物理动量例题

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

§2-5 冲量 动量 动量定理

1. 动量定理重写牛顿第二定律的微分形式

F dt d p2

考虑一过程，时间从t1-t2,两端积分 p t F d t p d p p2 p1 t21 1

左侧积分表示力对时间的累积量，叫做冲量。

t I t F d t2 1

动量定理

得到积分形式

I p2 p1这就是动量定理：物体在运动过程中所受到 的合外力的冲量，等于该物体动量的增量。 几点说明： (1)冲量的方向：

冲量I 的方向一般不是某一瞬时力 F i而是所有元冲量

的方向，

的合矢量 F dt

dt t1 F的方向。t2

动量定理

(2)在直角坐标系中将矢量方程改为标量方程

I x t1 Fx d t mv2 x mv1xt2

I y t1 Fy d t mv2 y mv1 yt2

I z t1 Fz d t mv2 z mv1zt2

(3)动量定理在打击或碰撞问题中用来求平均力。

持不变，曲线与t轴所包围的面积 就是t1到t2这段时间内力 F 的冲量 F 的大小，根据改变动量的等效性， 得到平均力。

打击或碰撞，力

1．半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图38所示，小车以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能是（ ）

22

A．等于v/2g B．大于v/2g

2

C．小于v/2g D．等于2R

图38

2．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成．将其放在光滑的水平面上．如图6-5所示．质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出，若射击下层．则子弹整个儿刚好嵌入．则上述两种情况相比较 ( )

A．两次子弹对滑块做的功一样多 B.两次滑块所受冲量一样大 C．子弹嵌入下层过程中对滑块做功多 D.子弹击中上层过程中，系统产生的热量多

3、(14分)用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v＝6 m／s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量4 kg的物块C静止在前方，如图46所示.B与C碰撞

(1)当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大? (2)弹性势能的最大值是多大?

(3)A的速度有可能向左吗?为什么?

图46

3、解析：

【本讲主要内容】

冲量与动量、动量定理

认识冲量和动量概念，动量定理的理解和应用。

【知识掌握】 【知识点精析】

1. 动量和冲量 （1）动量

按定义，物体的质量和速度的乘积叫做动量：P=mv 特点：

①瞬时性：动量是描述运动的状态参量。 对比： 状态量 定义 关系 决定因素 速度v P/m √2Ek/m 加速度a（瞬时） 动能Ek 动量P mv 12mv 2P2/2m 总功W（S） 2mEk 合外力冲量I（t） 注意：高考题常需利用三个量间的关系求解。

讨论：在光滑水平面上有A、B两物体向同一方向运动，发生正碰前A、B动量分别为5kg?m/s、7kg?m/s，碰撞后A的动量变为3kg?m/s。A、B两物体质量关系如何？

②相对性：与参照系的选取有关。 ③矢量性：与速度的方向相同。

练习：质量为100g的网球以6m/s的速度垂直撞击墙面，之后以4m/s速度反弹。则网球撞墙前后动量变化有多少？

注意：计算动量的变化量应先选取正方向，矢量的正负表示方向。

（2）冲量

按定义，力和力的作用时间的乘积叫做冲量：I=Ft（F为恒力）

高中阶段只要求会用I=Ft计算恒力的冲量，对于变

选择题： 题号：00411001 分值：3分

难度系数等级：

两辆小车A、B，可在光滑平直轨道上运动。A以3 m/s的速率向右与静止的B碰撞，A和B的质量分别为1kg和2kg，碰撞后A、B车的速度分别为-1 m/s和2 m/s，则碰撞的性质为：

(A) 完全弹性碰撞 (B) 完全非弹性碰撞 (C) 非完全弹性碰撞 (D) 无法判断

［ ］ 答案：（A）

题号：00411002 分值：3分

难度系数等级：

完全非弹性碰撞的性质是：

(A) 动量守恒，机械能不守恒 (B) 动量不守恒，机械能守恒 (C) 动量守恒，机械能守恒 (D) 动量和机械能都不守恒

选择题： 题号：00411001 分值：3分

难度系数等级：

两辆小车A、B，可在光滑平直轨道上运动。A以3 m/s的速率向右与静止的B碰撞，A和B的质量分别为1kg和2kg，碰撞后A、B车的速度分别为-1 m/s和2 m/s，则碰撞的性质为：

