2019年高考物理二轮复习动量专题动量和动量定理.ppt

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1、2019年高考物理复习,动量和动量定理,1、一质量为m的物体静止放在光滑的水平面上,今以恒力F沿着水平方向推该物体，在相同的时间间隔内（）A、物体的位移相等B、物体动能的变化量相等C、对物体做的功相等D、物体动量的变化量相等,D,2.在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，下列现象可能的是（）A.若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行,AD,3如图所示,运动员挥拍将质量为m的网球击出.如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2，v1

2、与v2方向相反，且v2v1。重力影响可忽略，则此过程中拍子对网球作用力的冲量（）A大小为m(v2+v1)，方向与v1方向相同B大小为m(v2v1)，方向与v1方向相同C大小为m(v2+v1)，方向与v2方向相同D大小为m(v2v1)，方向与v2方向相同,由动量定理知,方向与v2方向相同,C,解：,4、有一种硬气功表演，表演者平卧在地面，将一大石板置于他的身体上,另一个人将重锤举到高处并砸向石板，石板被砸碎,而表演者却安然无恙.假设重锤与石板撞击后二者具有相同的速度.表演者在表演时尽量挑选质量较大的石板。对这一现象,下面的说法正确的是（）A.重锤在与石板撞击的过程中，重锤与石板的总机械能守恒B.

3、石板的质量越大，石板获得动量就越小C.石板的质量越大,石板所受到的打击力就越小D.石板的质量越大，石板获得的速度就越小,D,解见下页,表演者挑选质量较大的石板，在打击时产生更大的打击力，石板就越容易砸碎，C错。,解：,抽象为碰撞模型，碰撞中满足动量守恒定律，重锤的动能大于碰后重锤和石板的总动能，,碰撞后两者速度相同属于能量损失最大的一类碰撞，A错；,石板质量越大，共同速度越小，重锤的动量损失越多,则石板获得的动量就越大，B错、D对;,5如图所示，在水平面上物块M从A点以大小为p0的初动量向右沿直线运动，到达B时与静止在B处的另一物块N发生碰撞（设碰撞的时间极短）,碰后N向右运动，M以p0/2的

4、动量反向弹回直至最终静止。以向右的方向为正,关于物块M的p-t图像中正确的是(),A,解见下页,由碰撞规律得碰前M的动量p1应大于p0/2，,解：,-ft1=p1-p0,由动量定理，从开始到碰撞的过程有，,-ft2=0-p0/2，,碰后到停止的过程有,选项A正确。,所以t2t1，,碰后M反向弹回，D错；,7如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B时的速度为v，则（）A摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为B摆球从A运动到B的过程中重力的冲量为mvC摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgvD摆球从A运动到B的过程中合力做的功为,D,解

5、见下页,由动能定理，从A运动到B的过程中合力做的功（即重力做的功）为,解：,选项D正确；,由动量定理，从A运动到B的过程中合外力的冲量为mv，重力的冲量为,B错；,重力的平均功率为,A错；,摆球运动到B时重力的瞬时功率是,P=mgvcos90=0，C错。,8.(15分)撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在第二十九届北京奥运会比赛中,身高1.74m的俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1.0m/s2匀加速助跑,速度达到v=8.0m/s时撑杆起跳,使重心升高h1=4.20m后越过

6、横杆，过杆时的速度不计。过杆后做自由落体运动,重心下降h2=4.05m时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s。已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg，重力加速度g取10m/s2，不计杆的质量和空气的阻力。求：,（1）伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；（2）在伊辛巴耶娃接触软垫到减速为零的过程中，求她对软垫的平均作用力。,（1）设助跑距离为s，由,解：,解得s=32m,（2）运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v，,设软垫对运动员的平均作用力为F，由动量定理,得F=1300N,由牛顿第三定律得她对软垫的平均作用力F=-F=-1300N,即她对软垫的平均作用力大小为1300N，

