高考物理专题:动量

高考物理专题:动量
高考物理专题:动量

(附参考答案)

高考物理动量守恒定律试题经典及解析

高考物理动量守恒定律试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m 、m ,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定.现让甲以速度0v 向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求: (1)第一次碰撞过程中系统损失的动能 (2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量 【答案】(1)2 014 mv ;(2) 0mv 【解析】 【详解】 解:(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v 、2v ,之后甲做匀速直线运动,乙以 2v 初速度做匀减速直线运动,在乙刚停下时甲追上乙碰撞,因此两物体在这段时间平均速 度相等,有:2 12 v v = 而第一次碰撞中系统动量守恒有:01222mv mv mv =+ 由以上两式可得:0 12 v v = ,20 v v = 所以第一次碰撞中的机械能损失为:2 2 22012011 11222 2 24 E m v m v mv mv ?=--=g g g g (2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量:200I mv mv =-= 2.(16分)如图,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变。质量m 1=0.40kg 的物块A 从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m 处下滑,并与放在水平木板左端的质量m 2=0.20kg 的物块B 相碰,相碰后物块B 滑行x=4.0m 到木板的C 点停止运动,物块A 滑到木板的D 点停止运动。已知物块B 与木板间的动摩擦因数 =0.20,重力加速度g=10m/s 2,求: (1) 物块A 沿斜槽滑下与物块B 碰撞前瞬间的速度大小; (2) 滑动摩擦力对物块B 做的功; (3) 物块A 与物块B 碰撞过程中损失的机械能。 【答案】(1)v 0=4.0m/s (2)W=-1.6J (3)E=0.80J

高考物理动量定理真题汇编(含答案)

高考物理动量定理真题汇编(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.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。已知t =0时刻起,cd 棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd 棒始终在左侧斜面上运动),而ab 棒在水平拉力F 作用下始终处于静止状态,F 随时间变化的关系如图乙所示,ab 棒静止时细导线与竖直方向的夹角37θ=?。其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。 (1)请通过计算分析cd 棒的运动情况; (2)若t =0时刻起,求2s 内cd 受到拉力的冲量; (3)3 s 内电阻R 上产生的焦耳热为2. 88 J ,则此过程中拉力对cd 棒做的功为多少? 【答案】(1)cd 棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2)1.6N s g ;(3)43.2J 【解析】 【详解】 (1)设绳中总拉力为T ,对导体棒ab 分析,由平衡方程得: sin θF T BIl =+ cos θT mg = 解得: tan θ 1.50.5F mg BIl I =+=+ 由图乙可知: 1.50.2F t =+ 则有: 0.4I t = cd 棒上的电流为:

高考物理动量定理技巧(很有用)及练习题

高考物理动量定理技巧(很有用)及练习题 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y 轴方向没有变化,与横坐标x 的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标是渐近线);顶角θ=53°的光滑金属长导轨MON 固定在水平面内,ON 与x 轴重合,一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,已知t =0时,导体棒位于顶角O 处;导体棒的质量为m =4kg ;OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R =0.5Ω,其余电阻不计,回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示,图线是过原点的直线,求: (1)t =2s 时流过导体棒的电流强度的大小; (2)在1~2s 时间内导体棒所受安培力的冲量大小; (3)导体棒滑动过程中水平外力F (单位:N )与横坐标x (单位:m )的关系式. 【答案】(1)8A (2)8N s ?(3)32 639 F x =+【解析】 【分析】 【详解】 (1)根据E-t 图象中的图线是过原点的直线特点,可得到t =2s 时金属棒产生的感应电动势为 4V E = 由欧姆定律得 24A 8A 0.5 E I R = == (2)由图2可知,1(T m)x B =? 由图3可知,E 与时间成正比,有 E =2t (V ) 4E I t R = = 因θ=53°,可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度43 x L = 又由 F BIL =安

所以 163 F t 安= 即安培力跟时间成正比 所以在1~2s 时间内导体棒所受安培力的平均值 163233N 8N 2 F += = 故 8N s I F t =?=?安 (3)因为 43 v E BLv Bx ==? 所以 1.5(m/s)v t = 可知导体棒的运动时匀加速直线运动,加速度 21.5m/s a = 又2 12 x at = ,联立解得 32 639 F x =+ 【名师点睛】 本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义,运用数学知识写出电流与时间的关系, 要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律,安培力公式、感应电动势公式. 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。

