2020版高考物理教科版大一轮复习讲义课件:第六章 第1讲 动量定理及应用 .pdf

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1、第六章 动量 动量守恒定律 第1讲 动量定理及应用 大一轮复习讲义 NEIRONGSUOYIN 内容索引 过好双基关 研透命题点 课时作业 回扣基础知识 训练基础题目 细研考纲和真题 分析突破命题点 限时训练 练规范 练速度 过好双基关 一、动量、动量变化、冲量 1.动量 (1)定义:物体的 与 的乘积. (2)表达式:p . (3)方向:动量的方向与 的方向相同. 2.动量的变化 (1)因为动量是矢量,动量的变化量p也是 ,其方向与速度的改变量v的 方向 . (2)动量的变化量p的大小,一般用末动量p减去初动量p进行计算,也称为 动量的增量.即p . 质量速度 mv 速度 矢量 相同 pp

2、3.冲量 (1)定义: 与 的乘积叫做力的冲量. (2)公式: . (3)单位: . (4)方向:冲量是 ,其方向 . 力力的作用时间 IFt Ns 矢量与力的方向相同 自测1 (2018全国卷14)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的 匀加速直线运动.在启动阶段,列车的动能 A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比 C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比 二、动量定理 1.内容:物体在一个运动过程始末的 等于它在这个过程中所受 的冲量. 2.公式: 或 . 3.动量定理的理解 (1)动量定理反映了力的冲量与 之间的因果关系,即外力的冲量是 原因,物体的 是结果. (2)动量定理

3、中的冲量是 的冲量,而不是某一个力的冲量,它可以是合力 的冲量,可以是各力冲量的矢量和,也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和. (3)动量定理表达式是 式,等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义. 动量变化量 合力 mvmvF(tt)ppI 动量变化量 动量变化量 合力 矢量 自测2 (2018全国卷15)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋 从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生 的冲击力约为 A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N 解析 设每层楼高约为3 m,则下落高度约为h325 m75 m 研透命题点 1.对动量的理解

4、 (1)动量的两性 瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或位置而言的. 相对性:动量的大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量. 命题点一 对动量和冲量的理解 (2)动量与动能的比较 动量动能 物理意义描述机械运动状态的物理量 定义式pmv 标矢性矢量标量 变化因素物体所受冲量外力所做的功 大小关系 对于给定的物体,若动能发生了变化,动量一定也发生了变化;而动 量发生变化,动能不一定发生变化.它们都是相对量,均与参考系的选 取有关,高中阶段通常选取地面为参考系 2.对冲量的理解 (1)冲量的两性 时间性:冲量不仅由力决定,还由力的作用时间决定,恒力的冲量等于该 力与

5、该力的作用时间的乘积. 矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用 时间内方向变化的力来说,冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向 一致. (2)作用力和反作用力的冲量:一定等大、反向,但作用力和反作用力做的功 之间并无必然联系. (3)冲量与功的比较 冲量功 定义 作用在物体上的力和力的作用 时间的乘积 作用在物体上的力和物体在力 的方向上的位移的乘积 单位NsJ 公式IFt(F为恒力)WFxcos (F为恒力) 标矢性矢量标量 意义 表示力对时间的累积 是动量变化的量度 表示力对空间的累积 是能量变化多少的量度 都是过程量,都与力的作用过程相互联系 例1 (201

6、8广西南宁市3月适应测试)跳水运动员在跳台上由静止直立落下, 落入水中后在水中减速运动到速度为零时并未到达池底,不计空气阻力,则 关于运动员从静止落下到水中向下运动到速度为零的过程中,下列说法不正 确的是 A.运动员在空中动量的变化量等于重力的冲量 B.运动员整个向下运动过程中合外力的冲量为零 C.运动员在水中动量的变化量等于水的作用力的冲量 D.运动员整个运动过程中重力冲量与水的作用力的冲量等大反向 解析 根据动量定理可知,运动员在空中动量的变化量等于重力的冲量,A项 正确; 运动员整个向下运动过程中,初速度为零,末速度为零,因此合外力的冲量 为零,B项正确; 运动员在水中动量的变化量等于重

