《高中物理考题精选（103）——冲量和动量.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理考题精选（103）——冲量和动量.doc（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、 高中物理考题精选（103）冲量和动量1、静止在光滑水平面上一物体分别受到如图甲、乙所示的水平拉力作用，下列说法错误的是（ ）A、3s内甲乙位移相等 B、3s内甲乙动量变化量相等C、3s内合外力做功相等 D、3s末甲乙速度相等 答案 A2、如下图所示，、分别表示物体受到冲量前、后的动量，短线表示的动量大小为15kgm/s，长线表示的动量大小为30kgm/s，箭头表示动量的方向在下列所给的四种情况下，物体动量改变量相同的是（ ）A. B. C. D. 答案 B3、质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面上，水平面与物块的动摩擦因数=0.4。现给物块施加一水平向右的推力F，推力作用于物块的时间为1
2、0s，物块在推力作用下运动，其加速度a随时间的变化如图（a）所示。g取10m/s2。（1）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由vt图像求位移的方法请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图所示at图像，求物块10s末的速度大小；（2）在图（b）中画出10s内推力随时间变化的Ft图线，并标出纵坐标的值；（3）求推力F在10s内作用于物块的冲量。 答案 4、如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下（），到达斜面底端的过程中（ ）A两物体所受重力冲量相同B两物体所受合外力冲量不同C两物体到达斜面底端时动量相同D两物体到达斜面底端时动量不
3、同 答案 BD5、如图所示，质量为M=3.0kg的小车静止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平导轨，DC部分是光滑的1/4圆弧导轨，整个导轨由绝缘材料做成并处于B=1.0T的垂直纸面向里的匀强磁场中，今有一质量为m=1.0kg的金属块(可视为质点)带电量q=2.010-3C的负电，它以v0=8m/s的速度冲上小车，当它将要过D点时，它对水平导轨的压力为9.81N(g取9.8m/s2)求： (1)m从A到D过程中，系统损失了多少机械能？ (2)若m通过D点时立即撤去磁场，在这以后小车获得的最大速度是多少？ 答案 (1)设m抵达D点的速度为v1，则：Bqv1+mg=Nv1=5.0m/s设此小
4、车速度为v2，金属块由A-D过程中系统动量守恒则：mv0=mv1+Mv2v2= 1.0 m/s损失的机械能E=mv02-mv12-Mv22= 18 J(2)在m冲上圆弧和返回到D点的过程中，小车速度一直在增大，所以当金属块回到D点时小车的速度达到最大，且在上述过程中系统水平方向动量守恒，则：mv1+Mv2=mv1+Mv2系统机械能守恒，则：mv12+Mv22=mv12+Mv02v2=1 m/s和v2=3 m/sv2=1 m/s舍去，小车能获得的最大速度为 3 m/s6、水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上.一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下.两物
5、体的vt图线如图所示，图中ABCD.则整个过程中 AF1的冲量等于F2的冲量 BF1的冲量大于F2的冲量 C摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量 答案 D7、如下图所示，截面为三角形的斜面体（固定）由两种材料拼接而成，BC界面平行底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30、60。已知物块从A静止沿ABD下滑，加速至B匀速至D；若该物块静止从A沿另一侧面ACE下滑，则有（ ）A通过C点的速率等于通过B点的速率 BAB段的运动时间大于AC段的运动时间 CAE段受到的冲量大于AD段受到的冲量 DAE段受到的冲量小于AD段受到的冲量 答案 BC【解析】
6、物块沿斜面下滑时摩擦力做的功与在水平面上移动相同的水平距离摩擦力做的功相同，所以沿左侧斜面下滑至B点克服摩擦力做的功大于沿右侧斜面下滑至C点时克服摩擦力做的功，根据功能关系知，物块到达C点时的速率大于B点的速率，A错误；AB段的平均速度小于AC段的平均速度，而AB段的长度大于AC段的长度，故AB段的运动时间大于AC段的运动时间，B正确；同理有E点速率大于D点速率。根据动量定理得AE段受到的冲量大于AD段受到的冲量，C正确，D错误。8、水平推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的质量相等的a、b两个物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续滑行一段时间停下来，两物体运动的vt图象如图所示，已知
