高中物理动量典型例题

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·sB．150N·sC．100N·sD．250N·s分析与解：根据冲量的定义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．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／sB．－10kg·m／sC．40kg·m／sD．－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kg·m/s末动量kg·m／s动量的变化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·sB．80N·sC．100N·sD．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7一个质量是的钢球，以6m／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m/s，碰撞前钢球的动量为：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，的方向水平向左。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，末动量和初动量p可据此用正、负值表示，则动量的变化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．vB．FtC．mgtD．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，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能（）（）A．1m/sB．sC．2m/sD．／s4、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、ABC2、B3、C4、D5、AD6、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，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．30NB．－30NC．170ND．－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（）．A．向下，B．向下，C．向上，D．向上，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，则这段时间内软垫对小球的冲量为（g取，不计空气阻力）解析：根据动量定理，设向上为正．①②由①、②得到N·s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．题目中所给的并没有直接用上，但题目中的告诉我们作用时间t较长，重力作用不能忽略，我们可以进一步剖析此题．由题目中所给的时间，可以求出软垫对小球的冲力为：N，而重力为N。相差不了多少．重力不能忽略．而假设作用的时间为时，则：N，与重力mg相比，，重力可以忽略．点拔：在处理此类问题时，若作用时间极短，大约小于，计算中可以忽略重力影响，若时间较长，则重力的影响是不能忽略的．应用动量定理忽略中间过程例5质量为m的物体静止在足够大的水平面上，物体与桌面的动摩擦因数为，有一水平恒力作用于物体上，并使之加速前进，经秒后去掉此恒力，求物体运动的总时间t．解析：解法一、见图．物体的运动可分为两个阶段，第一阶段受两个力F、f的作用，时间，物体由A运动到B速度达到；第二阶段物体只受f的作用，时间为，由B运动到C，速度由变为O．设向右为正，据动量定理：第一阶段：①第二阶段：②两式相加：，代入上式，可求出：∴解法二：如果用，把两个阶段当成一个过程来看：F作用时间，则作用了时间，动量变化点拨：物体动量的变化等于各个力在各段时间上积累总的效果，即：习题精选（一）1、在下列各种运动中，任何相等的时间内物体动量的增量总是相同的有（）A、匀加速直线运动B、平抛运动C、匀减速直线运动D、匀速圆周运动2、对物体所受的合外力与其动量之间的关系，叙述正确的是：（）A、物体所受的合外力与物体的初动量成正比；B、物体所受的合外力与物体的末动量成正比；C、物体所受的合外力与物体动量变化量成正比；D、物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比．3、把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是：（）A、在缓慢拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力大；B、在迅速拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力小；C、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大；D、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小．4、从同一高度的平台上，抛出三个完全相同的小球，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，丙球平抛．三球落地时的速率相同，若不计空气阻力，则（）A、抛出时三球动量不是都相同，甲、乙动量相同，并均不小于丙的动量B、落地时三球的动量相同C、从抛出到落地过程，三球受到的冲量都不同D、从抛出到落地过程，三球受到的冲量不都相同5、若质量为m的小球从h高度自由落下，与地面碰撞时间为，地面对小球的平均作用力大小为F，则在碰撞过程中（取向上的方向为正）对小球来说（）A、重力的冲量为B、地面对小球的冲量为C、合力的冲量为D、合力的冲量为6、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了（）A、减小运动员的动量变化B、减小运动员所受的冲量C、延长着地过程的作用时间D、减小着地时运动员所受的平均冲力7、质量为1kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5m，小球接触软垫的时间为1s，在接触时间内，小球受到的合力大小（空气阻力不计）为（）A、10NB、20NC、30ND、40N答案：1、ABC2、D3、CD4、C5、BD6、CD7、C(二)1、关于冲量和动量，下面说法错误的是（）A．冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量B．动量是描述运动状态的物理量C．冲量是物体动量变化的原因D．冲量的方向与动量的方向一致2、物体在恒力作用下运动，下列说法正确的是（）A．动量的方向与受力的方向相同B．动量的方向与冲量的方向相同C．动量的增量方向与受力的方向相同D．动量变化率的方向与速度方向相同3、从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地面上易碎，而掉在软垫上不易碎，这是因为落到水泥地上时（）A．受到的冲量大B．动量变化快C．动量变化量大D．受到地面的作用力大4、如图所示，物体受到大小为10牛，与地面成60°夹角的拉力F的作用在光滑的地面上滑行，在F作用的3s时间内（）A．F的冲量大小为3NsB．F的冲量大小为15NsC．物体的动量变化为30kg·m·D．物体质量不知，故上述情况无法确定5、质量为1kg的足球以10m·的速度与球门相撞，碰撞时间是，碰后以8m·的速度沿相应的方向弹回，以足球入射方向为正方向，球门对足球的平均作用力是_____。6、以10m·的初速度在月球上竖直上抛一个质量为的石块，它落在月球表面上的速率也是10m·，在这段时间内，石块速度的变化量为_____，其方向是_____，它的动量的增量等于_____，其方向是_____，石块受到的月球引力的冲量是_____，方向是_____。7、质量为10kg物体作直线运动，其速度图像如图所示，则物体在前10s内和后10s内所受外力冲量分别是（）A．100Ns，100NsB．0，100NsC．100Ns，－100NsD．0，－100Ns8、质量50kg的粗细均匀的横梁，以A为轴，B端以绳悬吊，使之水平，如图所示。AB长60cm，一个1kg的钢球从离自由落下，撞击在横梁上离A20cm处，回跳，撞击时间为，则钢球撞击横梁时B端绳子受力大小为_____N（）9、质量为50kg的特技演员从5m高墙上自由落下