7、力和水的作用力的合力的冲量,C项错误; 由于整个过程合外力的冲量为零,因此运动员整个过程中重力冲量与水的作 用力的冲量等大反向,D项正确. 变式1 (2018河北省唐山市上学期期末)1998年6月18日,清华大学对富康轿 车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验,成功“中华第一 撞”,从此,我国汽车整体安全性碰撞实验开始与国际接轨,在碰撞过程中, 关于安全气囊的保护作用认识正确的是 A.安全气囊的作用减小了驾驶员的动量变化 B.安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量 C.安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率 D.安全气囊延长了撞击力的作用时间,从而使得动量变化更大 解析 在碰撞过程中,

8、驾驶员的动量的变化量是一定的,而用安全气囊后增 加了作用的时间,根据动量定理Ftp可知,安全气囊减小了驾驶员受到的 撞击力,即安全气囊减小了驾驶员的动量变化率. 例2 (2019甘肃省庆阳市调研)如图1所示,竖直面内有一个固定圆环,MN是 它在竖直方向上的直径.两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上,MPQN.将 两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放,在它们各自沿MP、 QN运动到圆周上的过程中,下列说法中正确的是 A.合力对两滑块的冲量大小相同 B.重力对a滑块的冲量较大 C.弹力对a滑块的冲量较小 D.两滑块的动量变化大小相同 图1 解析 这是“等时圆”,即两滑块同时到达滑

9、轨底端.合力Fmgsin (为滑 轨倾角),FaFb,因此合力对a滑块的冲量较大,a滑块的动量变化也大;重力 的冲量大小、方向都相同;弹力Nmgcos ,NaNb,因此弹力对a滑块的冲 量较小.选C. 变式2 (多选)如图2所示,一个物体在与水平方向成角的拉力F的作用下匀 速前进了时间t,则 A.拉力对物体的冲量大小为Ft B.拉力对物体的冲量大小为Ftsin C.摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin D.合外力对物体的冲量大小为零 图2 解析 拉力F对物体的冲量大小为Ft,故A项正确,B项错误; 物体受到的摩擦力fFcos ,所以,摩擦力对物体的冲量大小为ftFtcos , 故C项错误; 物体

10、匀速运动,则合外力为零,所以合外力对物体的冲量大小为零,故D项正确. 命题点二 动量定理的基本应用 1.动量定理的理解 (1)中学物理中,动量定理研究的对象通常是单个物体. (2)Ftpp是矢量式,两边不仅大小相等,而且方向相同.式中Ft是物体所 受的合外力的冲量. (3)Ftpp除表明两边大小、方向的关系外,还说明了两边的因果关系, 即合外力的冲量是动量变化的原因. (4)由Ftpp,得F ,即物体所受的合外力等于物体的动量对 时间的变化率. 2.用动量定理解题的基本思路 (1)确定研究对象.在中学阶段用动量定理讨论的问题,其研究对象一般仅限于 单个物体. (2)对物体进行受力分析.可先求每

11、个力的冲量,再求各力冲量的矢量和合 力的冲量;或先求合力,再求其冲量. (3)抓住过程的初、末状态,选好正方向,确定各动量和冲量的正负号. (4)根据动量定理列方程,如有必要还需要补充其他方程,最后代入数据求解. 例3 (2018福建省三明市上学期期末)用豆粒模拟气体分子, 可以模拟气体压强产生的原理.如图3所示,从距秤盘80 cm高处 把1 000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为1 s, 豆粒弹起时竖直方向的速度大小变为碰前的一半,方向相反.若 每个豆粒只与秤盘碰撞一次,且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰 撞极短时间内,碰撞力远大于豆粒受到的重力),已知1 000粒 的豆粒的总质量为