7、图中线段ABCD.则（ ） A两物体受到的摩擦力的冲量大小IfaIfb B两物体在撤去推力后受到的摩擦力的冲量大小IfaIfb CF1的冲量小于F2的冲量DF1的冲量大于F2的冲量 答案 C9、水平面上有两个质量相等的物体a和b，它们分别在水平推力F1和F2作用下开始运动，分别运动一段时间后撤去推力，两个物体都将运动一段时间后停下。物体的vt图像如图所示，图中线段ABCD则以下说法正确的是（ ）A水平推力的大小F1F2B水平推力的大小F1F2Ca所受摩擦力的冲量大于b所受摩擦力的冲量Da所受摩擦力的冲量小于b所受摩擦力的冲量 答案 AC10、如图所示，蹦极运动员从O点自由下落，到a点时弹性绳刚
8、好是自然长度，c是运动员下落的最低点，b是最终静止时运动员悬吊的位置，不计空气阻力和绳的重力，研究O-a-b-c过程有（ ）A从O-c重力对人的冲量大于绳对人的冲量B从a-b重力对人的冲量小于绳对人冲量C从b-c合力对人的冲量为零D从O-c合力对人的冲量为零 答案 D11、物体A和B用轻质弹簧连接，悬于绳下静止不动，如图所示A和B的质量都是M现将悬绳剪断，两物体开始下落，连接它们弹簧的长度将发生变化当弹簧的长度为原长时，A速度为v，B的速度为u则（ ）A B这段时间里，弹簧的弹力对A的冲量大于 C这段时间里，B的重力对B的冲量小于 D这段时间里，A受到的合冲量小于B受到的合冲量 答案 A12、
9、一质量为m的小球，以初速度沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为的固定斜面上，并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的，求在碰撞中斜面对小球的冲量大小。 答案 解：小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为.由题意，的方向与竖直线的夹角为30，且水平分量仍为0，由此得=20碰撞过程中，小球速度由变为反向的碰撞时间极短，可不计重力的冲量，由动量定理，斜面对小球的冲量为由、得13、如图所示，在光滑的水平面上，一物体质量，受到力作用，由静止开始，经力F的冲量大小为_；物体动量的变化为_。（，） 答案 14、质量为m的小物块，在与水平方向成a角的力F作用下，沿光滑水平面运动，物
10、块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B的过程中，力F对物块做功W和力F对物块作用的冲量I的大小是： A. B. C.D. 答案 AD15、如图所示，A和B两物体叠放在水平面上，水平拉力F作用在B上，A和B一起沿力的方向做匀加速直线运动。则在任一段时间内（ ）AA和B各自受到的冲量都为零BB受到的冲量为零，A受到的冲量不为零CA受到的冲量为零，B受到的冲量不为零DA和B各自受到的冲量都不为零 答案 D16、从某高度平抛一小球，不计空气阻力，它在空中飞行的第1s内，第2s内，第3s内，球的动量变化之比p1p2p3=. 答案 1、11117、如下图所示，一根长为l的轻绳，一端固定在
11、光滑水平面上的O点，另一端拴一质量为m的小球，小球以速度在水平面上做匀速圆周运动.当小球从A点开始转过一周半到达B点的过程中，小球所受重力的冲量大小是；小球所受合外力的冲量大小是，方向是. 答案 ；2mv；与vA反向18、关于物体所受冲量跟其受力情况和运动情况的关系，下列说法正确的是( ) A.物体受到的冲量越大，它的动量一定越大 B.物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越大 C.物体受到的冲量越大，它受到的冲力一定越大 D.物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越快 答案 B19、如下图所示，p1、p2分别表示物体受到冲量前后的动量，短线的大小为15kgm/s,长线的大小为30kgm/s，箭头
12、表示动量的方向.在以下所给的四种情况下，物体所受冲量相同的是( )A.甲和乙 B.乙和丁 C.丙和甲 D.丙和丁 答案 C20、如下图所示，质量为50g的小球以速度12m/s水平抛出，恰好与斜面垂直碰撞，其碰撞后的速度大小恰好等于小球抛出时的速度大小的一半，则小球与斜面碰撞过程中所受到的冲量大小是( )A.1.4Ns B.0.7Ns C.1.3Ns D.1.05Ns 答案 C21、物体沿倾角为的斜面匀速滑下，在整个过程中( )A.重力的冲量最大 B.弹力的冲量最大C.摩擦力的冲量最大 D.三个力的冲量一样大 答案 A22、如下图所示，重为100N的物体，在与水平方向成60角的拉力F=10N作用