五年真题之2016年高考物理专题动量含答案

专题6 动量 1.[2016·全国卷Ⅰ3-5(2)10分] 某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求: (i)喷泉单位时间内喷出的水的质量; (ii)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度. 答案:(i)ρv0S(ii)v20 2g - M2g 2ρ2v20S2 解析: (i)设Δt时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,质量为Δm,则 Δm=ρΔV① ΔV=v0SΔt② 由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为 Δm Δt =ρv0S③ (ii)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水,由能量守恒得 1 2(Δm)v2+(Δm)gh= 1 2 (Δm)v20④ 在h高度处,Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp=(Δm)v⑤ 设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有 FΔt=Δp⑥ 由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得 F=Mg⑦ 联立③④⑤⑥⑦式得 h=v20 2g - M2g 2ρ2v20S2 ⑧ 2.[2016·北京卷] (1)动量定理可以表示为Δp=FΔt,其中动量p和力F都是矢量.在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究.例如,质量为m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =的小滑块A 、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的 一端与小滑块A 粘连,另一端与小滑块B 接触而不粘连.现使小滑块A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/v m s =在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B 冲上斜面的高度为 1.5h m =.斜面倾角 o 37θ=,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度 g 取210/m s .求:(提示:o sin 370.6=,o cos370.8=) (1)A 、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小. (2)解除锁定前弹簧的弹性势能. 【答案】(1)6/B v m s = (2)0.6P E J = 【解析】 试题分析:(1)设分离时A 、B 的速度分别为A v 、B v , 小滑块B 冲上斜面轨道过程中,由动能定理有:2 cos 1sin 2 B B B B m gh m gh m v θμθ+?= ① (3分) 代入已知数据解得:6/B v m s = ② (2分) (2)由动量守恒定律得:0()A B A A B B m m v m v m v +=+ ③ (3分) 解得:2/A v m s = (2分) 由能量守恒得: 222 0111()222 A B P A A B B m m v E m v m v ++=+ ④ (4分) 解得:0.6P E J = ⑤ (2分) 考点:本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律. 2.如图所示,质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨,c 与e 端由导线连接,一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落,并恰好从ce 端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度B=0.5T ,导轨的间距与导体棒的长度均为L=0.5m ,导轨的半径r=0.5m ,导体棒的电阻R=1Ω,其余电阻均不计,重力加速度g=10m/s 2,不计空气阻力。

高考物理——动能与动量

动量与能量 测试时间:90分钟 满分:110分 第Ⅰ卷 (选择题,共48分) 一、选择题(本题共12小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.[2017·河北冀州月考]在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a 和b ,正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示,则小球a 和b 的质量之比为 ( ) A .2∶7 B .1∶4 C .3∶8 D .4∶1 答案 B 解析 由位移—时间图象的斜率表示速度可得,正碰前,小球a 的速度v 1= 1-41-0 m/s =-3 m/s ,小球b 的速度v 2=1-01-0 m/s =1 m/s ;正碰后,小球a 、b 的共同速度v =2-16-1 m/s =0.2 m/s 。设小球a 、b 的质量分别为m 1、m 2,正碰过程,根据动量守恒定律有m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v ,得m 1m 2=v -v 2v 1-v =14 ,选项B 正确。 2.[2017·江西检测]如图所示,左端固定着轻弹簧的物块A 静止在光滑的水平面上,物块B 以速度v 向右运动,通过弹簧与物块A 发生正碰。已知物块A 、B 的质量相等。当弹簧压缩到最短时,下列说法正确的是( )