12、100 g.则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约 为 A.0.2 N B.0.6 N C.1.0 N D.1.6 N 图3 解析 豆粒从80 cm高处下落到秤盘上时的速度为v1,v122gh, 设竖直向上为正方向,根据动量定理:Ftmv2mv1 故B正确,A、C、D错误. 变式3 (多选)(2018陕西省安康市第二次联考)一质量为m60 kg的运动员从 下蹲状态竖直向上跳起,经t0.2 s,以大小v1 m/s的速度离开地面,取重 力加速度g10 m/s2,在这0.2 s内 A.地面对运动员的冲量大小为180 Ns B.地面对运动员的冲量大小为60 Ns C.地面对运动员做的功为30 J D.地面

13、对运动员做的功为零 解析 人的速度由原来的零,起跳后变为v,设向上为正方向,由动量定理可 得:Imgtmv0,故地面对人的冲量为:Imvmgt601 Ns600 0.2 Ns180 Ns,故A正确,B错误; 人在跳起时,地面对人的支持力竖直向上,在跳起过程中,在支持力方向上 没有位移,所以地面对运动员的支持力不做功,故C错误,D正确. 应用动量定理解决多过程问题的方法与动能定理类似,有分段列式和全程列 式两种思路. 命题点三 动量定理在多过程问题中的应用 例4 一高空作业的工人重为600 N,系一条长为L5 m的安全带,若工人不 慎跌落时安全带的缓冲时间t1 s(工人最终静止悬挂在空中),则缓

14、冲过程中 安全带受的平均冲力是多少?(g取10 m/s2,忽略空气阻力的影响) 答案 1 200 N,方向竖直向下 解析 解法一 分段列式法:依题意作图,如图所示, 设工人刚要拉紧安全带时的速度为v1,v122gL,得 经缓冲时间t1 s后速度变为0,取向下的方向为正方向,对工人由动量定理 知,工人受两个力作用,即拉力F和重力mg, 将数值代入得F1 200 N. 由牛顿第三定律,工人给安全带的平均冲力F为1 200 N,方向竖直向下. 大小为Ft.初、末动量都是零,取向下为正方向,由动量定理知 由牛顿第三定律知工人给安全带的平均冲力FF1 200 N,方向竖直向下. 变式4 一个质量为m10

15、0 g的小球从离厚软垫h0.8 m高处自由下落,落到 厚软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t0.2 s,不计空气阻 力,则在这段时间内,软垫对小球的冲量是多少?(取g10 m/s2) 答案 0.6 Ns,方向竖直向上 解析 设小球自由下落h0.8 m的时间为t1,由 设I为软垫对小球的冲量,并令竖直向下的方向为正方向,则对小球整个运动 过程运用动量定理得 mg(t1t)I0,得I0.6 Ns. 负号表示软垫对小球的冲量方向和规定的正方向相反,方向竖直向上. 命题点四 应用动量定理处理“流体模型”的冲击力问题 1.研究对象 常常需要选取流体为研究对象,如水、空气等. 2.研究方法 隔

16、离出一定形状的一部分流体作为研究对象,然后列式求解. 3.基本思路 (1)在极短时间t内,取一小柱体作为研究对象. (2)求小柱体的体积VvSt (3)求小柱体质量mVvSt (4)求小柱体的动量变化pvmv2St (5)应用动量定理Ftp 例5 (2016全国卷35(2)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.求: (1)喷泉

17、单位时间内喷出的水的质量; 答案 v0S 解析 在刚喷出一段很短的t时间内,可认为喷出的水柱保持速度v0不变. 该时间内,喷出水柱高度lv0t 喷出水柱质量mV 其中V为水柱体积,满足VlS 由可得:喷泉单位时间内喷出的水的质量为 (2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度. 解析 设玩具底板相对于喷口的高度为h 由玩具受力平衡得F冲Mg 其中,F冲为水柱对玩具底板的作用力 由牛顿第三定律:F压F冲 其中,F压为玩具底板对水柱的作用力,设v为水柱到达玩具底面时的速度 由运动学公式:v2v022gh 在很短t时间内,冲击玩具的水柱的质量为m mv0St 由题意可知,在竖直方向上,对该部分水柱

