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文档简介

1、中小学教育资源交流中心 提供“动量”练习题1.下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化相等的是(BCD) A.匀速圆周运动 B.自由落体运动C.平抛运动 D.匀减速直线运动2.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上易碎,掉在沙地上不易碎,这是因为玻璃杯落到水泥地上时(B)A.受到的冲量大 B.动量变化率大 C.动量改变量大 D.动量大abcp3.如图所示,某人身系弹性绳自高空p点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止时悬吊着的平衡位置.不计空气阻力,下列说法中正确的是(AD)A.从p至b的过程中重力的冲量值大于弹性绳弹力的冲量值B.从p至b的过程中重力的冲

2、量值与弹性绳弹力的冲量值相等C.从p至c的过程中重力的冲量值大于弹性绳弹力的冲量值D.从p至c的过程中重力的冲量值等于弹性绳弹力的冲量值铁块纸条PV4.如图所示,铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度V抽出纸条后,铁块掉在地上地P点,若以2V的速度抽出纸条,则铁块落地点为(B)A.仍在P点B.P点左边C.P点右边不远处D.P点右边原水平位移的两倍处5.有一种硬气功表演,表演者平卧地面,将一大石板置于他的身体上,另一人将重锤举到高处并砸向石板,石板被砸碎,而表演者却安然无恙.假设重锤与石板撞击后二者具有相同的速度,表演者在表演时尽量挑选质量较大的石板.对这一现象,下面的说法中正确的是(D) A.

3、重锤在与石板撞击的过程中,重锤与石板的总机械能守恒B.石板的质量越大,石板获得的动量就越小C.石板的质量越大,石板所受到的打击力就越小D.石板的质量越大,石板获得的速度就越小6.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m.现B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为EP,则碰前A球的速度等于(C)A. B. C. 2 D. 27.一辆小车正在沿光滑水平面匀速运动,突然下起了大雨,雨水竖直下落,使小车内积下了一定深度的水.雨停后,由于小车底部出现一个小孔,雨水渐渐从小孔中漏出.关于小车的运动速度,下列说法中正确的是(B) A.积水过程中

4、小车的速度逐渐减小,漏水过程中小车的速度逐渐增大B.积水过程中小车的速度逐渐减小,漏水过程中小车的速度保持不变C.积水过程中小车的速度保持不变,漏水过程中小车的速度逐渐增大D.积水过程中和漏水过程中小车的速度都逐渐减小8.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离停止.根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率(A) A.小于10m/s B.大于10m/s,小于20m/s C.大于20m/s,小于30m/s D.大于30m/s,小于40m/

5、s 9.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是(AD)A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行v甲v乙甲乙10.如图所示,甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动,两根磁铁分别固定在两车上,甲车与磁铁的总质量为1kg,乙车和磁铁的总质量为2kg,两磁铁的同名磁极相对时,推一下两车使它们相向运动,t时刻甲的速度为3m/s,乙的速度为2m/s,它们还没接触就分开了,则(BD)A.乙车开始反向时,甲车速度为0.5m/s,方向与原速度方

6、向相反B.甲车开始反向时,乙的速度减为0.5m/s,方向不变C.两车距离最近时,速率相等,方向相反D.两车距离最近时,速率都为1/3m/s,方向都与t时刻乙车的运动方向相同v1水流11.如图所示,质量为3.0kg的小车在光滑水平轨道上以2.0m/s速度向右运动一股水流以2.4m/s的水平速度自右向左射向小车后壁,已知水流流量为m3/s,射到车壁的水全部流入车厢内那么,经多长时间可使小车开始反向运动?(水的密度为kg/m3)解:由题意知,小车质量m=3.0kg ,速度v1=2.0m/s ;水流速度v2=2.4m/s,水流流量Q=m3/s,水的密度=kg/m3.设经t时间,流人车内的水的质量为M,

7、此时车开始反向运动,车和水流在水平方向没有外力,动量守恒,所以有 mv1- Mv2=0 又因为 M=V V=Qt 由以上各式带入数据解得 t=50s v012.如图所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板质量为4kg,木板与水平面间的动摩擦因数为0.02,经时间2s后,小物块从木板另一端以1m/s相对于地的速度滑出,g=10m/s2,求这一过程中木板的位移和系统在此过程中因摩擦增加的内能.解:对小木块由动量定理得: 1mgt = mv0 - mv1 对木板由动量定理得: 1mgt 2(M+m)gt = Mv 由以上两式得: 2(M+m)gt = mv0

8、 - mv1 - Mv 解得v=0.5m/s 此过程中木板做匀加速运动,所以有 由能量守恒得:Q =11.5J 13.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小.(g=10m/s2)解:方法一:将运动员看作质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小v1=(向下) 弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小v2=(向上) 速度的改变量v=v1v2(向上) 以

9、a表示加速度,t表示接触时间,则v=at 接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg。由牛顿第二定律,F mg=ma 由以上五式解得,F= mgm 代入数据得:F=1.5×103N 方法二: 将运动员看作质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小v1=(向下) 弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小v2=(向上) 取向上方向为正,由动量定理得:(F-mg)t=mv2-(-mv1) 由以上三式解得,F=mg + m 代入数据得:F=1.5×103N LhRmM14.如图所示,在小车的一端高h的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨,一质量为m =0.