7、方向竖直向下,9（8分）如图所示，质量为m=10kg的两个完全相同的物块A、B，它们之间用轻绳连接，作用在物块B上的恒定拉力F其方向与水平成=37角斜向上、大小为100N，两物块以v=4.0m/s的速度沿水平面向右做匀速直线运动。（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：物块与地面之间的动摩擦因数；若某时刻剪断轻绳,则剪断绳后物块A在水平地面上滑行的距离；从剪断轻绳到物块A停止运动的过程中，物块B受到的拉力冲量的大小。,（1）将两物体视为整体，其受到的摩擦力为f，支持力为N，则,解：,所以=0.57,Fcos37=f，f=N，N+Fsin37=2mg,（2）若某时刻剪断轻

8、绳，则剪断绳后物块A的加速度为a=g=5.7m/s2,滑行的距离为,（3）时间为t=v/a=0.70s,拉力的冲量,I=Ft=70Ns,10（16分）NBA是大家喜欢的体育赛事。篮球规则规定，球的直径在23.8cm-24.8cm之间，球的质量在567g-650g之间。充气后，使球从1.80m的高度（从球的底部量起）落到坚硬的木质地坂或球场的地面上，反弹的高度不得低于1.20m，也不得高于1.40m.（从球的顶部量起）。某次篮球比赛使用的篮球直径为24.8cm（计算时取25cm），质量为600g，按上述高度落到球场的地面上，反弹的高度为1.25m。不计空气阻力，g取10m/s2，。求：（1）此篮

9、球与地面碰撞过程中损失的机械能？（2）若此篮球与地面碰撞的时间为0.5s，求碰撞过程篮球对地面的平均冲力大小？,解：(1),(2)设篮球落地前的速度为v1，弹起的速度为v2。则由机械能守恒定律得：,碰撞过程由动量定理得：,联立以上各式并代入数据得：,由牛顿第三定律得碰撞过程篮球对地面的平均冲力大小为：,11.（20分）雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为m0,初速度为v0,下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为m1。此后每经过同样的距离l后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量

10、依次变为m2、m3mn（设各质量为已知量）。不计空气阻力。（1）若不计重力,求第n次碰撞后雨滴的速度vn（2）若考虑重力的影响，a求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和v1；b求第n次碰撞后雨滴的动能,（1）不计重力，全过程中动量守恒，,解：,得,（2）若考虑重力的影响，雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动，碰撞瞬间动量守恒,a第1次碰撞前,第1次碰撞后,b第2次碰撞前,利用式化简得,第二次碰撞后，利用式得,同理，第3次碰撞后,第n次碰撞后,动能,题目,12（16分）如图所示，小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点

11、正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h/16。小球与物块均视为质点，不计空气阻力,重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t。,设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有,得,设碰撞后小球反弹的速度大小为v1，同理有,得,设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有,解：,得,物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小,设物块在水平面上滑行的时间为t，根据动量定理，有,-Ft=

12、0-5mv2,得,F=5mg,题目,13（18分）如图15所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为，重力加速度g，求：（1）物块B在d点的速度大小v;（2）物块A滑行的距离s.,（1）设物块B的质量为m，对物块B在d点由牛顿第二定律,解：,由题可知支持力,由式解得,（2）设A、B分离时的速度大小分别为

13、vA、vB，物块相互作用过程，由动量守恒定律,对物块B由b点到d点过程，由机械能守恒定律,对物块A分离后，由动能定理,由式解得,物块A所受摩擦力,题目,14（19分）某兴趣小组用如题25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3d/2、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,设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为f，共同加

14、速度为a,（1）解：,由牛顿运动定律，有：,对圆板：Ffma,对物块f2ma,两物相对静止，有ffmax,得,相对滑动的条件,（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,设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为v0,物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为v1和v2.,(2)解：,由动量定理，有Imv0,由动能定理，有：,对物块,对圆板,题目,由动量守恒定律，有,mv0mv12mv2,要使物块落下，必须v1v2,由以上各式得,分子有理化得,根据上式结果知：I越大,s越小,题目,第2页,