18、应用动量定理 (F压mg)tmv 由于t很小,mg也很小,可以忽略,式变为 F压tmv 变式5 为估算池中睡莲叶面承受雨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小时内杯中水位上升了45 mm.查询得知,当时雨 滴竖直下落速度约为12 m/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) A.0.15 Pa B.0.54 Pa C.1.5 Pa D.5.4 Pa 解析 设雨滴受到睡莲叶面的平均作用力为F,在t时间内有质量为m的雨 水的速度由v12 m/s减为零. 变式6 如图4所示,由喷泉中喷出的水柱,把一个质量为M的垃圾

19、桶倒顶在空 中,水以速率v0、恒定的质量增率(即单位时间喷出的质量) 从地下射向空中. 求垃圾桶可停留的最大高度.(设水柱喷到桶底后以相同的速率反弹,重力加速 度为g) 图4 解析 设垃圾桶可停留的最大高度为h,并设水柱到达h高处的速度为vt,则 由动量定理得,在极短时间t内,水受到的冲量为 据题意有FMg 课时作业 1.(2018山东省日照市校际联合质检)关于动量和动能,下列说法中错误的是 A.做变速运动的物体,动能一定不断变化 B.做变速运动的物体,动量一定不断变化 C.合外力对物体做功为零,物体动能的增量一定为零 D.合外力的冲量为零,物体动量的增量一定为零 双基巩固练 12345678

20、9101112 解析 做变速运动的物体,速度大小不一定变化,动能不一定变化,故A错误; 做变速运动的物体,速度发生变化,动量一定不断变化,故B正确; 合外力对物体做功为零,由动能定理,物体动能的增量一定为零,故C正确; 合外力的冲量为零,由动量定理,物体动量的增量一定为零,故D正确. 13 2.(2018四川省德阳市高考一诊)如果一物体在任意相等的时间内受到的冲量 相等,则此物体的运动不可能是 A.匀速圆周运动 B.自由落体运动 C.平抛运动 D.竖直上抛运动 123456789101112 解析 如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,由IFt可知,物体 受到的力是恒力.则物体可以做自由

21、落体运动、平抛运动或竖直上抛运动,故 B、C、D正确; 物体做匀速圆周运动,所受合外力方向不断变化,合力为变力,不能满足在 任何相等时间内,合外力的冲量相等,故不可能为匀速圆周运动,故A错误. 13 3.(2019福建省泉州市质检)如图1所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光 滑细杆,a、b、c、d四个点位于同一圆周上,a在圆周最高点,d在圆周最低 点,每根杆上都套着质量相等的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、 c三个点同时由静止释放.关于它们下滑的过程,下列说法正确的是 A.重力对它们的冲量相同 B.弹力对它们的冲量相同 C.合外力对它们的冲量相同 D.它们动能的增量相同 图

22、1 12345678910111213 解析 这是“等时圆”,即三个滑环同时由静止释放,运动到最低点d点的时 间相同,由于三个环的重力相等,由公式IFt分析可知,三个环重力的冲量 相等,故A正确; c环受到的弹力最大,运动时间相等,则弹力对环c的冲量最大,故B错误; a环的加速度最大,受到的合力最大,则合力对a环的冲量最大,故C错误; 重力对a环做功最多,其动能的增量最大,故D错误. 12345678910111213 4.(多选)(2018河南省开封市第三次模拟)为了进一步探究课本中的迷你小实验, 某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端套上 笔帽,用力把笔帽往下压后迅

23、速放开,他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上 运动一段距离.不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧恢复原长的 过程中 A.笔帽一直做加速运动 B.弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等 C.弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等 D.弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率 1234567891011 12 13 解析 弹簧恢复原长的过程中,笔帽向上加速运动,弹簧压缩量减小,弹力 减小,当弹力等于重力时,加速度为零,速度最大,此后弹力小于重力,合 力向下,加速度与速度反向,笔帽做减速运动,故A错误; 笔帽向上运动,受到的弹力方向向上,力与位移同向,故弹力对笔帽做正功, 重