A.两物块的速度不同 B.两物块的动量变化等值反向 C.物块B的速度方向与原方向相反 D.物块A的动量不为零,物块B的动量为零 答案 B 解析物块B接触弹簧时的速度大于物块A的速度,弹簧逐渐被压缩,当两物块的速度相同时,弹簧压缩到最短,选项A、D均错误;根据动量守恒定律有Δp A+Δp B =0,得Δp A=-Δp B,选项B正确;当弹簧压缩到最短时,物块B的速度方向与原方向相同,选项C错误。 3.[2017·黑龙江模拟] 如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h 高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是() A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒 C.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒 D.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动 答案 B 解析当小球在槽内由A到B的过程中,墙壁对槽有力的作用,小球与半圆槽组成的系统水平方向动量不守恒,故A、C错误,B正确。当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向是右上方,所以此后小球将做斜上抛运动,即C错误。 4.[2017·辽师大附中质检]质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙,结果子弹穿墙而过,橡皮泥粘在墙上,钢球被以原速率反向弹回。关于它们对墙的水平冲量的大小,下列说法中正确的是() A.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等 B.子弹对墙的冲量最小 C.橡皮泥对墙的冲量最小 D.钢球对墙的冲量最小 答案 B

高三物理动量(附答案)

高三物理动量 (时间:60分钟,总分:100分) 一、单选题每题提供的四个选项中,只有一个是正确的. (每小题4分,共20分) 1.在一条直线上运动的物体,其初动量为8N·s,它在第一秒内受到的冲量为-3N·s,第二秒内受到的冲量为5N·s.它在第二秒末的动量为[ ] A.10kg·m/s B.11kg·m/s C.13kg·m/s D.16kg·m/s 2.质量分别为60kg和70kg的甲、乙二人,分别同时从原来静止的在光滑水平面上的小车两端,以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上.若小车的质量为20kg,则当二人跳离小车后,小车的运动速度为 [ ] A. 19.5m/s,方向与甲的初速度方向相同 B. 19.5m/s,方向与乙的初速度方向相同 C. 1.5m/s,方向与甲的初速度方向相同 D. 1.5m/s,方向与乙的初速度方向相同 3.质量为m的物体,以初速度v竖直上抛,然后又回到原抛出点.若不计空气阻力,物体所受的总冲量和平均冲力分别是(以竖直向上方正方向)[ ] C.-2mv0,mg D.2mv0,-mg 4.在光滑的水平面上有两个质量均为m的小球A和B,B球静止,A球以速度V和B球发生碰撞.碰后两球交换速度.则A、B球动量的改变△P A、△P B和A、B系统的总动量的改变△P为[ ] A.△P A=mv,△P B=-mv,△p=2mv B.△P A=mv,△P B=-mv,△P=0 C.△P A=0,△P B=mv,△P=mv D.△P A=-mv,△P B=mv,△P=0 5.在光滑的水平面上,相向运动的P、Q两小球相撞后,一同沿P球原来运动方向运动.这是因为[ ] A. P球的质量大于Q球的质量 B. P球的速度大于Q球的速度 C. P球的动量大于Q球的动量 D. P球的动量等于Q球的动量

