物理動量定理練習題含答案

1、物理動量定理練習題含答案一、高考物理精講專題動量定理1.如圖所示，足夠長的木板A和物塊C置于同一光滑水平軌道上，物塊B置于A的左端，A、B、C的質量分別為m、2m和3m,己知A、B一起以V。的速度向右運動，滑塊C向左運動，A、C碰后連成一體，最終A、B、C都靜止，求：C與A碰撞前的速度大小A、C碰撞過程中C對A到沖量的大小.【答案】(1)C與A碰撞前的速度大小是vo；3(2)A、C碰撞過程中C對A的沖量的大小是大mv.【解析】【分析】【詳解】試題分析：設C與A碰前速度大小為匕，以A碰前速度方向為正方向，對A、B、C從碰前至最終都靜止程由動量守恒定律得：。+2?)%3m匕=0解得：匕=v0.設C

2、與A碰后共同速度大小為匕，對A、C在碰撞過程由動量守恒定律得：3/=(in+3m)v2在A、C碰撞過程中對A由動量定理得：ICA=mv2mvQ3解得：/=一/?%即A、C碰過程中C對A的沖量大小為1加%.方向為負.考點：動量守恒定律【名師點睛】本題考查了求木板、木塊速度問題，分析清楚運動過程、正確選擇研究對象與運動過程是解題的前提與關鍵，應用動量守恒定律即可正確解題：解題時要注意正方向的選擇.2.汽車碰撞試驗是綜合評價汽車安全性能的有效方法之一.設汽車在碰撞過程中受到的平均撞擊力達到某個臨界值片時，安全氣囊爆開.某次試驗中，質量600kg的試驗車以速度匕=36km/h正面撞擊固定試驗臺，經時間

3、h=0.10s碰撞結束，車速減為零，此次碰撞安全氣囊恰好爆開.忽略撞擊過程中地面阻力的影響.(1)求此過程中試驗車受到試驗臺的沖量4的大小及片的大??；(2)若試驗車以速度匕撞擊正前方另一質量%二1600kgs速度vz=18km/h同向行駛的汽車，經時間七二0.16s兩車以相同的速度一起滑行.試通過計算分析這種情況下試驗車的安全氣囊是否會爆開.【答案】(1)/0=1.6X104N-s,1.6X105N；(2)見解析【解析】【詳解】(1)v1=36km/h=10m/s,取速度4的方向為正方向，由動量定理有-/o=0-mivi將已知數據代入式得/o=1.6xlO4N.s由沖量定義有/o=Fob將已知

4、數據代入式得Fo=1.6xl05N(2)設試驗車和汽車碰撞后獲得共同速度匕由動量守恒定律有mivi+m2V2=(mi+m2)v對試驗車，由動量定理有-電=團止-mm將已知數據代入式得F=2.5xlO4N可見F-(-wvcos(9)=2/hvcos(9解得尸=也誓絲,方向沿解得尸=也誓絲,方向沿V軸正方向.如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車人質量A=4kg,上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計，可視為質點的物塊8置于4的上表面，8的質量ms=2kg,現對4施加一個水平向右的恒力F=ION,4運動一段時間后，小車左端固定的擋板B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后48粘合在一起，共同在F的

5、作用下繼續(xù)運動，碰撞后經時間t=0.6s,二者的速度達到v=2m/s,求：門7門7用加垃(1)48碰撞后瞬間的共同速度v的大小；(2)48碰撞前瞬間，4的速度幺的大小?！敬鸢浮?1)lm/s；(2)1.5m/so【解析】【詳解】(1)48碰撞后共同運動過程中，選向右的方向為正，由動量定理得：Ft=(m+me)vt-(m+ms)v,代入數據解得：v=lm/s；(2)碰撞過程系統內力遠大于外力，系統動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mAVA=v,代入數據解得：VA=1.5m/s；.一質量為1kg的小物塊放在水平地面上的八點，距離4點8m的位置8處是一面墻，如圖所示.物塊以vo=5m/s的

6、初速度從4點沿48方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為3m/s,碰后以2m/s的速度反向運動直至靜止.g取10m/sa.(1)求物塊與地面間的動摩擦因數；(2)若碰撞時間為0.01s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；【答案】(1)0.1(2)500N【解析】(1)由動能定理，有一mgs=Lmv2LmVo222可得=0.1(2)由動量定理，規(guī)定水平向左為正方向，有FAt=mv，一(一mv)可得F=500N10.如圖所示，光滑水平面上放著質量都為m的物塊A和B,A緊靠著固定的豎直擋板，A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接)，用手擋住B不動，此時彈簧壓縮的彈性勢能為/.在A、

7、B間系一輕質細繩，細繩的長略大于彈簧的自然長度。放手后繩在短暫時間內被拉斷，之后B繼續(xù)向右運動，一段時間后與向左勻速運動、速度為V。的物塊C發(fā)生碰撞，碰后B、C立刻形成粘合體并停止運動，C的質量為2m。求：(1)BxC相撞前一瞬間B的速度大??；(2)繩被拉斷過程中，繩對A的沖量I?！敬鸢?1)加=2。0(2)1【解析】(1)由動量守恒定律可知：mVB-2mV=得：%=2%9212-mvo=77m也(2)由能量守恒可得：224.vi=3v0動量守恒：mV1=mVA+mVB沖量：=mvA得：/=加。.小物塊電量為+q，質量為m,從傾角為6的光滑斜面上由靜止開始下滑，斜面高度為h,空間中充滿了垂直斜

8、面勻強電場，強度為E,重力加速度為g,求小物塊從斜面頂端滑到底端的過程中：(1)電場的沖量.(2)小物塊動量的變化量.方向垂直于斜面向下(2)mJ2gh方向沿斜面向下【解析】sing2(1)小物塊沿斜面下滑，根據牛頓第二定律可知：mgsinJ=儂,則：a=gsinO根據位移與時間關系可以得到：-=sin2,則：f=一”sing2則電場的沖量為：I=Eqt=-，方向垂直于斜面向下(2)根據速度與時間的關系，小物塊到達斜面底端的速度為：u=S=gsin，f則小物塊動量的變化量為：=mJ2ght方向沿斜面向下.點睛：本題需要注意沖量以及動量變化量的矢量性的問題，同時需要掌握牛頓第二定律以及運動學公式的運用.花樣滑冰賽場上，男女運動員一起以速度v0=2m/s沿直線勻速滑行，不計冰面的摩擦，某時刻男運動員將女運動員以vi=6m/s的速度向前推出，己知男運動員的質量為M=60kg,女運動員的質量為m=40kg,求：(1)將女運動員推出后，男運動員的速度；(2)在此過程中