24、力方向向下,与位移反向,对笔帽做负功,由于笔帽动能增加,所以弹簧对 笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功,时间相同,根据功率的定义,故D正确; 弹簧对桌面虽然有弹力,但没有位移,所以不做功,故B错误; 由于轻弹簧质量不计,所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力,作用时间 相同,冲量大小相等,故C正确. 12345678910111213 5.(2018山东省济宁市上学期期末)质量相同的子弹、橡皮泥和钢球以相同的 水平速度射向竖直墙壁,结果子弹穿墙而过,橡皮泥粘在墙上,钢球被弹回. 不计空气阻力,关于它们对墙的水平冲量的大小,下列说法正确的是 A.子弹对墙的冲量最小 B.橡皮泥对墙的冲量最小 C.钢球

25、对墙的冲量最小 D.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等 1234567891011 1213 1234567891011 解析 由于子弹、橡皮泥和钢球的质量相等、初速度相等,则它们动量的变 化量:pmvmv0,子弹穿墙而过,末速度的方向为正;橡皮泥粘在墙上, 末速度等于0;钢球被弹回,末速度的方向与初速度方向相反,可知子弹的动 量变化量最小,钢球的动量变化量最大,由动量定理:Ip,所以子弹受到 的冲量最小,钢球受到的冲量最大,结合牛顿第三定律可知,子弹对墙的冲 量最小,钢球对墙的冲量最大,故A正确,B、C、D错误. 1213 6.(2018河南省商丘市上学期期末)李老师在课堂上做了如下的小实

26、验:他把 一支粉笔竖直放在水平桌面上靠近边缘的纸条上,如图2所示.第一次他慢慢 拉动纸条将纸条抽出,粉笔向后倾倒.第二次他快速将纸条抽出,粉笔轻微晃 动一下又静立在桌面上.两次现象相比,下列说法正确的是 A.第一次粉笔的惯性更小 B.第一次粉笔受到纸带的摩擦力更大 C.第一次粉笔受到纸带的冲量更小 D.第一次粉笔获得的动量更大 1234567891011 图2 1213 解析 两次拉动纸条的过程中粉笔的质量不变,则其惯性不变,故A错误; 两次拉动纸条的过程中粉笔对纸条的正压力不变,则纸条对粉笔的摩擦力不 变,故B错误; 第一次慢慢拉动纸条将纸条抽出作用时间变长,则摩擦力对粉笔冲量更大, 故C错

27、误; 由动量定理可知,第一次合外力的冲量更大,则第一次粉笔获得的动量更大, 故D正确. 12345678910111213 7.(2018四川省攀枝花市第二次统考)在距地面高度为h处,同时以大小相等的 初速度v0,分别平抛、竖直上抛、竖直下抛出一个质量相等的小球,不计空 气阻力,比较它们从抛出到落地过程中动量的增量p,正确的是 A.平抛过程中动量的增量p最大 B.竖直下抛过程中动量的增量p最大 C.竖直上抛过程中动量的增量p最大 D.三者一样大 1234567891011 1213 1234567891011 解析 三个小球中竖直上抛的小球运动时间最长,而竖直下抛的小球运动时 间最短,由IFt

28、可知竖直上抛的小球,重力的冲量最大,由动量定理Ip 可知,竖直上抛的小球动量的增量最大,故C正确. 1213 8.(2018湖南省长沙市雅礼中学模拟二)下列说法错误的是 A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度 B.体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力 C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响 D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,发动机舱越坚固越好 1234567891011 1213 1234567891011 解析 火箭升空时,内能转化为机械能,火箭向后喷出气流,火箭对气流有 向后的力,由于力的作用是相互的,气流对火箭有向前的作用力,从而推动 火箭前进,故选

29、项A正确; 体操运动员在着地的过程中,动量变化一定.由动量定理可知,体操运动员受 到的冲量I一定.由IFt可知,体操运动员在着地时屈腿是为了延长作用时间t, 可以减小运动员所受到的平均冲力F,故B正确; 用枪射击时子弹给枪身一个反作用力,会使枪身后退,影响射击的精准度, 所以为了减少反冲的影响,用枪射击时要用肩部抵住枪身,故选项C正确; 为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,就要延长碰撞时间,由IFt可知, 位于车体前部的发动机舱不能太坚固,故选项D错误. 1213 9.(2018四川省绵阳市第二次诊断)在水平地面上,两个具有相同初动量而质 量不同的物体,在大小相等的阻力作用下最后停下来.则质量