高中物理动量知识点

动量全章复习资料(专题) 一、冲量与动量、动量与动能概念专题 ●1.冲量I :I =Ft ,有大小有方向(恒力的冲量沿F 的方向),是矢量.两个冲 量相同必定是大小相等方向相同,讲冲量必须明确是哪个力的冲量,单位是N ·s . ●2.动量p :p =mv ,有大小有方向(沿v 的方向)是矢量,两个动量相同必定是大小相等方向相同,单位是kg ·m/s . ●3.动量与动能(E k = 12 mv 2 )的关系是: p 2 =2m E k .动量与动能的最大区别是动量是矢量,动能是标量. 【例题】A 、B 两车与水平地面的动摩擦因数相同,则下列哪些说法正确? A .若两车动量相同,质量大的滑行时间长; B .若两车动能相同,质量大的滑行时间长; C .若两车质量相同,动能大的滑行时间长; D .若两车质量相同,动量大的滑行距离长. 【分析】根据动量定理F ·t =mv t -mv 0得mg ·t =p ∴t = P mg μ∝1 m ——A 不正确;根据 t = 221 ==k k mE E p mg mg g m μμμ∝1 m ——B 不正确;根据 t =2=k mE p mg mg μμ∝k E — —C 正确;根据动能定理F 合·s cos =22 01122-t mv mv 得 mgs =E k =22p m , ∴s = 222p m g μ∝p 2 ——D 正确. 训练题 (1)如图5—1所示,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,两个物体具有的物理量相同的是: A .重力的冲量;B .弹力的冲量;C .合力的冲量; D .刚到达底端时的动量; E .刚到达底端时动量的水平分量; F .以上几个量都不同. 1.F 分析:物体沿斜面作匀加速直线运动,由位移公式,得 θsin h =2 1 g sin ·t 2 t 2 ∝ θ 2 sin 1 不同,则t 不同.又I G =mgt I N =N t 所以I G 、I N 方向相同,大小不同,选项A 、B 错误;根据机械能守恒定律,物体到达底端的速度大小相等,但方向不同;所以刚到达底端时的动量大小相等但方向不同,其水平分量方向相同但大小不等,选项D 、E 错误;又根据动量定理I 合=ΔP =mv -0可知合力的冲量大小相等,但方向不同,选项C 错误. (2)对于任何一个固定质量的物体,下面几句陈述中正确的是: A .物体的动量发生变化,其动能必变化; B .物体的动量发生变化,其动能不一定变化; C .物体的动能发生变化,其动量不一定变化; D .物体的动能变化,其动量必有变化. 2.BD 分析:动量和动能的关系是P 2 =2mE k ,两者最大区别是动量是矢量,动能是标量.质量一定的物体,其动量变化可能速度大小、方向都变化或速度大小不变方向变化或速度大小变化方向不变.只要速度大小不变,动能就不变.反之,动能变化则意味着速度大小变化,意味着动量变化. (8)A 车质量是B 车质量的2倍,两车以相同的初动量在水平面上开始滑行,如果动摩擦因数相同,并以S A 、S B 和t A 、t B 分别表示滑行的最远距离和所用的时间,则 A .S A =S B ,t A =t B ; B .S A >S B ,t A >t B ; C .S A <S B ,t A <t B ; D .S A >S B ,t A <t B . 8.C 分析:由mv = mgt 知t A =t B /2, 由Fs =2 1mv 2=m p 22 知s A /s B =1/2 二、动量定理专题 ●1.动量定理表示式:F Δt =Δp .式中:(1)F Δt 指的是合外力的冲量;(2)Δp 指的是动量的增量,不要理解为是动量,它的方向可以跟动量方向相同(同一直线动量增大)也可以跟动量方向相反(同一直线动量减小)甚至可以跟动量成任何角度,但Δp 一定跟合外力冲量I 方向相同;(3)冲量大小描述的是动量变化的多少,不是动量多少,冲量方向描述的是动量变化的方向,不一定与动量的方向相同或相反. ●2.牛顿第二定律的另一种表达形式:据F =ma 得F =m 0'-= ΔΔΔv v p t t ,即是作用力F 等于物体动量的变化率Δp /Δt ,两者大小相等,方向相同. ●3.变力的冲量:不能用Ft 直接求解,如果用动量定理Ft =Δp 来求解,只要知道物体的始末状态,就能求出I ,简捷多了. 注意:若F 是变量时,它的冲量不能写成Ft ,而只能用I 表示. ●4.曲线运动中物体动量的变化:曲线运动中速度方向往往都不在同一直线上,如用Δp =mv ′-mv 0来求动量的变化量,是矢量运算,比较麻烦,而用动量定理I =Δ p 来解,只要知道I ,便可求出Δp ,简捷多了. *【例题1】质量为0.4kg 的小球沿光滑水平面以5m/s 的速度冲向墙壁,又以4m/s 的速度被反向弹回(如图5—2),球跟墙的作用时间为0.05s ,求:(1)小球动量的增量;

2020高考物理复习-动量

动 量 一.不定项选择题 (实验中学)1.甲、乙两个质量都是M 的小车静置在光滑水平地面 上。质量为m 的人站在甲车上并以速度v(对地)跳上乙车,接着 仍以对地的速率v 反跳回甲车。对于这一过程,下列说法中正确 的是( ). A .最后甲、乙两车的动量大小相等 B .最后甲、乙两车的速率之比v 甲:v 乙=M:(m+M) C .人从甲车跳到乙车时对甲的冲量小于从乙车跳回甲车时对乙 车的冲量 D .全过程中人对甲车的冲量小于人对乙车的冲量 (实验中学)2.如图所示,质量M=50kg 的空箱子,放在光滑水平 面上,箱子中有一个质量m=30kg 的铁块,铁块与箱子的左端ab 壁相距s=1m ,它一旦与ab 壁接触后就不会分开,铁块与箱底间 的摩擦可以忽略不计。用水平向右的恒力F=10N 作用于箱子, 2s 末立即撤去作用力,最后箱子与铁块的共同速度大小是( ) A .s m /52 B .s m /41 C .s m /32 D .s m /32 5 (潮州市)3.一不计质量的直角形支架的两直角臂长度分别为2l 和 l ,支架可绕水平固定轴O 在竖直平面内无摩擦转动,支 架臂的两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B ,开始

