最新高考物理動(dòng)量定理練習(xí)題

1、最新高考物理動(dòng)量定理練習(xí)題一、高考物理精講專題動(dòng)量定理.質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，(1)求小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化；(2)若小球與地面的作用時(shí)間為0.2s,則小球受到地面的平均作用力大??？(取g=10m/s2).【答案】(1)2kgm/s；方向豎直向上；(2)12N；方向豎直向上；【解析】【分析】【詳解】(1)小球與地面碰撞前的動(dòng)量為：p1=m(一v1)=0.2X(6)kgm/s=-1.2kgm/s小球與地面碰撞后的動(dòng)量為p2=mv2=0.2X4kgm/s=0.8kgm/s小球與地面碰撞前后動(dòng)量的變化量為p=

2、p2p1=2kgm/s(2)由動(dòng)量定理得(Fmg)t=pAp2所以F=a+mg=0-2N+0.2X10N=12N,方向豎直向上.質(zhì)量為70kg的人不慎從高空支架上跌落，由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛在空中.已知人先自由下落3.2m,安全帶伸直到原長(zhǎng)，接著拉伸安全帶緩沖到最低點(diǎn)，緩沖時(shí)間為1s,取g=10m/s2.求緩沖過(guò)程人受到安全帶的平均拉力的大小.【答案】1260N【解析】【詳解】人下落3.2m時(shí)的速度大小為v=2ggh=8.0m/s在緩沖過(guò)程中，取向上為正方向，由動(dòng)量定理可得(F-mg)t=0-(一mv)則緩沖過(guò)程人受到安全帶的平均拉力的大小mvF=+mg=1260Nt.如圖所示，質(zhì)量;

3、二,，=門迫的小車八靜止在光滑水平地面上，其上表面光滑，左端有一固定擋板?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量爪三-5匕?，F(xiàn)對(duì)小車A施加一個(gè)水平向右的恒力F=20N,作用0.5s后撤去外力，隨后固定擋板與小物塊B發(fā)生碰撞。假設(shè)碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。求：(1)碰撞前小車A的速度；(2)碰撞過(guò)程中小車A損失的機(jī)械能?！敬鸢浮?1)1m/s(2)25/9J【解析】【詳解】A上表面光滑，在外力作用下，A運(yùn)動(dòng)，B靜止，對(duì)4由動(dòng)量定理得：一，代入數(shù)據(jù)解得：葭=1m/s；A、B碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，1.碰撞過(guò)程，力損失的機(jī)械能

4、：注丁.，.：，25代入數(shù)據(jù)解得：居-4.如圖甲所示，足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ處在同一斜面內(nèi)，斜面與水平面間的夾角氏30,兩導(dǎo)軌間距d=0.2m,導(dǎo)軌的N、Q之間連接一阻值R=0.9Q的定值電阻。金屬桿ab的電阻r=0.1Q,質(zhì)量m=20g,垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上。整個(gè)裝置處在垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T?，F(xiàn)用沿斜面平行于金屬導(dǎo)軌的力F拉著金屬桿ab向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)R的電流/隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。不計(jì)其它電阻，重力加速度g取10m/s2o(1)求金屬桿的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；請(qǐng)作出拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖像；求01s內(nèi)拉力F的沖量?！敬?/p>

5、案】(1)v=5t(2)圖見(jiàn)解析；(3)I=0.225N.sF【解析】【詳解】(1)設(shè)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e,回路中感應(yīng)電流為/，金屬桿ab的瞬時(shí)速度為v。由法拉第電磁感應(yīng)定律：e=Bdve閉合電路的歐姆定律：i二RTr由乙圖可得，i=0.5t聯(lián)立以上各式得：v=5tab沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由牛頓第二定律，得:F-Bid-mgsin0=ma由第（1）問(wèn)可得，加速度a=5m/s2聯(lián)立以上各式可得：F=0.051+0.2由此可畫(huà)出F-1圖像：（3）對(duì)金屬棒ab，由動(dòng)量定理可得：I一mgtsin0-BIdt=mvF由第（1）問(wèn)可得：t=1s時(shí)，v=5m/s聯(lián)立以上各式，得：I/0.225N.sF1另解

6、：由F-1圖像的面積可得IF=2(0.2+0.25)x1N-s=0.225Ns.質(zhì)量為2kg的球，從4.05m高處自由下落到水平鋼板上又被豎直彈起，彈起后能達(dá)到的最大高度為3.2m,如果球從開(kāi)始下落到彈起并達(dá)到最大高度所用時(shí)間為1.75s,不考慮空氣阻力（g取10m/s2）,求小球?qū)︿摪宓淖饔昧Φ拇笮『头较?【答案】700N【解析】【詳解】物體從下落到落地過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間為11，從彈起到達(dá)到最高點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為12，則有:h=h=1gt2i2ih=1gt2222,球與鋼板作用的時(shí)間：At=t.一(一/2=1.750.9-0.8s=0.05s由動(dòng)量定理對(duì)全過(guò)程可列方程：mgt總-Ft=0-0總_m

7、g,2x10 x1.75一可得鋼板對(duì)小球的作用力F=與總=-N=700N，方向豎直向上.At0.05.正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m,單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v,且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與器壁碰撞前后瞬間,粒子速度方向都與器壁垂直,且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí)，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。（注意：解題過(guò)程中需要用到、但題目沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明）【答案】【解析】【分析】根據(jù)“粒子器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等”即相等時(shí)間內(nèi)與某一器壁碰撞的粒子為該段時(shí)間內(nèi)1粒子總數(shù)的，一個(gè)粒子每與器壁碰撞