13、下，以2m/s的速度匀速运动.在10s内，拉力F的冲量大小等于 Ns,摩擦力的冲量大小等于Ns. 答案 100；5023、一质为m的物体以速度0竖直上抛，又回到地面，不计空气阻力，则在此过程中物体的动量变化为，物体所受重力的冲量为. 答案 -2mv0;-2mv024、如图所示，一木楔固定在水平地面上，木楔的倾角为，在斜面上有一质量为m的小物块处于静止状态，则在t时间内，斜面对小物块的冲量的大小和方向是( )A.mgtcos，垂直于斜面向上 B.0C.mgt，竖直向上 D.mgt，竖直向下 答案 C25、在地面上方高h处，分别以速度竖直向上和竖直向下抛出两个小球，小球着地时的动量相对于抛出时的动
14、量的变化量应是( ) A.大小、方向均相同 B.大小相同、方向不同 C.大小不同，方向相同 D.大小、方向均不同 答案 C26、质量为4kg的物体A以0=10m/s初速度滑到水平面B上.已知A与B间的动摩擦因数=0.2，g=10m/s2.若以0为正方向，则在10s内，物体受到的冲量为. 答案 -40NS27、如下图所示，倾角为的光滑斜面，长为S，一个质量为m的物体自A点从静止滑下，在由A到B的过程中，斜面对物体的冲量大小是，重力冲量的大小是，物体受到合外力的冲量大小是.(斜面固定不动) 答案 mgcos；mg；mgsin28、在距地面15m高处，以10m/s的初速度竖直向上抛出小球a，向下抛出
15、小球b，若a、b质量相同，运动中空气阻力不计，经过1秒钟，重力对a、b二球的冲量比等于，从抛出到达地面重力对a、b二球的冲量比等于. 答案 11；3129、如下图标准跑道上，某运动员以大小为6ms的速度匀速前进，此运动员质量为55kg，当他跑到最南端时动量大小为，方向；当他跑到最东端时，动量大小为，方向；从最南端到东端过程中，动量的改变量为；方向；从最南端到最北端过程中，动量的改变量为、方向 . 答案 330kgm/s，正东；330kgm/s，正北；330kgm/s，正西 北；660kgm/s，正西30、如下图，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的
16、过程中，两物体具有相同的物理量是( )A.重力的冲量 B.弹力的冲量C.到达的底端时的动量 D.以上几个量都不是 答案 D31、如下图，质量为m的物体以初速0做平抛运动，经历时间t，下落的高度为h，速度为，在这段时间内物体动量增加了( )A.m-m0 B.2mgt C.m D. m 答案 BCD32、从距地面相同高度以相同的速率抛出ABC三个质量相同的球，A平抛、B竖直上抛，C竖直下抛，若不计空气阻力，三球从开始运动到落地的过程中，错误的是 （ ） AB球动量变化最大，C球动量变化最小 B对C球重力的平均功率最大，对B球重力的平均功率最小 C三球动能变化相同 D三球动量变化大小相同 答案 D3
17、3、棒球比赛中，质量为m的小球在h高处以大小为的速度水平飞来，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2 B棒对球做功为 C球着地后到停止运动受到地面的冲量大小为 D从棒与球接触到球停止运动全过程受到的冲量大小为 答案 D34、如图所示，一足球运动员踢一个质量为0.4 kg的足球。（1）若开始时足球的速度是4 m/s，方向向右，踢球后，球的速度为10 m/s，方向仍向右（如图甲），求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量。 （2）若足球以10 m/s的速度撞向球门门柱，然后以3 m/s速度反向弹回（如图乙），求这一过程中足球的动量
18、改变量。 答案 （1）取向右为正方向，初动量为Pmv0.44 kgm/s1.6 kgm/s（1分），方向向右（1分），末动量为Pmv0.410 kgm/s4.0 kgm/s（1分），方向向右（1分），动量改变量为D PPP2.4 kgm/s（1分），方向向右（1分），（2）初动量为Pmv0.410 kgm/s4.0 kgm/s（1分），末动量为Pmv0.4（3） kgm/s1.2 kgm/s（1分），动量改变量为D PPP5.2 kgm/s（1分），方向向左（1分）。35、如图所示，一物体从光滑斜面顶端由静止开始下滑。已知物体的质量，斜面的倾角，斜面长度，重力加速度取。求：（1）物体沿斜面下滑
19、的加速度大小。（2）物体滑到斜面底端时的速度大小。（3）物体下滑的全过程中重力对物体的冲量大小。 答案 1、（1）物体在斜面上所受合力沿斜面向下，大小为=ma解得（2）设物体滑到斜面底端时的速度大小为v，则有解得 v=5.0m/s（3）设物体下滑过程的时间为t， 则有v=at，解得t=1.0s在此过程中重力对物体的冲量为36、一个单摆的摆长为L，摆球的质量为m，最大偏角为a，当摆球从最大偏角为a位置摆到平衡位置的过程中，下面说法不正确的是（a 50）： A重力的冲量为mg（/2）L/g B合力的冲量为 m C拉力的冲量为0 D拉力做功为0 答案 C37、下列说法正确的是（ ）A一质点受两个力的
