动量定理 练习题— 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.docx

动量定理练习题一选择题1.为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1103 kg/m3）A0.15Pa B0.54Pa C1.5Pa D5.4Pa 2.如图所示，两个大小相同、质量均为m的弹珠静止在水平地面上。某小孩在极短时间内给第一个弹珠水平冲量使其向右运动，当第一个弹珠运动了距离L时与第二个弹珠发生弹性正碰，碰后第二个弹珠运动了2L距离停下。已知弹珠所受阻力大小恒为重力的k倍，重力加速度为g，则小孩对第一个弹珠A施加的冲量为mkgL B施加的冲量为m3kgLC做的功为kmgL D做的功为3kmgL 3.如图所示，质量为m的物体在水平外力F的作用下，沿水平面做匀速运动，速度大小为v，当物体运动到A点时撤去外力F物体由A点继续向前滑行过程中经过B点，则物体由A点到B点的过程中，下列说法中正确的是（ ）A速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功与速度v的大小无关B速度v越大，摩擦力对物体的冲量越大；摩擦力做功与速度v的大小无关C速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越少D速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越多4.如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中（）A.铁球对箱子的冲量为零 B. 铁球和箱子受到的冲量大小相等C.箱子对铁球的冲量为mv ，向右 D. 摩擦力对箱子的冲量为mv，向右 5.一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3 kg的B固定在一起，质量为1 kg的物体A放在B上.现在A和B正一起竖直向上运动，如图所示，当A、B分离后，A上升0.2 m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长.则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中，弹簧的弹力对B的冲量大小为（g取10m/s2 ） A.1.2 Ns B.8 Ns C.6 Ns D.4 Ns 5.将质量均为m的三个小球a、b、c，从y轴上不同位置沿x轴正方向水平抛出，其运动轨迹如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向，不计空气阻力，重力加速度为g，下列关于三个小球从抛出到落地的说法中正确的是()A.小球a与小球b的动量变化量之比为21B.小球a、b、c的机械能守恒，动量也守恒C.小球a与小球b受到的冲量之比为21D.小球b、c受到的冲量相等6.棒球比赛中，质量为m的小球在h高处以大小为v0的速度水平飞来，击球员将球反向击回，结果球的落地点距离棒击点的水平距离为S，且球不反弹则A棒对球的冲量为2mv0B棒对球做功为mgs24h+12mv02C球着地后到停止运动受到地面的冲量大小为mgs22h+2ghD从棒与球接触到球停止运动全过程受到的冲量大小为mv07. 如图所示，一根固定直杆与水平方向夹角为，将质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为通过某种外部作用，使滑块和小球瞬间获得初动量后，撤去外部作用，发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动，且轻绳与竖直方向夹角则滑块的运动情况是（）A. 动量方向沿杆向下，正在均匀增大 B. 动量方向沿杆向下，正在均匀减小C. 动量方向沿杆向上，正在均匀增大 D. 动量方向沿杆向上，正在均匀减小8.如图所示，滑块M置于光滑水平地面上，M左侧为与水平面相切的光滑曲面，一滑块m从静止开始沿M的光滑曲面下滑到底端的过程中，下列说法正确的是A. 滑块与光滑曲面组成的系统动量守恒Bm的重力的冲量小于M对m的支持力的冲量Cm对M做的功等于m和M动能的增加量的和Dm减小的重力势能大于M增加的动能二计算题1.如图所示，一质量为m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30的固定斜面上，并立即沿反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的34 。求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小。2.如图所示,质量为m的有孔物体A套在固定的光滑水平杆上,在A的下面用细绳挂一质量为M的物体B,若A固定不动,给B一个水平冲量l,B恰能上升到使绳水平的位置;当A不固定时,要B物体上升到使绳水平的位置,则给它的水平瞬时冲量应为多大?3.如图所示，顶角为2、内壁光滑的圆锥体倒立竖直固定在P点，中心轴PO位于竖直方向，一质量为m的质点以角速度绕竖直轴沿圆锥内壁在同一水平面上做匀速圆周运动，已知a、b两点为质点m运动所通过的圆周一直径上的两点，求质点m从a点经半周运动到b点时，圆锥体内壁对质点施加的弹力冲量4.如图所示，三个质量都是m的刚性小球A、B、C位于光滑的水平桌面上（图中纸面），A、B之间，B、C之间分别用刚性轻杆相连，杆与A、B、C的各连接处皆为“铰链式”的（不能对小球产生垂直于杆方向的作用力）已知杆AB与BC的夹角为-，2DE为固定在桌面上一块挡板，它与AB连线方向垂直现令A、B、C一起以共同的速度v沿平行于AB连线方向向DE运动，已知在C与挡板碰撞过程中C与挡板之间无摩擦力作用，求碰撞时当C沿垂直于DE方向的速度由v变为0这一极短时间内挡板对C的冲量的大小5.如图所示，一个带斜面的物体A静止在光滑的水平面上，它的质量为M=0.5kg。另一个质量为m =0.2kg的小物体B从高处自由下落，落到B的斜面上，下落高度为h=1.75 m。与斜面碰撞后B的速度变为水平向右，大小为5m/s。（计算时取g=10m/s2）碰后A的速度是多大？碰撞过程中A,B的动量变化量各多大？6.光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能EP=49J。在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B恰能到达最高点C。取g=10m/s2，（1）绳拉断后瞬间B的速度vB的大小；（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；（3）绳拉断过程绳对A所做的功W。7.