时OA 臂处于水平位置,如图所示。由静止释放后,则( ) A.OB 臂能到达水平位置 B.OB 臂不能到达水平位置 C.A 、B 两球的最大速度之比为v A :v B = 2 : l D.A 、B 两球的最大速度之比为v A :v B = 1 : 2 (广大附中)4.在质量为M 的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m 0, 小车(和单摆)以恒定的速度v 沿光滑水平地面运动,与位于正对面的 质量为m 的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中, 下列哪个或哪些说法是可能发生的( ) A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v 1、v 2、v 3,满 足30210)(v m mv Mv v m M ++=+ B .摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v 1和v 2,满足 21mv Mv Mv += C .摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v 1,满足 1)(v m M Mv += D.小车和摆球的速度都变为v 1,木块的速度变为v 2,满足 2100)()(mv v m M v m M ++=+ (教苑中学)5.为m 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各 有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手. 首先左侧射手开枪,

历年高考物理-动量守恒集锦

历年高考物理-动量守恒集锦 1、如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力,求 (i)两球a、b的质量之比; (ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。 [答案](1)1 n (或中子),17.6 (2)1 2-, 2 2 1- [解析] 2、(09·天津·10)如图所示,质量m 1 =0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15 m, 现有质量m 2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v =2 m/s从左端滑上小车,最 后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数 μ=0.5,取g=10 m/s2,求 (1)物块在车面上滑行的时间t; (2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′ 不超过多少。 答案:(1)0.24s (2)5m/s 解析:本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。

(1)设物块与小车的共同速度为v ,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有 ()v m m v m 2102+= ① 设物块与车面间的滑动摩擦力为F ,对物块应用动量定理有 022v m v m t F --= ② 其中 g m F 2μ= ③ 解得 ()g m m v m t 210 1+= μ 代入数据得 s 24.0=t ④ (2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v ′,则 ()v m m v m '+='210 2 ⑤ 由功能关系有 ()gL m v m m v m 222120 221 21μ+'+=' ⑥ 代入数据解得 0 v '=5m/s 故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v 0′不能超过5m/s 。 3、如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度0v 向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g. 解析:木板第一次与墙碰撞后,向左匀减速直线运动,直到静止,再反向向右匀加速直线运动直到与重物有共同速度,再往后是匀速直线运动,直到第二次撞墙。 木板第一次与墙碰撞后,重物与木板相互作用直到有共同速度,动量守恒,有: v m m mv mv )2(200+=-,解得:3 v v = 木板在第一个过程中,用动量定理,有:102)(mgt v m mv μ=--

2019高考物理知识点:动量

2019高考物理知识点:动量 1.动量和冲量 (1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv。是 矢量,方向与v的方向相同。两个动量相同必须是大小相等,方向一致。 (2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft。 冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定。 ★★2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。 表达式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv (1)上述公式是一矢量式,使用它分析问题时要特别注意冲量、 动量及动量变化量的方向。 (2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。 (3)动量定理的研究对象能够是单个物体,也能够是物体系统。 对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力。系统内力 的作用不改变整个系统的总动量。 (4)动量定理不但适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。 对于变力,动量定理中的力F理应理解为变力在作用时间内的平均值。 ★★★3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ (1)动量守恒定律成立的条件 ①系统不受外力或系统所受外力的合力为零。

②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多, 如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内 力来小得多,能够忽略不计。 ③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零, 则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。 (2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。 4.爆炸与碰撞 (1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守 恒定律来处理。 (2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆 炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减 少而转化为内能。 (3)因为爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位 移很小,一般可忽略不计,能够把作用过程作为一个理想化过程简化 处理。即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动。 5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物 体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生 动量变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的。