20、作用而处于平衡状态，则这两个力在同一段时间内的冲量一定相同B一质点受两个力的作用而处于平衡状态，则这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者一个做正功、一个做负功，且功的绝对值相等C在同一段时间内作用力和它的反作用力的冲量一定大小相等、方向相D在同一段时间内作用力和它的反作用力有可能都做正功 答案 BCD38、一倾角为45的斜血固定于地面，斜面顶端离地面的高度h01m，斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m0.09kg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g10 m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中
21、，挡板给予小物块的总冲量是多少？ 答案 解法一：设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动，到达斜面底端时速度为v。由功能关系得以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理，碰撞过程中挡板给小物块的冲量设碰撞后小物块所能达到的最大高度为h，则同理，有式中，v为小物块再次到达斜面底端时的速度，I为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量。由式得式中由此可知，小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数，首项为总冲量为由得代入数据得Ns 解法二：设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动，小物块受到重力，斜面对它的摩擦力和支持力，小物块向下运动的加速度为a，依牛顿第二定律得设小物块与挡板碰撞前的速度为v，则以沿
22、斜面向上为动量的正方向。按动量定理，碰撞过程中挡板给小物块的冲量为由式得设小物块碰撞后沿斜面向上运动的加速度大小为a， 依牛顿第二定律有小物块沿斜面向上运动的最大高度为由式得式中同理，小物块再次与挡板碰撞所获得的冲量由式得由此可知，小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数，首项为总冲量为由得代入数据得Ns 39、如图A-1所示，平面上有两个质量相等的物体M和N，M以速率v做匀速圆周运动，N在AB直线上向右以速度v匀速运动，则M运动到圆周上的哪些地方才能使得M、N两物体的动量相同（ ） A.在B点 B.在C点 C.在A点 D.在D点 答案 D40、一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下
23、,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)( ). (A)h越大,平均冲击力越大(B)h越小,平均冲击力越大(C)平均冲击力大小与h无关(D)若h一定,平均冲击力与小球质量成正比 答案 AD41、如图所示,绳子一端崮定于M点,另一端系一质量为m的质点以角速度绕竖直轴作匀速圆周运动,绳子与竖直轴之间的夹角为.已知a、b为直径上的两点,求质点从a点运动到b点绳子张力的冲量的大小. 答案 42、如图610所示,质量为4的平板车静止在光滑水平面上,一质量为1的玩具小车在1s内由静止从车的左端A点加
24、速运动到车的右端B点,AB间距0.2m,在这段时间内小车对平板车的水平冲量大小为多少?【5】 答案 0.32Ns43、如图所示,物体质量m=2,放在光滑水平桌面上,在恒定的牵引力F作用下由位置A运动到位置B,速度由2m/s增加到4m/s,力F与水平面成60角,求在此过程中力F的冲量. 答案 8Ns44、从水平地面上方同一高度处,使a球竖直上抛,使b球平抛,且两球质量相等,初速度大小相同,最后落于同一水平地面上(空气阻力不计).下列说法中正确的是( ).(A)两球着地时的动量相同 (B)两球着地时的动能相同(C)重力对两球的冲量相同 (D)重力对两球所做的功相同 答案 BD45、如图所示,两个质
25、量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,两个物体具有的相同的物理量是( ).(A)重力的冲量 (B)弹力的冲量(C)合力的冲量 (D)刚达到底端时的动量(E)刚达到底端时动量的水平分量(F)以上几个量都不对 答案 E46、对于任何一个质量不变的物体,下列说法中正确的是( ).(A)物体的动景发生变化,其速率一定变化B)物体的动量发生变化,其速率不一定变化(C)物体的速率发牛变化,其动量一定变化(D)物体的速率发牛变化,其动量不一定变化 答案 BC(提示:速率是标量,而动量是矢量)47、如图所示,光滑水平面上有两个质量分别为m1,和m2的小球1和2,它