在竖直平面内有一个半圆形轨道ABC，半径为R，如图所示，A、C两点的连线水平，B点为轨道最低点其中AB部分是光滑的，BC部分是粗糙的有一个质量为m的乙物体静止在B处，另一个质量为2m的甲物体从A点无初速度释放，甲物体运动到轨道最低点与乙物体发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后结合成一个整体，甲乙构成的整体滑上BC轨道，最高运动到D点，OD与OB连线的夹角=60甲、乙两物体可以看作质点，重力加速度为g，求：（1）甲物与乙物体碰撞过程中，甲物体受到的冲量（2）甲物体与乙物体碰撞后的瞬间，甲乙构成的整体对轨道最低点的压力（3）甲乙构成的整体从B运动到D的过程中，摩擦力对其做的功8.某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为，重力加速度大小为g。（1）喷泉单位时间内喷出的水的质量；（2）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。9.总质量为M的列车.沿平直轨道以速度v匀速前进.突然质量为m的末节车厢脱节.设运动的阻力与车重成正比.机车的牵引力大小恒定不变.问:(1)当末节车厢刚好停下的瞬间前部分列车的速度 (2)若脱节后经时间t.司机发觉了末节车厢脱节.于是立即关闭油门.撤去牵引力.则前部分列车比脱节车厢晚多少时间停下?10.质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线系在一起,从静止开始以加速度a在水中下沉（整个系统一开始就在水中）,经过时间t1系在两物块的绳断了,两物块分开,再经过时间t2,木块静止下沉,此时金属块的速度v为多大?11.如图所示，质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数为0.24，木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态木板突然受到水平向右的12Ns的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EK为8.0J，小物块的动能为0.50J，重力加速度取10m/s2，求（1）瞬时冲量作用结束时木板的速度v0；（2）木板的长度L 12.如图所示，矩形盒B的质量为M，放在水平面上，盒内有一质量为m的物体A，A与B、B与地面间的动摩擦因数分别1、2，开始时二者均静止。现瞬间使物体A获取一向右且与矩形盒B左、右侧壁垂直的水平速度v0，以后物体A在盒B的左右壁碰撞时，B始终向右运动。当A与B最后一次碰撞后，B停止运动，A则继续向右滑行距离S后也停止运动，求盒B运动的时间t。13.如图所示，一质量为2m的L形长木板静止在光滑的水平面上，木板右端竖起部分内侧有粘性物质，当有其他物体与之接触时即会粘在一起。某一时刻有一质量为m的物块，以水平速度v0从L形长木板的左端滑上木板。已知物块与L形长木板上表面的动摩擦因数为，当它刚要与L形长木板右端竖起部分相碰时，速度减为0.5v0，碰后即粘在一起。求：(1)物块在L形长木板上的滑行时间及此时木板在地面上滑行的距离；(2)物块在与L形长木板右端竖起部分相碰过程中，长木板受到的冲量大小。14.如右图所示一木板放置在光滑的水平桌面上，A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连，细绳平行于地面，且跨过轻滑轮，A物体放置在木板的最左端。已知木板的质量m1=20.0kg，物体A的质量m2=4.0kg，物体B的质量m3=1.0kg，物体A与木板间的动摩擦因数=0.5，木板长L=2m本板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.不计滑轮摩擦。（1）为了使物体A随着木板一起向左运动，现对木板施加水平向左的力F，求力F的最大值；（2）若开始时不施加力F，在A、B、木板静止时，用向左的水平力击打木板一下，使木板、A向左运动，物体B上升。当物体B上升hB=1.0m(物体B未碰触滑轮）时，物体A刚好到达木板最右端。求最初击打木板的冲量I.15.一倾角为=45的斜面固定于地面，斜面顶端离地面的高度h0=1m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，在斜面顶端自由释放一质量m=0.09 kg的小物块（视为质点）。小物块与斜面之间的动摩擦因数=0.2，当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。重力加速度g=10 m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中，挡板给予小物块的总冲量是多少？16.在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为，sin= 35，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；（2）小球到达A点时动量的大小；（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。17.某兴趣小组用如图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯，杯口上放置一直径为1.5d、质量为m的匀质薄圆板，板上放一质量为2m的小物块。板中心、物块均在杯的轴线上。物块与板间动摩擦因数为，不计板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转。（1）对板施加指向圆心的水平外力F，设物块与板间最大静摩擦力为fmax，若物块能在板上滑动，求F应满足的条件。（2）如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为I。 I应满足什么条件才能使物块从板上掉下？ 物块从开始运动到掉下时的位移s为多少？ 根据s与I的关系式说明要使s更小，冲量应如何改变。18.激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束和穿过介质小球的光路如图所示，图中O点是介质小球的球心，入射时光束和与SO的夹角均为，出射时光束均与SO平行请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向a光束和强度相同；b光束比强度大19. 质量为M= 0.5 kg、长为L=lm的木板静止在光滑的水平面上，在木板右端静止叠放一个质量为m=1 kg的物块（可视作质点）。已知m和M之间的动摩擦因数为=0.2，取g= 10 m/s2。(1)给木板施加一个水平向右的恒力F,物块与木板间能产生相对滑动并从木板左端滑落，求F的取值范围；(2)给木板一个水平向右的瞬时冲量使木板获得初速度v0，物块与木板间能产生相对滑动并从木板左端滑落，求v0取值范围；(3)给木板一个水平向右的瞬时冲量使木板获得初速度v0=4m/s的同时对木板施加一个水平向左的恒力F：分别求出物块能从木板左端和右端滑离木板时，恒力F的取值范围；求出物块不能滑离木板时，恒力F的取值范围，并推导出这种情况下物块最终能相对于木板发生的位移s与恒力F的大小的关系。