高考物理动量定理试题经典

高考物理动量定理试题经典 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图甲所示,物块A、B的质量分别是m A=4.0kg和m B=3.0kg。用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,C的v-t图象如图乙所示。求: (1)C的质量m C; (2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I; (3)B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2。 【答案】(1)2kg ;(2)27J,36N·S;(3)9J 【解析】 【详解】 (1)由题图乙知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度大小为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒 m C v1=(m A+m C)v2 解得C的质量m C=2kg。 (2)t=8s时弹簧具有的弹性势能 E p1=1 2 (m A+m C)v22=27J 取水平向左为正方向,根据动量定理,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小 I=(m A+m C)v3-(m A+m C)(-v2)=36N·S (3)由题图可知,12s时B离开墙壁,此时A、C的速度大小v3=3m/s,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大 (m A+m C)v3=(m A+m B+m C)v4 1 2(m A+m C)2 3 v= 1 2 (m A+m B+m C)2 4 v+E p2 解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2=9J。 2.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB与粗糙水平地面BC相切于B点。质量m=0.1kg的滑块甲从最高点A由静止释放后沿轨道AB运动,最终停在水平地面上的C 点。现将质量m=0.3kg的滑块乙静置于B点,仍将滑块甲从A点由静止释放结果甲在B点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D点。已知B、C两点间的距离x=2m,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为=0.4、=0.2,取g=10m/s,两滑块均视为质点。求:

高考物理复习:动量和能量

高考物理复习:动量和能量 1.静止在水平地面上的两小物块A 、B ,质量分别为m A =l.0kg ,m B =4.0kg ;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A 与其右侧的竖直墙壁距离l =1.0m ,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A 、B 瞬间分离,两物块获得的动能之和为E k =10.0J 。释放后,A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为u =0.20。重力加速度取g =10m/s2。A 、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。 (1)求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小; (2)物块A 、B 中的哪一个先停止?该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少? (3)A 和B 都停止后,A 与B 之间的距离是多少? 【答案】(1)v A =4.0m/s ,v B =1.0m/s ;(2)A 先停止; 0.50m ;(3)0.91m ; 【解析】 【分析】 首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A 、B 组成的系统动量守恒,再结合能量关系求解出A 、B 各自的速度大小;很容易判定A 、B 都会做匀减速直线运动,并且易知是B 先停下,至于A 是否已经到达墙处,则需要根据计算确定,结合几何关系可算出第二问结果;再判断A 向左运动停下来之前是否与B 发生碰撞,也需要通过计算确定,结合空间关系,列式求解即可。 【详解】(1)设弹簧释放瞬间A 和B 速度大小分别为v A 、v B ,以向右为正,由动量守恒定律和题给条件有 0=m A v A -m B v B ① 22k 11 22 A A B B E m v m v =+② 联立①②式并代入题给数据得 v A =4.0m/s ,v B =1.0m/s (2)A 、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设为a 。假设A 和B 发生碰撞前,已经有一个物块停止,此物块应为弹簧释放后速度较小的B 。设从弹簧释放到B 停止所需时间为t ,B 向左运动的路程为s B 。,则有 B B m a m g μ=④

高考物理真题分类汇编:动量

[] F 单元 动量 动量 冲量 动量定理 1. (2014·北京大兴期末)篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球时,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以( ) A .减小球对手的冲量 B .减小球对手的冲击力 C .减小球的动量变化量 D .减小球的动能变化量 1.B [解析] 由动量定理Ft =Δp 知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球的动量变化率,减小了球对手的冲击力,选项B 正确. 动量守恒定律 4.[2014·重庆卷] 一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度v =2 m/s ,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1,不计质量损失,重力加速度g 取10 m/s 2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是 A B C D 4.B [解析] 弹丸在爆炸过程中,水平方向的动量守恒,有m 弹丸v 0=34mv 甲+14 mv 乙,解得4v 0=3v 甲+v 乙,爆炸后两块弹片均做平抛运动,竖直方向有h =12 gt 2,水平方向对甲、乙两弹片分别有x 甲=v 甲t ,x 乙=v 乙t ,代入各图中数据,可知B 正确. 22.如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A 和B 分