(A) 完全弹性碰撞 (B) 完全非弹性碰撞 (C) 非完全弹性碰撞 (D) 无法判断

［ ］ 答案：（A）

题号：00411002 分值：3分

难度系数等级：

完全非弹性碰撞的性质是：

(A) 动量守恒，机械能不守恒 (B) 动量不守恒，机械能守恒 (C) 动量守恒，机械能守恒 (D) 动量和机械能都不守恒

习题4

4-1．如图所示的圆锥摆，绳长为l，绳子一端固定，另一端系一质量为m的质点，以匀角速ω绕铅直线作圆周运动，绳子与铅直线的夹角为θ。在质点旋转一周的过程中，试求：

?（1）质点所受合外力的冲量I；

?（2）质点所受张力T的冲量IT。

l?解：（1）设周期为?，因质点转动一周的过程中，

????速度没有变化，v1?v2，由I??mv，

?∴旋转一周的冲量I?0；

??T（2）如图该质点受的外力有重力和拉力，

且Tcos??mg，∴张力T旋转一周的冲量：

??2??IT?Tcos???j?mg?j

?2?mg所以拉力产生的冲量为，方向竖直向上。

??mg

4-2．一物体在多个外力作用下作匀速直线运动，速度v?4m/s。已知其中一力

?F方向恒与运动方向一致，大小随时间变化内关系曲线为半个椭圆，如图。求：

?（1）力F在1s到3s间所做的功；

（2）其他力在1s到3s间所做的功。

??解：（1）A??F?dx??Fdx??Fvdt?v?Fdt?v?半椭圆面积

1?4???1?20?40??125.6J

2（2）由动能定理可知，当物体速度不变时，外力做的

F(N)20?总功为零，所以当该F做的功为125.6J时，其他的力 的功为?125.6J。

【物理】物理试卷分类汇编物理动量定理(及答案)

一、高考物理精讲专题动量定理

1．如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定光滑斜面的底端，有一质量m =1.0kg 、可视为质点的物体，以v 0=6.0m/s 的初速度沿斜面上滑。已知sin37o=0.60，cos37o=0.80，重力加速度g 取10m/s 2，不计空气阻力。求：

（1）物体沿斜面向上运动的加速度大小；

（2）物体在沿斜面运动的过程中，物体克服重力所做功的最大值；

（3）物体在沿斜面向上运动至返回到斜面底端的过程中，重力的冲量。

【答案】（1）6.0m/s 2（2）18J （3）20N·

s ，方向竖直向下。 【解析】

【详解】

（1）设物体运动的加速度为a ，物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力为：

F=mg sin θ

根据牛顿第二定律有：

F=ma ；

解得：

a =6.0m/s 2

（2）物体沿斜面上滑到最高点时，克服重力做功达到最大值，设最大值为v m ；对于物体沿斜面上滑过程，根据动能定理有：

212

0m W mv -=- 解得

W =18J ；

（3）物体沿斜面上滑和下滑的总时间为：

02262s 6

v t a ?=

== 重力的冲量： 20N s G I mgt ==?

方向竖直向下。

2．在某次短道速

第七章 动量

第一节 冲量和动量

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 解析：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． 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

解析：根据冲量的定义I?F?t在这个过程中重力的大小是一个定值，只需求出这个过程所用的时间即可．

h?1gt2?t?2h2g?2(s) I?mg?t?5?10?2?100N?s 答案：C．

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

解析：在这个过程中，马对车的拉力，与车对马的拉力是一

第七章 动量

第一节 冲量和动量

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 解析：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． 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

解析：根据冲量的定义I?F?t在这个过程中重力的大小是一个定值，只需求出这个过程所用的时间即可．

h?1gt2?t?2h2g?2(s) I?mg?t?5?10?2?100N?s 答案：C．

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

解析：在这个过程中，马对车的拉力，与车对马的拉力是一