10、2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下,离开圆弧后刚好从车的另一端擦过落到水平地面,车的质量M=2kg,车身长L=0.22m,车与水平地面间摩擦不计,图中h =0.20m,重力加速度g=10m/s2,求R.解:物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧的底端过程中,水平方向没有外力.设物体滑到圆弧的底端时车速度为v1,物体速度为v2 对物体与车,由动量及机械能守恒得0=Mv1-mv2 mgR=Mv+m v 物体滑到圆弧底端后车向右做匀速直线运动,物体向左做平抛运动,所以有h=gt2 L=(v1+v2)t 由以上各式带入数据解得 R=0.055m 15.如图所示,一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上

11、自左向右放有序号是1、2、3、n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数均为,木板的质量与所有木块的总质量相等。在t=0时刻木板静止,第l、2、3、n号木块的初速度分别为vo、2vo、3vo、nvo,方向都向右.最终所有木块与木板以共同速度匀速运动.试求:所有木块与木板一起匀速运动的速度vn从t=0到所有木块与木板共同匀速运动经历的时间t第(n-1)号木块在整个运动过程中的最小速度vn-112nv02v0nv0解: 对系统,由动量守恒得m(vo+2vo+3vo+nvo)=2nmvn 由上式解得 vn=(n+1)vo/4 因为第n号木块始终做匀减速运动,所以对第n号木块,由动量定理得-

12、mg t=mvn-mnvo 由上式解得 t=(3n-1)v0/4g 第(n-1)号木块与木板相对静止时,它在整个运动过程中的速度最小,设此时第n号木块的速度为v。对系统,由动量守恒得m(vo+2vo+3vo+nvo)=(2n-1)m vn-1+mv 对第n-1号木块,由动量定理得 -mg t/=m vn-1 m(n -1)vo 对第n号木块,由动量定理得 -mg t/=mv - mnvo 由式解得vn-1 =(n-1)(n+2) vo /4n BCA16.如图所示,在光滑水平面上有木块A和B,mA=0.5kg,mB=0.4kg,它们的上表面是粗糙的,今有一小铁块C,mC=0.1kg,以初速v0

13、=10m/s沿两木块表面滑过,最后停留在B上,此时B、C以共同速度v=1.5m/s运动,求:(1)A运动的速度vA=?(2)C刚离开A时的速度vC=?解:(1)对ABC由动量守恒得mCv0=mAvA+(mB+mC)v 上式带入数据得 vA=0.5m/s (2)当C刚离开A时AB有共同的速度vA,所以由动量守恒得mCv0=(mA+mB)vA+mC vC 上式带入数据得 vC=5.5 m/s 17.人做“蹦极”运动,用原长为15m的橡皮绳拴住身体往下跃.若此人的质量为50kg,从50m高处由静止下落到运动停止瞬间所用时间为4s,求橡皮绳对人的平均作用力.(g取10m/s2,保留两位有效数字)解:人

14、首先做自由落体运动,绳张紧后由于绳的张力随绳的伸长量而发生变化,题目求绳对人的平均作用力,可用动量定理求解.由得,自由下落的时间绳的拉力作用时间为:t=t2-t1=4s-1.73s=2.27s全程应用动量定理有:Ft2-mgt=0得平均作用力为18.在光滑水平面上,动能为E0,动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反.将碰撞后球1的动能和动量的大小分别计为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别计为E2、p2,则必有(ACD)A.E1< E0 B.E2> E0 C.p1< p0 D.p2> p0 19.光滑水平面上有大小相同的A、B两球在

15、同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kgm/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kgm/s,则( A )A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为25D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为110解析:由mB=2mA知碰前vB<vA,由题意知,pA=mvA=2kgm/s,pB=mvB=10kgm/s,由上得vAvB=25,故正确选项为A.若右为A球,由于此前动量都为6kgm/s,即都向右运动,两球不可能相碰.20.一

16、个质量为M的雪橇静止在水平雪地上,一条质量为m的爱斯基摩狗站在该雪橇上.狗向雪橇的正后方跳下,随后又追赶并向前跳上雪橇;其后狗又反复跳下、追赶并跳上雪橇.狗与雪橇始终沿一条直线运动.若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V,则此时狗相对于地面的速度为V+u(其中u为狗相对于雪橇的速度,V+u为代数和,若以雪橇运动的方向为正方向,则V为正值,u为负值).设狗总以速度v追赶和跳上雪橇,雪橇与雪地间的摩擦忽略不计.已知v的大小为5m/s,u的大小为4m/s,M=30kg,m=10kg.(1)求狗第一次跳上雪橇后两者共同速度的大小;(2)求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次数.(供使用但不一定用到的对数值:

17、lg2=0.301,lg3=0.477)解:(1)设雪橇运动的方向为正方向,狗第一次跳下雪橇后雪橇的速度为V1,根据动量守恒定律有:狗第一次跳上雪橇时,雪橇与狗的共同速度V1满足:可解得将u=-4m/s,v=5m/s,M=30kg,m=10kg代入得V1=2m/s.(2)方法一:设雪橇运动的方向为正方向,狗第(n-1)次此跳下雪橇后雪橇的速度为Vn-1,则狗第第(n-1)次跳上雪橇后的速度满足Vn-1:这样,狗n次跳下雪橇后,雪橇的速度Vn满足:解得狗追不上雪橇的条件是Vnv,上式可化简为最后可求得代入数据得,n3.14,狗最多能跳上雪橇3次,雪橇最终的速度大小为V4=5.625m/s.方法二

18、:设雪橇运动的方向为正方向,狗第i次跳下雪橇后雪橇的速度为Vi,狗的速度为Vi+u;狗第i次跳上雪橇后,雪橇和狗的共同速度为Vi,由动量守恒定律可得:第一次跳下雪橇:第一次跳上雪橇:第二次跳下雪橇:第二次跳上雪橇:第三次跳下雪橇:第三次跳上雪橇:第四次跳下雪橇:此时雪橇的速度已大于狗追赶的速度,狗将不可能追上雪橇.因此,狗最多能跳上雪橇3次,雪橇最终的速度大小为5.625m/s.21.相隔一定距离的A、B两球,质量均为m,假设它们之间存在恒定斥力作用,原来两球被按住,处于静止状态.现突然松开两球,同时给A球以速度v0,使之沿两球连线射向B球,而B球初速为零.设轨道光滑,若两球间的距离从最小值(

19、两球未接触)到刚恢复到原始值所经历的时间为t,求两球间的斥力.解:作出示意图,如图所示.当A、B相距最近时,二者速度应相等,设为u,当二者距离恢复原始值时,设A、B的速度分别为v1、v2,整个过程经历的时间为t/。对B球,由动量定理得:Ft=mv2-mu 由动量守恒得 mv0=2mu mv0=mv1+mv2 整个过程中A、B两球对地的位移相等,则: 联立式解得: 22.古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死,并设兔子与树桩作用时间为0.2s,则被撞死的兔子其奔跑速度可能为(g取10m/s2)(CD)A.1m/s B.1.5m/s C.2m/s D.2.5m

20、/s23.质量为m的物体,沿半径为R的圆形轨道以速率v做匀速圆周运动,则物体所受的合外力在半个周期内的冲量为 2mv .24.一块足够长的木板,放在光滑的水平面上,如图所示,在木板上自左向右放有A、B、C三块质量均为m的木块,它们与木板间的动摩擦因数均为,木板的质量为3m.开始时木板不动,A、B、C三木块的速度依次为v0、2v0、3v0,方向都水平向右;最终三木块与木板以共同速度运动.求:(1)C木块从开始运动到与木板速度刚好相等时的位移;v0BAC3v02v0(2)B木块在整个运动过程中的最小速度.(答案:,)mMhv025.如图所示,平直轨道上有一车厢,质量为M,车厢以1.2m/s的速度向

21、右匀速运动,某时刻与质量为m=M的静止平板车相撞并连接在一起,车顶离平板车高为1.8m,车厢边缘有一钢球向前滑出,求钢球落在平板车上何处?(平板车足够长,取g=10m/s2)(钢球落在距平板车左端0.18m处)26.右图是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌子的边沿有一竖直立柱实验时,将球1拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒现已测出A点离水平桌面的距离为aB点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c此外,

22、还需要测量的量是_、_、和_根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为_abhOHcABC【答案】球1和球2的质量m1和m2,立柱的高h,桌面离地面的高H,m1=m1+m2c 27.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次(1)本实验必须测量的物理量有以下哪些;A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H;B小球a、b的质量分别为ma、mb;C小球a、b的半径r;D小球

23、a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间;E记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC; Fa球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h答: (2)小球a、b的质量应该满足关系 (3)放上被碰小球后两小球碰后是否同时落地? 如果不是同时落地对实验结果有没有影响?为什么? 这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的 点和 点.(4)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是 .【答案】(1)B E;(2)ma>mb ;(3) 是,有影响,槽口末端切线不水平或a、b不等高.A、C;(4)ma·OB=ma·OA+mb·OC 28.某同学用如图的装置做“验

24、证动量守恒定律”的实验,先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面的记录纸上留下压痕,重复10次,再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止,让球a仍从原固定点由静止开始滚下,且与b球相碰,碰后两球分别落在记录纸上的不同位置,重复10次.HOabABC(1)本实验必须测量的物理量是 .(填序号字母)A.小球a、b的质量ma、mb B.小球a、b的半径rC.斜槽轨道末端到水平地面的高度HD.球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差hE.小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间F.记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离、(2)放上被碰小球,两球(ma>mb)相碰后

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