8、一次給器壁的沖量是,據(jù)此根據(jù)動(dòng)量定理求與某O一個(gè)截面碰撞時(shí)的作用力F；【詳解】一個(gè)粒子每與器壁碰撞一次給器壁的沖量是：在時(shí)間內(nèi)能達(dá)到面積為S容器壁上的粒子所占據(jù)的體積為：由于粒子有均等的概率與容器各面相碰，即可能達(dá)到目標(biāo)區(qū)域的粒子數(shù)為：11N-nV=針Sudt根據(jù)動(dòng)量定理得：1考慮單位面積、I,整理可以得到：?一.1根據(jù)牛頓第三定律可知，單位面積所受粒子的壓力大小為JI?！军c(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是建立微觀粒子的運(yùn)動(dòng)模型,然后根據(jù)動(dòng)量定理列式求解平均碰撞沖力,要注意粒子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的。.小物塊電量為+q,質(zhì)量為m,從傾角為0的光滑斜面上由靜止開(kāi)始下滑，斜面高度為h,空間中充滿了垂直斜面勻強(qiáng)電場(chǎng)，強(qiáng)度

9、為E,重力加速度為g,求小物塊從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中：（1）電場(chǎng)的沖量.（2）小物塊動(dòng)量的變化量.【解析】h11初2gsin0t2，則：t=sn?(1)h11初2gsin0t2，則：t=sn?根據(jù)位移與時(shí)間關(guān)系可以得到：Eq2hh則電場(chǎng)的沖量為：I=Eqt=-I，方向垂直于斜面向下sing(2)根據(jù)速度與時(shí)間的關(guān)系，小物塊到達(dá)斜面底端的速度為：v=at=gsint則小物塊動(dòng)量的變化量為：1.12hAp=mv=mgsint=mgsin0,-,=m、；2gh,方向沿斜面向下.sin0、g點(diǎn)睛：本題需要注意沖量以及動(dòng)量變化量的矢量性的問(wèn)題，同時(shí)需要掌握牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用.質(zhì)量為20

10、0g的玻璃球，從1.8m高處自由下落，與地面相碰后，又彈起1.25m,若球與地面接觸的時(shí)間為0.55s,不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)在與地面接觸過(guò)程中,玻璃球動(dòng)量變化量的大小和方向；(2)地面對(duì)玻璃球的平均作用力的大小。【答案】工上，豎直向上(2)【解析】【詳解】1(1)小球下降過(guò)程中只受重力，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒，有：mgH=mv12解得：.一-、=.,1小球上升過(guò)程中只受重力，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒，有：mgh=一mv22解得：!：假設(shè)豎直向下為正方向，則二二一小負(fù)號(hào)表示方向豎直向上；(2)根據(jù)動(dòng)量定理有:Ft+mgt=Ap代入已知解得：F=-6N“-”表示F的方

11、向豎直向上；【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確乒乓球上升和下降過(guò)程機(jī)械能守恒，然后結(jié)合機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量定理列式求解，注意正方向的選取.高空作業(yè)須系安全帶.如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開(kāi)始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h（可視為自由落體運(yùn)動(dòng)）.此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過(guò)程中該作用力始終豎直向上，求：（1）整個(gè)過(guò)程中重力的沖量；叫?十【答案】（1）(2)（2叫?十【答案】（1）(2)mgh=mgh=2mv12【解析】試題分析：對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)，有：h=；，.：.解得：，則整個(gè)過(guò)程中重力的沖量l=mg（t+tp=mg（t+E（2）規(guī)定向下為正方向，對(duì)運(yùn)動(dòng)的全程，根據(jù)動(dòng)量

12、定理，有：mg（t1+t）-Ft=0解得：F=.質(zhì)量為0.5kg的小球從h=2.45m的高空自由下落至水平地面，與地面作用0.2s后，再以5m/s的速度反向彈回，求小球與地面的碰撞過(guò)程中對(duì)地面的平均作用力.（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）【答案】35N【解析】小球自由下落過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律可知：解得：v1=工-=、,；2x10X2.45=7m/s,同理，回彈過(guò)程的速度為5m/s，方向豎直向上，設(shè)向下為正，則對(duì)碰撞過(guò)程由動(dòng)量定理可知：mgt-Ft=-mv-mv代入數(shù)據(jù)解得：F=35N由牛頓第三定律小球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧Υ笮?5N,方向豎直向下.如圖，一質(zhì)量為M=1.5kg的物塊靜止在光

13、滑桌面邊緣，桌面離水平面的高度為h=1.25m.一質(zhì)量為m=0.5kg的木塊以水平速度%=4m/s與物塊相碰并粘在一起，碰撞時(shí)間極短，重力加速度為g=10m/s2極短，重力加速度為g=10m/s2.不及空氣阻力，求:(1)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離【答案】(1)3J(2)0.5m【解析】試題分析：(1)對(duì)m與M組成的系統(tǒng)，碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，設(shè)碰后共同速度為v,有mv0=(m+M)v解得v=1m/s11碰撞后系統(tǒng)損失的機(jī)械能AE=-mv2-(m+M)v2解得E=3J(2)物塊離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離為x,有1豎直萬(wàn)向作自由落體

14、：h=gtgt2解得t=0.5s水平萬(wàn)向勻速直線：x=vt=05m考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律；平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題采用程序法按時(shí)間順序進(jìn)行分析處理,是動(dòng)量守恒定律與平拋運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單的綜合,比較容易12蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處.已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s.若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，g=10m/s2.求：(1)運(yùn)動(dòng)員著網(wǎng)前瞬間的速度大小;(2)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力大小.【答案】(1)8m/s,方向向下(2)1500N【解析】(1)