别静止在圆弧轨道的最高点和最低点.现将A 无初速释放,A 与B 碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑,半径R =0.2 m ;A 和B 的质量相等;A 和B 整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2.重力加速度g 取10 m/s 2.求: (1) 碰撞前瞬间A 的速率v ; (2) 碰撞后瞬间A 和B 整体的速率v ′; (3) A 和B 整体在桌面上滑动的距离l . 22.[答案] (1)2 m/s (2)1 m/s (3)0.25 m [解析] 设滑块的质量为m . (1)根据机械能守恒定律有 mgR =12 mv 2 解得碰撞前瞬间A 的速率有 v =2gR =2 m/s. (2)根据动量守恒定律有 mv =2mv ′ 解得碰撞后瞬间A 和B 整体的速率 v ′=12 v =1 m/s. (3)根据动能定理有 12 (2m )v ′2=μ(2m )gl 解得A 和B 整体沿水平桌面滑动的距离 l =v ′2 2μg =0.25 m . 2.( 2014·漳州质检)质量为2 kg 的小车以2 m/s 的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为0 .5 kg 的砂袋以3 m/s 的水平速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是( ) A .1.0 m/s ,向右 B .1.0 m/s ,向左 C .2.2 m/s ,向右

高考物理知识专题整理大全七:动量

七、动 量 1、冲量 (1)定义 力F 和力的作用时间t 的乘积Ft 叫做力的冲量,通常用I 表示。 冲量表示力对时间的累积效果,冲量是过程量。 (2)大小:物体在恒力作用下,冲量的大小是力和作用时间的乘积,即 I =Ft 计算冲量时,要明确是哪个力在哪一段时间内的冲量。 (3)方向:冲量是矢量,它的方向是由力的方向决定的。 如果力的方向在作用时间内不变,冲量方向就跟力的方向相同。 (4)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒(N ·s )。 (5)说明 ①冲量是矢量。恒力冲量的大小等于力和时间的乘积,方向与力的方向一致;冲量的运 算符合矢量运算的平行四边形定则。 (怎样求合力的冲量,怎样求变力的冲量) 一、知识网络 二、画龙点睛 概念

②冲量是过程量。冲量表示力对时间的累积效果,只要有力并且作用一段时间,那么该力对物体就有冲量作用。计算冲量时必须明确是哪个力在哪段时间内的冲量。 ③冲量是绝对的。与物体的运动状态无关,与参考系的选择无关。 ④冲量可以用F─t图象描述。 F─t图线下方与时间轴之间包围的“面积”值表示对应时间内力的冲量。 例题:①如图所示,一个质量为m的物块在与水平方向成θ角的恒力F 作用下,经过时间t,获得的速度为V,求F在t时间内的冲量? (大小:Ft;方向:与F的方向一致,与水平方向成θ角) ②一质量为mkg的物体,以初速度V0水平抛出,经时间t,求重力在时间t内的冲量? (大小:mgt;方向:竖直向下) 例题:以初速度V0竖直向上抛出一物体,空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量,以下说法中正确的是 A.物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量方向相反 B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反 C.物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量 D.物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量的总和方向向下 解析:物体在整个运动中所受重力方向都向下,重力对物体的冲量在上升、下落阶段方向都向下,选项A错。 物体向上运动时,空气阻力方向向下,阻力的冲量方向也向下。物体下落时阻力方向向上,阻力的冲量方向向上。选项B正确。 在有阻力的情况下,物体下落的时间t2比上升时所用时间t1大。物体下落阶段重力的冲量mgt2大于上升阶段重力的冲量mgt1,选项C正确。 在物体上抛的整个运动中,重力方向都向下。物体在上升阶段阻力的方向向下,在下落阶段虽然阻力的方向向上,但它比重力小。在物体从抛出到返回抛出点整个过程中,物体受到合力的冲量方向向下,选项D正确。 综上所述,正确选项是B、C、D。 2、动量 (1)定义:在物理学中,物体的质量m和速度V的乘积mV叫做动量,动量通常用符号P表示。 (2)大小:物体在某一状态动量的大小等于物体的质量和物体在该时刻瞬时速度的乘积,即 P=mV 计算动量时,要明确是哪个物体在哪个状态的动量,速度一定要是该状态的瞬时速度。 (3)方向:动量也是矢量,动量的方向与速度方向相同。 动量的运算服从矢量运算规则,要按照平行四边形定则进行。 (4)单位:在国际单位制中,动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s) 1kg·m/s=1N·s (5)说明 ①动量是矢量。动量有大小和方向,动量的大小等于物体的质量和速度的乘积,方向与物体的运动方向相同。动量的运算符合矢量运算的平行四边形定则。在一维情况下可首先规定一个正方向,这时求动量变化就可简化为代数运算。

