物理动量定理练习题20篇

1、物理动量定理练习题20篇一、高考物理精讲专题动量定理1 .质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间ti到达沙坑表面，又经过时间 t2停O在沙坑里.求：沙对小球的平均阻力F;小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I.(2) mgtimg (ti【答案】 Lt2【解析】试题分析：设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位置为 B,在沙中到达的最低点为C.在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为tl+t2,而阻力作用时间仅为 t2,以竖直向下为正方向，有：mg(ti+t2)-Ft2=0,解得：尸=一方向竖直向上仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在ti时间内只有重力的冲量，在 t2时间内只有总冲量(

2、已包括重力冲量在内)，以竖直向下为正方向，有：mgti-I=0, 1. I=mgti方向竖直向上考点：冲量定理点评：本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.2 .如图所示，长为L的轻质细绳一端固定在 。点，另一端系一质量为 m的小球，。点离 地高度为Ho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go(i)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

3、点。2 nH【答案】(1) F=2mg ； 22) i F m mgt m gL ; ( 3)当L 万时小球抛的最远 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球从释放到最低点的过程中，由动能定理得-mv0 2mgLsin302mvo小球在最低点时，由牛顿第二定律和向心力公式得F mg解得：F=2mg(2)小球从释放到最低点的过程中，重力的冲量lG=mgt动量变化量p mvo由三角形定则得，绳对小球的冲量I F22m gL(3)平抛的水平位移Xv0t ,竖直位移H L 2gt2解得x .2L(H L)H当L 一时小球抛的最远23.如图所示，一质量 m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.

4、车顶右端放一质量 m2=0.4 kg的小物体，小物体可视为质点.现有一质量mo=0.05 kg的子弹以水平速度 vo=100m/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 后0.5,最终小物体以5 m/s的速度离开小车.g取10 m/s2.求：ma(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【解析】 子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，有：mVo (m mJ,可解得 Vi 10m/s；对子弹由动量定理有：I mvi mv0, I 4.5N s (或kgm/

5、s)； 三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有：(mo mi )vi (mo mi)V2 m2v ；121212设小车长为 L,由能重寸恒有：m2gL(m0 m1 )v1(m0 m1 )v2m2v222联立并代入数值得 L= 5.5m ;点睛：子弹击中小车过程子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出小车 的速度，根据动量定理可求子弹对小车的冲量；对子弹、物块、小车组成的系统动量守 恒，对系统应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度.4.如图，A、B、C三个木块的质量均为 m,置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端分别与木块 B、C相连，弹簧处于原长状态.

6、现 A以初速Vo沿B、C的连线 方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，碰撞时间极短、大小为 t.R1时丽rU工匕(1)A、B碰撞过程中，求 A对B的平均作用力大小 F.(2)在以后的运动过程中，求弹簧具有的最大弹性势能Ep.【答案】(1)F 0 (2) EP mv(0 2t12【解析】 【详解】(1)设A、B碰撞后瞬间的速度为 V1,碰撞过程 A、B系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有： mv0 2mv11斛得V1V02设A、B碰撞时的平均作用力大小为F,又B有Ft mV1 0解得F mV0(2)当A、B、C具有共同速度v时，弹簧具有最大弹性势能，设弹簧的最大弹性势能为Ep,碰后至A、

7、B、C速度相同的过程中，系统动量守恒，有mV。 3mv1 o1 o根据碰后系统的机械能守恒得一2m%23mv2Ep2 212斛得：Epmv0125.如图所示，质量10电的小车A静止在光滑水平地面上，其上表面光滑，左端有一 固定挡板。可视为质点的小物块B置于A的最右端，B的质量旧日二5雁。现对小车A施加一个水平向右的恒力 F=20N,作用0.5s后撤去外力，随后固定挡板与小物块B发生碰撞。假设碰撞时间极短，碰后 A、B粘在一起，继续运动。求：I 口 QV77777777777777777777777777777777777777rrt(1)碰撞前小车A的速度；(2)碰撞过程中小车 A损失的机械能

8、。【答案】(1) 1m/s (2) 25/9J【解析】【详解】(1) A上表面光滑，在外力作用下，A运动，B静止，对A,由动量定理得：代入数据解得： 卬=1 m/s ;(2) A、B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：=(咻+,2代入数据解得：忧二手m/ 5,I I I碰撞过程，A损失的机械能：A4 =亍%呢一歹叫虱，t25代入数据解得：曲=娟;6 .冬奥会短道速滑接力比赛中，在光滑的冰面上甲运动员静止，以 10m/s运动的乙运动员从后去推甲运动员，甲运动员以6m/s向前滑行，已知甲、乙运动员相互作用时间为1s,甲运动员质量 m二70kg、乙运动员质量 m2=60kg,求：

