量定理题20套(带答案)

历的时间为 t，发生的位移为 x．分析说明物体的平均速度 v 与 v0、v 满足什么条件时，F1
和 F2 是相等的． (3)质量为 m 的物块，在如图 2 所示的合力作用下，以某一初速度沿 x 轴运动，当由位置
x=0 运动至 x=A 处时，速度恰好为 0，此过程中经历的时间为 t 2
所受合力对时间 t 的平均值．
5．动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下 的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在 动量定理中的平均力 F1 是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力 F2 是合力指对位移
的平均值． (1)质量为 1.0kg 的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在 2.0s 的时间内运动了 2.5m 的位移，速度达到了 2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力 F1 和 F2 的 值． (2)如图 1 所示，质量为 m 的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由 v0 变化到 v 时，经
m/s2
5.0 1014 m/s2
（2）电子以速度 v0 进入金属板 A、B 间，在垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向
做初速度为零的匀加速直线运动，电子在电场中运动的时间为
t
L v0
0.1 2.0 107
s 5.0109 s
电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量
代入数据
y 1 at2 2
y 1 5.01014 (5.0109)2 cm 0.63cm 2
IG=mgt 动量变化量
p mv0
由三角形定则得，绳对小球的冲量
IF mgt 2 m2 gL
(3)平抛的水平位移 x v0t ，竖直位移
H L 1 gt2 2
解得
x 2L(H L) 当 L H 时小球抛的最远
2
3．滑冰是青少年喜爱的一项体育运动。如图，两个穿滑冰鞋的男孩和女孩一起在滑冰场沿 直线水平向右滑行，某时刻他们速度均为 v0＝2m/s，后面的男孩伸手向前推女孩一下，作 用时间极短，推完后男孩恰好停下，女孩继续沿原方向向前滑行。已知男孩、女孩质量均 为 m＝50kg，假设男孩在推女孩过程中消耗的体内能量全部转化为他们的机械能，求男孩 推女孩过程中：
x t
v0 v 2
(3)由图 2 可求得物块由 x 0 运动至 x A过程中，外力所做的功为：
W 1 kA A 1 kA2
2
2
设物块的初速度为 v0
，由动能定理得：W
0
1 2
mv02
解得： v0 A
k m
设在 t 时间内物块所受平均力的大小为 F ，由动量定理得： Ft 0 mv0
v 2gh 8.0m / s
在缓冲过程中，取向上为正方向，由动量定理可得
(F mg)t 0 (mv)
则缓冲过程人受到安全带的平均拉力的大小
F mv mg 1260N t
8．冬奥会短道速滑接力比赛中，在光滑的冰面上甲运动员静止，以 10m/s 运动的乙运动 员从后去推甲运动员，甲运动员以 6m/s 向前滑行，已知甲、乙运动员相互作用时间为 1s，甲运动员质量 m1=70kg、乙运动员质量 m2=60kg，求：
⑴乙运动员的速度大小； ⑵甲、乙运动员间平均作用力的大小。 【答案】(1)3m/s (2)F=420N 【解析】 【详解】 （1）甲乙运动员的动量守恒，由动量守恒定律公式
得： （2）甲运动员的动量变化： 对甲运动员利用动量定理： 由①②式可得：
m1v1 m2v2 m1v1' m2v2' v2' 3m/s
x
1 2
mvt 2
解得： F2
mvt 2 2x
1.0 2.02 2 2.5
N
0.8N
(2)物块在运动过程中，应用动量定理有： F1t mv mv0
解得：
F1
m(v t
v0 )
物块在运动过程中，应用动能定理有：
F2 x
1 2
mv2
1 2
mv02
解得：
F2
m(v2 v02 ) 2x
当
F1
F2 时，由上两式得： v
其中
E
1 2
m1v12
1 2
m2v22
m1 1 m2 4
联立解得
m m1 m2
v1 120m/s
之后两物块做平抛运动，则 竖直方向有
水平方向有 由以上各式联立解得
v2 30m/s
h 1 gt2 2
s v1t v2t
s=900m
2．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
【答案】（1）F=2mg；（2） IF
mgt 2 m2 gL ；（3）当 L H 时小球抛的最远
2
【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
mgL sin 30
1 2
mv02
小球在最低点时，由牛顿第二定律和向心力公式得
解得：
F mg mv02 L
F=2mg (2)小球从释放到最低点的过程中，重力的冲量
(2)对女孩，由动量定理得 100＝mv1-mv0，
故作用后女孩的速度
v1
100
50 50
2
m/s
4m/s
根据能量守恒知，男孩消耗的能量为
E
1 2
mv12
2
1 2
mv02
1 2
50 16
50
4
200J
；
4．北京将在 2022 年举办冬季奥运会，滑雪运动将速度与技巧完美地结合在一起，一直深
受广大观众的欢迎。一质量为 60kg 的运动员在高度为 h 80m，倾角为 30 的斜坡顶
m ，求此过程中物块 k
【答案】（1）F1=1.0N，F2=0.8N；（2）当 v
x tLeabharlann v0 2v时，F1=F2；（3）
F
2kA
．
【解析】
【详解】
解：(1)物块在加速运动过程中，应用动量定理有： F1 t mvt
解得： F1
mvt t
1.0 2.0 N 1.0N 2.0
物块在加速运动过程中，应用动能定理有： F2
(2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略 不计），测得前后两块质量之比为 1：4，且炸裂时有大小为 E=9000J 的化学能全部转化为 了动能，则两块落地点间的距离是多少？
【答案】(1)1550N；(2)900m 【解析】
【分析】 【详解】 (1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为 F，设礼花弹上升时间为 t，则：
（3）滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中，做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律 mg sin 300 ma ，可以得到： a g sin 30 5m / s2 根据速度与时间关系可以得到： t v 0 8s
a 则重力的冲量为： IG mgt 4.8103 N s ，方向为竖直向下。
【点睛】 本题关键根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据运动学公式求解末速度，注意瞬时功率 的求法。
(1)女孩受到的冲量大小；
(2)男孩消耗了多少体内能量？
【答案】(1) 100N•s (2) 200J
【解析】
【详解】
(1)男孩和女孩之间的作用力大小相等，作用时间相等，
故女孩受到的冲量等于男孩受到的冲量，
对男孩，由动量定理得：I＝△P＝0-mv0＝-50×2＝-100N•s，
所以女孩受到的冲量大小为 100N•s；
p m1v1' -m1v1 ① p Ft ② F=420N
9．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。
端，从静止开始沿直线滑到斜面底端。下滑过程运动员可以看作质点，收起滑雪杖，忽略
摩擦阻力和空气阻力， g 取10m / s2 ，问：
（1）运动员到达斜坡底端时的速率 v ；
（2）运动员刚到斜面底端时，重力的瞬时功率； （3）从坡顶滑到坡底的过程中，运动员受到的重力的沖量。
【答案】（1） 40m / s （2）1.2104W （3） 4.8103 N s 方向为竖直向下
最新物理动量定理题 20 套(带答案)
一、高考物理精讲专题动量定理
1．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅 0.2s 的发射时间，就能将质量为 m=5kg 的礼花弹竖直抛上 180m 的高空。（忽略发射底座高 度，不计空气阻力，g 取 10m/s2） (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于 礼花弹自身重力）
【答案】（1） 5.01014 m/s2 ；（2）0.63m；（3） 2.31024 kg m/s 。
【解析】
【详解】
（1）设金属板 A、B 间的电场强度为 E，则 E U ，根据牛顿第二定律，有 d
电子在电场中运动的加速度
Ee ma
a
Ee m
Ue dm
911.6 1019 3.2 102 0.911030
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。