30、大的物体 A.滑行的距离小 B.滑行的时间长 C.滑行过程中的加速度大 D.滑行过程中的动量变化快 1234567891011 1213 根据动量定理,ft0p,因动量相同,故滑行时间相同,故B错误; 因两物体受到的阻力相同,由牛顿第二定律可知,质量大的加速度小,故C 错误; 因两物体均停止,所以滑行过程中动量变化量相同,因滑行时间相同,故动 量变化快慢相同,故D错误. 12345678910111213 10.(2018湖北省黄冈市期末调研)在2017年6月的全球航天探 索大会上,我国公布了“可重复使用运载火箭”的概念方案. 方案之一为“降伞方案”,如图3,当火箭和有效载荷通过引 爆装置分离

31、后,火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道, 并加速下落至低空轨道,然后采用降落伞减速,接近地面时 打开气囊,让火箭安全着陆.对该方案涉及的物理过程,下列 说法正确的是 图3 综合提升练 A.火箭和有效载荷分离过程中该系统的总机械能守恒 B.从返回轨道下落至低空轨道,火箭的重力加速度增大 C.从返回轨道至低空轨道,火箭处于超重状态 D.打开气囊是为了减小地面对火箭的冲量 123456789101112 13 解析 分离用的引爆装置的功能是在接收到分离指令后,通过程序配电器接 通电爆管(或点火器),引爆连接解锁装置或分离冲量装置,使之分离,所以 火箭和有效载荷分离过程中该系统的总机械能不守恒,故A

32、错误; 从返回轨道下落至低空轨道,由G mg得g ,火箭的重力加速度增大, 故B正确; 火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道,并加速下落至低空轨道,火箭处 于失重状态,故C错误; 由动量定理可知接近地面时打开气囊,可以减小受到地面的冲击力,而不是 减小地面对火箭的冲量,故D错误. 12345678910111213 11.(2019山西省晋中市模拟)质量相等的A、B两物体放在同一水平面上,分别 受到水平拉力F1、F2的作用而从静止开始做匀加速直线运动.经过时间t0和4t0 速度分别达到2v0和v0时,分别撤去F1和F2,两物体都做匀减速直线运动直至 停止.两物体速度随时间变化的图线如图4所示.

33、设F1和F2对A、B两物体的冲量 分别为I1和I2,F1和F2对A、B两物体做的功分别为W1和W2,则下列结论正确 的是 A.I1I2125,W1W265 B.I1I265,W1W235 C.I1I235,W1W265 D.I1I235,W1W2125 图4 123456789101112 13 123456789101112 故I1I2F1t04F2t035; 对全过程运用动能定理得:W1fx10,W2fx20, 得W1fx1,W2fx2,图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移, 则位移之比为65,整个运动过程中F1和F2做功之比为W1W2x1x2 65,故C正确. 13 12.(2019河

34、南省郑州市调研)质量为1 kg的物体静止放在足够大的水平桌面上, 物体与桌面间的动摩擦因数为0.4.有一大小为5 N的水平恒力F作用于物体 上,使之加速前进,经3 s后撤去F.求物体运动的总时间(g取10 m/s2). 1234567891011 答案 3.75 s 12 解析 物体由静止开始运动到停止运动的全过程中,F的冲量为Ft1,摩擦力 的冲量为ft.选水平恒力F的方向为正方向,根据动量定理有 Ft1fft0 又fmg 代入数据解得t3.75 s. 13 13.如图5所示,一质量为M的长木板在光滑水平面上以速度v0向右运动,一质 量为m的小铁块在木板上以速度v0向左运动,铁块与木板间存在摩擦,为使木 板能保持速度v0向右匀速运动,必须对木板施加一水平力,直至铁块与木板 达到共同速度v0.设木板足够长,求此过程中水平力的冲量大小. 答案 2mv0 解析 对M、m组成的系统,设M运动的方向为正方向,根据动量定理有Ft (Mm)v0(Mv0mv0)2mv0 则水平力的冲量IFt2mv0. 123456789101112 图5 13

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