9、乙运动员的速度大小；甲、乙运动员间平均作用力的大小。【答案】(1)3m/s (2)F=420N【解析】【详解】(1)甲乙运动员的动量守恒，由动量守恒定律公式 miVi m2 v2 miVi m2v2得： v2 3m/s(2)甲运动员的动量变化： p m1vl-mi对甲运动员利用动量定理：p Ft 由式可得：F=420N7 .如图所示，水平地面上静止放置一辆小车 A,质量mA = 4kg,上表面光滑，小车与地面 间的摩擦力极小，可以忽略不计，可视为质点的物块B置于A的上表面，B的质量mB=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力 F= 10N, A运动一段时间后，小车左端固定的挡板B发生碰撞，碰撞时

10、间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在 F的作用下继续运动，碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到 v= 2m/s,求：二 , ； (1) A、B碰撞后瞬间的共同速度 v的大小；(2) A、B碰撞前瞬间，A的速度va的大小。【答案】(1) 1m/s； (2) 1.5m/s。【解析】【详解】(1) A、B碰撞后共同运动过程中，选向右的方向为正，由动量定理得： Ft= ( mA+mB)vt - ( mA+mB)v,代入数据解得：v=1m/s；(2)碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：Eava= (mA+mB) v,代入数据解得：Va= 1.5m/s ;8 .

11、质量为2kg的球，从4.05m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起，弹起后能达到的最大高度为3.2m ,如果球从开始下落到弹起并达到最大高度所用时间为1.75s,不考虑空气阻力（g取10m/s2）,求小球对钢板的作用力的大小和方向.【答案】700N【解析】物体从下落到落地过程中经历的时间为【详解】tl,从弹起到达到最高点经历的时间为 t2,则有:hi可得:t20.9s,0.05s球与钢板作用的时间：t t总ti t2 1.75 0.9 0.8s由动量定理对全过程可列方程：mgt总F t 0 0 mgt2 10 1.75可得钢板对小球的作用力 FN 700N ,方向竖直向上.t 0.059 .如

12、图，质量分别为m=10kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b用弹性轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变，该系统以速度 动，某时刻轻绳突然自动断开，断开后，小球v0= 0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运 b停止运动，小球 a继续沿原方向直线运刚分离时，小球a的速度大小V1； 两球分开过程中，小球 a受到的冲量I。【答案】0.12m/s ；02W 5【解析】【分析】根据“弹性小球a、b用弹性轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变”、“光 滑水平面” “某时刻轻绳突然自动断开”可知，本题考察类“碰撞”问题。据类“碰撞” 问题的处理方法，运用动量守恒定律、动量定理等列式计算。【详

13、解】 两小球组成的系统在光滑水平面上运动，系统所受合外力为零，动量守恒，则：（mi + 阳。V。= 0 + mivj代入数据求得：vi = 0,12m/s 两球分开过程中，对 a,应用动量定理得:I - APi = mivi - 劭=10 X 0Q2N s = 0.2DM - s|10 . 一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上.若小球从接触软垫到小 球陷至最低点经历了 0.02s,则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？(不计空气阻 力，g =10m/s2)【答案】26N【解析】设小球刚落到软垫瞬间的速度为v.对小球自由下落的过程，由机械能守恒可得：mgh= mJ; 2

14、有：v 2gh 2 10 1.25m/s 5m /s选取小球接触软垫的过程为研究过程，取向下为正方向.设软垫对小球的平均作用力为F,由动量定理有：(mg-F) t=0-mv得：F mg mv 010 ”2 26Nt0.02点睛：本题是缓冲类型，往往根据动量定理求解作用力，要注意研究过程的选取，本题也 可以选取小球从开始下落到最低点整个过程研究，比较简单11 .花样滑冰赛场上，男女运动员一起以速度v0=2 m/s沿直线匀速滑行，不计冰面的摩擦，某时刻男运动员将女运动员以v1=6 m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60 kg,女运动员的质量为 m=40 kg,求：(1)将女运动员推出后

15、，男运动员的速度；(2)在此过程中，男运动员推力的冲量大小；2,【答案】(1) v2- m/s； (2) I=160N- s3【解析】【分析】【详解】设推出女运动员后，男运动员的速度为丫2,根据动量守恒定律M m v0 mv Mv22.解得v2-m/s ,(表示男运动员受到方向与其初速度方向相反.3在此过程中，对运动员有：1 mv1 mv0解得 I=160N s12.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，g=10m/s2.求：(1)运动员着网前瞬间的速度大小；(2)网对运动员的作用力大小 .【答案】(1) 8m/s,方向向下 (2) 1500N【解析】(1)从hi=3