最新高考物理动量定理真题汇编(含答案)

最新高考物理动量定理真题汇编(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ; (2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小; (3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小. 【答案】(1)100m (2)1800N s ?(3)3 900 N 【解析】 (1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即 22 02v v aL -= 可解得:22 1002v v L m a -== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? (3)小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知: 221122 C B mgh mv mv = -

解得;3900N N = 故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =? (3)3900N N = 点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小. 2.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB 与粗糙水平地面BC 相切于B 点。质量m =0.1kg 的滑块甲从最高点A 由静止释放后沿轨道AB 运动,最终停在水平地面上的C 点。现将质量m =0.3kg 的滑块乙静置于B 点,仍将滑块甲从A 点由静止释放结果甲在B 点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D 点。已知B 、C 两点间的距离x =2m,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为=0.4、=0.2,取g=10m/s ,两滑块均视为质点。求: (1)圆弧轨道AB 的半径R; (2)甲与乙碰撞后运动到D 点的时间t 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】 (1)甲从B 点运动到C 点的过程中做匀速直线运动,有:v B 2=2a 1x 1; 根据牛顿第二定律可得: 对甲从A 点运动到B 点的过程,根据机械能守恒: 解得v B =4m/s ;R=0.8m ; (2)对甲乙碰撞过程,由动量守恒定律: ; 若甲与乙碰撞后运动到D 点,由动量定理: 解得t=0.4s 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

高考物理 动量 动量定理专题

高考物理动量动量定理专题 授课内容: 一、基本概念 1. 动量p=_____ (单位:________) 2、动量增量: 例1、质量为0.4kg的小球沿光滑水平面以5m/s的速度冲向墙壁,被墙以4m/s的速度弹回,如图所示,求:这一过程中小球的动量改变了多少?方向怎样? 例2、如图,乒乓球以v0斜碰到玻璃板后,以近似于反射定律的规律反弹。v0与水平夹角为30o。求碰撞前后动量增量。 3、冲量 IF=_________单位(N·s) 例3、如图所示在倾角θ=37°的斜面上,有一质量m=10kg的物体沿斜面以v=5m/s匀速下滑,求物体下滑2s的时间内:(1)斜面对物体的支持力的冲量和功;(2)斜面对物体的冲量和功; 合冲量:合外力的冲量 二、动量定理: 物体所受________的冲量等于它的动量的增量 说明: (1)适用于变力作用的情况,定理中的F可以理解为t时间内力的平均值 (2)动量定理是________式,注意正方向的选择 例4、用5kg的铁锤把道钉打进木块中,打击前铁锤的速度是6.0m/s,打击后铁锤以2.0m/s 的速度跳起,铁锤和道钉接触的时间是0.01s。求打击时的平均作用力

例5、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平均冲击力为多少(取g=10 m/s2,不计空气阻力)? . 例6、将物体从同一高度以相同的速率分别竖直向上、竖直向下、水平抛 出,则三种情况下相同的是() A. 重力的冲量 B. 重力的功 C. 落地时物体的动量 D.落地时物体的动能 例7、一子弹水平地穿过前后并排静止地放在光滑水平面上的木块,木块质量分别为m1和m2,如图所示,设子弹穿过木块所用的时间分别为△t1和△t2。求子弹穿过后,木块m1与m2速度。设木块对子弹阻力恒定为F。 例8、合外力对甲物体作用一个-0.2N·s的冲量,合外力对乙物体做功-0.2J。则 A.乙物体的动量一定减小 B.甲物体的动量一定减小 C.甲物体的末动量一定是负的 D.乙物体的机械能一定减小 例9、物体在恒定的合外力作用下运动,则 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

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