高中物理动量典型例题(基础必练题)

更新时间:2023-09-21 20:27:01 阅读量: 工程科技 文档下载

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高中物理动量典型例题(基础必练题)

冲量相等时物体的运动情况

例1如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,那么这个物体的运动( ). A、可能是匀变速运动 B、可能是匀速圆周运动 C、可能是匀变速曲线运动 D、可能是匀变速直线运动

分析与解:冲量是力与时间的乘积,在任何相等的时间内冲量都相同,也就是物体受到的力恒定不变,所以物体做匀变速运动,其轨迹可以是直线的也可以是曲线的.答案为A、C、D.

下落物体的重力冲量

例2 一个质量为5kg的物体从离地面80m的高处自由下落,不计空气阻力,在下落这

段时间内,物体受到的重力冲量的大小是( ).

A.200N·s B.150N·s C.100N·s D.250N·s 分析与解:根据冲量的定义 过程所用的时间即可.

在这个过程中重力的大小是一个定值,只需求出这个

答案:C.

冲量公式的简单应用

例3 一匹马通过不计质量的绳子拉着货车从甲地到乙地,在这段时间内,下列说法中正确的是:( ).

A、马拉车的冲量大于车拉马的冲量 B、车拉马的冲量大于马拉车的冲量 C、两者互施的冲量大小相等 D、无法比较冲量大小

分析与解:在这个过程中,马对车的拉力,与车对马的拉力是一对作用力与反作用力,大小总是相等的,根据冲量的定义,时间也相同,所以冲量的大小是相等的.

答案:C.

关于动量的矢量计算

例4 质量为5kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上,随后以3m/s的速度反向弹回,若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为( )

A.10kg·m/s B.-10kg·m/s C.40kg·m/s D.-40kg·m/s 分析与解:动量的变化是末动量减去初动量,规定了竖直向下为正.

初动量 末动量 动量的变化

kg·m/s

kg·m/s

kg·m/s

答案:D.

关于抛体运动物体的重力冲量

例5 质量为5kg的小球,从距地面高为20m处水平抛出,初速度为10m/s,从抛出到落地过程中,重力的冲量是( ).

A.60N·s B.80N·s C.100N·s D.120N·s 分析与解:在这个过程中,小球所受重力恒定不变,只需求出这个过程的时间即可

答案:C.

动量大小与速度的关系

例6 质量为60kg以1m/s速度步行的人和以800m/s速度飞行的质量为0.01kg的子弹,哪个动量大?

解:人 子弹

即:人的动量大.

课本例题分析与设疑

例7 一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图).碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?

分析:动量是矢量,它的大小和(或)方向发生了变化,动量就发生了变化,碰撞前后虽然钢球速度大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向发生了变化,动量的方向与速度的方向相同,动量的方向也发生了变化,所以钢球的动量发生了变化.

解:取水平向右的方向为正方向,碰撞前钢球的速度

碰撞后钢球的速度

m/s,碰撞后钢球的动量为

碰撞前后钢球动量的变化为

动量的变化

也是矢量,求得的数值为负值,表示

的方向与所取的正方向相反,

m/s,碰撞前钢球的动量为:

方向水平向左。

结论:碰撞前后物体仍在同一条直线上运动,可先设一个正方向,末动量 此用正、负值表示,则动量的变化

和初动量p可据

却可用代数方法求出.

习题精选

1、关于冲量和动量,下列说法正确的是( )

A.冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量 B.动量是描述物体运动状态的物理量

C.冲量是物理量变化的原因 D.冲量方向与动量方向一致 2、质量为m的物体放在水平桌面上,用一个水平推力F推物体而物体始终不动,那么在时间

t内,力F推物体的冲量应是( )

A.v B.Ft C.mgt D.无法判断

3、古有“守株待兔”寓言,设兔子头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的速度可能( 4、某物体受到一2N·s的冲量作用,则( )

A.物体原来的动量方向一定与这个冲量的方向相反 B.物体的末动量一定是负值

)( )

A.1m/s B.1.5m/s C.2m/s D.2.5m/s

C.物体的动量一定减少 D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反 5、下列说法正确的是( )

A.物体的动量方向与速度方向总是一致的 B.物体的动量方向与受力方向总是一致的

C.物体的动量方向与受的冲量方向总是一致的 D.冲量方向总是和力的方向一致 6、质量为1kg的小球沿着光滑水平面以5m/s的速度冲向墙壁,又以 4m/s的速度反向弹回,则球在撞墙过程中动量变化的大小是________,动量变化的方向是________.

7、有一质量为m的物体,沿一倾角为 的光滑斜面由静止自由滑下,斜面长为L,则物体到达斜面底端的过程中,重力的冲量大小为________,方向________;弹力的冲量大小为________,方向________;合外力的冲量大小为________;方向________. 参考答案:

1、ABC 2、B 3、C 4、D 5、AD 6、9kg·m/s,与末速度方向相同。

7、

,竖直向下; ,垂直斜面向上; ,沿斜面向下。

典型例题

由动量定理判断物体的冲量变化

例1 甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动,乙物体先停下来,甲物体又经较长时间停下来,下面叙述中正确的是( ). A、甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量 B、两个物体受到的冲量大小相等 C、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 D、无法判断

分析与解:本题中甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量,而在这个过程中甲、乙两物体所受合外力均为摩察力,那么由动量定理可知,物体所受合外力的冲量等于动量的增量,由题中可知,甲、乙两物体初、末状态的动量都相同,所以所受的冲量均相同.

答案:B.

由动量大小判断外力大小

例2 质量为0.1kg的小球,以10m/s的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上,而后以7m/s的速度被反向弹回,设撞击的时间为0.01s,并取撞击前钢球速度的方向为正方向,则钢球受到的平均作用力为( ).

A.30N B.-30N C.170N D.-170N

分析与解 在撞击过程中小球的动量发生了变化,而这个变化等于小球所受合外力的冲量,这个合外力的大小就等于钢板对钢球作用力的大小.(此时可忽略小球的重力)

答案:D.

由速度变化判断冲量

例3 质量为m的钢球自高处落下,以速率 碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短离地的速率为

,在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为( ).

B.向下,

A.向下, 上,

C.向上, D.向

分析与解:在小球碰撞到弹起的过程中,小球速度变化的方向是向上的,所以小球受到

地面冲量的方向一定是向上的,在忽略小球重力的情况下,地面对小球冲量的大小等于小球动量的变化.

以竖直向上为正方向.

答案:D.

小球下落到软垫时受到的平均作用力

例4 一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为(g取 力)

解析:根据动量定理,设向上为正.

,不计空气阻

N·s

由①、②得到

题目本身并没有什么难度,但一部分学生在学习中练习此类问题时却屡做屡错.原因是:

(1)对基本概念和基本规律没有引起重视; (2)对动量定理等号左边I的意义不理解; (3)对此类问题中重力的取舍不清楚.

题目中所给的0.2s并没有直接用上,但题目中的0.2s告诉我们作用时间t较长,重力

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