动量--动量定理练习题

-1-动量动量定理练习题一、选择题：在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。1．如图所示，一恒力F与水平方向夹角为θ，作用在置于光滑水平面上，质量为m的物体上，作用时间为t，则力F的冲量为A．FtB．mgtC．FcosθtD．(mg-Fsinθ)t2．质量为m的质点以速度υ绕半径R的圆周轨道做匀速圆周运动，在半个周期内动量的改变量大小为A．0B．mυC．2mυD．条件不足，无法确定3．如图所示质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去，经过时间t1速度为零后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，在整个运动过程中，重力对物块的总冲量为A．0B．mgsinθ(t1+t2)C．mgsinθ(t1-t2)D．mg(t1+t2)4．水平抛出的物体，不计空气阻力，则A．在相等时间内，动量的变化相同B．在任何时间内，动量的变化方向都在竖直方向C．在任何时间内，动量对时间的变化率相同D．在刚抛出的瞬间，动量对时间的变化率为零5．一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为Ⅱ，则A．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B．过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C．过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小D．过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量6．甲、乙两物体质量相等。并排静止在光滑水平面上。现用一水平外力F推动甲物体。同时在F的相同方向给物体乙一个瞬时冲量I，使两物体开始运动。当两物体重新相遇时A．甲的动量为IB．甲的动量为2IC．所经历的时间为FID．所经历的时间为FI27．质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为3.2m，设球与地面作用时间为0.2s，则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)A．90NB．80NC．110ND．100N8．把一个乒乓球竖直向上抛出，若空气阻力大小不变，则乒乓球上升到最高点和从最高点返回到抛出点的过程相比较A．重力在上升过程的冲量大B．合外力在上升过程的冲量大C．重力冲量在两过程中的方向相反D．空气阻力冲量在两过程中的方向相反Fθθ-2-二、解答题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。9．木块和铁块的质量分别为m和M，用线连接起来放在水中，木块的密度小于水的密度。放手后一起以加速度a加速下降，经时间t1后线断了，再经时间t2，木块速度为零，当木块速度为零时，铁块速度为多少？10．有一宇宙飞船，它的正面面积为S=0.98m2，以υ=2×103m/s的速度飞入宇宙微粒尘区，尘区每1m3空间有一个微粒，每一微粒平均质量m=2×10-4g，若要使飞船速度保持不变，飞船的牵引力应增加多少？（设微粒尘与飞船碰撞后附着于飞船上）11．列车沿水平轨道匀速前进，列车的总质量为M，在车尾，有一节质量为m的车厢脱钩，当列车司机发现时，列车已行驶了离脱钩的时间t，司机立即关闭发动机，如果列车所受到的阻力与其重力成正比，且关闭发动机前，机车的牵引力恒定，求当列车两部分都停止运动时，机车比末节车厢多运动了多长时间？12．在水平面上有两个物体A和B，质量分别为mA=2kg，mB=1kg，A与B相距s=9.5m，A以υA=10m/s的初速度向静止的B运动，与B发生碰撞后分开仍沿原来方向运动。已知A从开始到碰后停止共运动了6s钟，问碰后B运动多少时间停止？（已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1，g=10m/s2）13．皮球从某高度落到水平地板上，每弹跳一次上升的高度总等于前一次的0.64倍，且每次球与地面接触时间相等，空气阻力不计，与地面碰撞时，皮球重力可忽略。⑴相邻两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少？⑵若用手拍这个球，保持在0.8m的高度上下跳动，则每次应给球施加的冲量大小为多少？已知球的质量m=0.5kg，g=10m/s2。-3-动量动量定理练习题参考答案1．A2．C3．D4．ABC（动量的变化tmgmp；g的方向是竖直向下的，物体动量变化竖直向下；动量的变化率为mgtmtp）5．AC（在过程Ⅰ中，钢珠仅受重力的作用，钢球由静止开始自由下落，钢珠的末动量就是钢球动量的改变量。由动量定理可知它等于钢珠所受到的合外力的冲量，这个冲量就是重力的冲量。钢珠从开始下落直到它陷入泥潭后静止的全过程(即包括过程Ⅰ和过程Ⅱ)，它动量的改变量为零，合外力的冲量为零，即全过程重力冲量的大小等于在泥潭中所受到阻力冲量的大小）6．BD（两物位移相同，tmItmF221，FIt2，甲动量为I甲=Ft=2I）7．D（物体落地的速度为10211ghm/s，反弹的速度为8222ghm/s，以向上为正方向物体与地面接触过程中动量的改变为Δp=1×8-1×(-10)=18kgm/s，由动量定理有(N-mg)Δt=Δp，代入数据后得N=100N）8．BD（匀减速运动的末速度为零，可看作初速度为零匀加速运动的反演，上升过程中加速度大于下降过程中加速度，在位移相同情况下，加速度大，由221ats可知时间短。由公式as2可知，上升初速度大于下降末速度，即上升过程中动量的改变量大于下降过程动量的的改变量。重力方向始终不变，阻力方向上升时向下，下降时向上，力的冲量方向总是与力的方向一致）9．木块和铁块一起以加速度a下降，当线断后，木块作匀减速运动，而铁块作匀加速运动，木块的加速度为a1，方向向上；铁块的加速度为a2，方向向下，利用木块分段运动中的速度特点可求得a与a1的关系，再利用铁块和木块一起运动和已求出的a1与a的关系，求出a2与a的关系。若把木块和铁块作为一个整体来看，它们所受的合外力为(M+m)a，在这个力的作用下，运动的总时间为(t1+t1)，在这段时间内的木块的末速度为零，也就是说这个力在这段时间内的冲量就等于铁块的动量。即(M+m)a(t1+t1)=MυMttamM)()(2110．微粒尘由静止至随飞船一起运动，微粒的动量增加量是由飞船对小粒的作用效果，由动量定理有Ft=nmυ其中VtSn，所以，78.02SmVttSmtnmF11．列车匀速运动，机车牵引力F=kMg，对列车脱钩后的两部分应用动量定理kMgt-k(M-m)g(tm+Δt)=0-(M-m)υ，-kmgtm=0-mυ，两式相比化简得)())((mMtttmMMtmm解得tmMMt另解：列车多运动时间Δt，是在脱钩后牵引力冲量kMgt作用的原因，致使阻力的冲量增大，这两部分冲量大小相等，方向相反，由动量定理有kMgt-k(M-m)gΔt=0解得tmMMt12．设A运动时间为t2，而B与A相碰开始运动时间为t1，以A、B组成系统为研究对象，由动量定理有以下关系式-fAt2-fBt1=0-mAυA，BAAAftfmt21，fA=μmAg，-fBt1=μmBg218sAAABmmgttmg13．⑴皮球原高度为H，与地面碰第一次前瞬时速度为gH20，碰后的速度为第二次碰前瞬时速度和第二次碰后瞬时速度关系为υ2=0.8υ1=0.82υ0。设两次碰撞中地板对球的平均冲力分别为F1、F2，选向上为正方向，由动量定理有F1t=mυ1-(-mυ0)=1.8mυ0，F2t=mυ2-(-mυ1)=1.8mυ1=1.44mυ0，F1:F2=5:4⑵球跳起上升高度HggH64.0264.022021，欲使球跳起0.8m，应使下落高度为00.81.25m0.80.64hh，球由1.25m落到0.8m处具有速度为02()3m/sghh，则应在0.8m处给球的冲量为I=mυ=1.5N·s