26、们在一条与右侧竖直墙壁垂直的直线上前后放置.设开始时球2静止,球1以速度v0对准球2运动,不计各种摩擦,所有碰撞都足弹性的,如果要求两球只发生两次碰撞,试确定m1/m2比值的范围. 答案 分别就m1m2,m1=m2,m1m2三种情形作具体分析,即可求得为使两球只碰撞两次,m1/m2所应满足的条件.由弹性碰撞的知识可知:,式中v1和v2取正值表示速度方向向右,取负值表示向左.第一次碰撞后,v2必为正;v1可能为正、零或负,由m1与m2的比值决定.现分别讨论如下:(1)m1m2:球2以-v2左行,与以速度v1,右行的球1发生第二次碰撞,碰后球1与球2的速度分别为,.因m1m2,故v20,与墙壁碰撞
27、后以速度-v2左行.为了不与球1发生第三次碰撞,首先要求球1左行,即:(m1m2)2-4m1m20,解得:.其次还要求碰撞后的球2追不上球1,v2-v1,即:4m1(m1-m2)4m1m2-(m1-m2)2,解得:,由以上两个不等式,加上条件,得出的取值范围为:.(2)m1=m2:由完全弹性碰撞的规律,质量相同的两个球相碰后互换速度,所以第二次碰撞后球1和球2不会再次相碰.(3)m1m2:第一次碰撞后,球1左行,球2右行.球2碰墙后为了能追上球1作第二次碰撞,要求-v2v1,即:2m1m2-m1,解得:,所以,的取值范围应为:.综上所述,为了使两球能够作二次碰撞,且只能作二次碰撞的条件是:48
28、、如图所示,在光滑的水平而上有一质量为M的长条木板,以速度v0向右作匀速直线运动,将质量为m的小铁块轻轻放在小板上的A点(这时小铁块相对地面速度为零),小铁块相对木板向左滑动.由于小铁块和木板间有摩擦,最后它们之间相对静止,已知它们之间的动摩擦因数为,问:(1)小铁块跟木板相对静止时,它们的共同速度多大?(2)它们相对静止时,小铁块与A点距离多远?(3)在全过程中有多少机械能转化为热能 答案 (1)木板与小铁块组成的系统动量守恒:Mv0=(M+m)v,(2)由功能关系可得,摩擦力在相对位移上所做的功等于系统动能的减少量,(3)根据能量守恒定律,系统损失的动能转化为热能:49、如图所示,一轻质弹
29、簧两端连着物体A,B,放在光滑的水平面上,若物体A被水平速度为v0的子弹射中,且后者嵌在物体A的中心,已知物体A的质量是物体B质量的3/4,子弹质量是物体B的1/4,弹簧被压缩到最短时,求物体A、B的速度. 答案 子弹和A、B木块组成的系统动量守恒:,v=v0/850、水平拉力F1、F2分别作用在水平面上的物体上一段时间后撤去,使物体都由静止开始运动而后又停下.如物体在这两种情况下的总位移相等,且F1F2,那么在这样的过程中 ( ).(A)F1比F2的冲量大 (B)F1比F2的冲量小(C)F1与F2的冲量相等 (D)F1与F2的冲量大小无法比较 答案 B(提示:可以结合全过程的v-t图像来帮助
30、求解,在图像中,外力撤去后物体的加速度相同)51、如图所示,在光滑的水平面上放有两个小球A和B,其质量mAmB,B球上固定一轻质弹簧.若将A球以速率v去碰撞静止的B球,下列说法中正确的是 ( ).(A)当弹簧压缩量最大时,两球速率都最小(B)当弹簧恢复原长时,B球速率最大(C)当A球速率为零时,B球速率最大(D)当B球速率最大时,弹性势能不为零 答案 B(提示:A、B小球组成的系统动量守恒,同时两球的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变)52、如图所示,质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出,恰好与斜面垂直碰撞,其碰撞后的速度的大小恰好等于小球抛出时速度的一半.小球与斜面碰撞过程中所受到的冲
31、量的大小是( ).(A)1.4Ns (B)0.7Ns (C)1.3Ns (D)1.05N 答案 C(提示:先根据平抛运动的知识求得小球与斜面碰撞前的速度,再结合动量定理求解)53、原来静止的两小车,用一条被压缩的轻质弹簧连接,如图所示.如果A车的质量为mA=2,B车的质量为A车的2倍,弹簧弹开的时间为0.1s,弹开后B车的速度为vB=1m/s,则B车所受的平均作用力是( ).(A)0.4N (B)40N (C)4N (D)20N 答案 B(提示:先对A、B组成的系统运用动量守恒定律,然后对B车运用动量定理求出其作用力)54、如图所示,质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动,细线长L,偏角,线的拉力为F,小球作圆周运动的角速度为,周期为T,在T/2时间内质点所受合力的冲量为( ).(A) (B)(C)2mLsin (D)2mL 答案 C(提示:由于合外力是变力,不能直接求其冲量,但可以根据动量定理求其动量的变化量)55、两个物体在光滑水平面上相向运动,在正碰以后都停下来,那么这两个物体在碰撞以前 ( ).(A)质量一定相等 (B)速度大小一定相等(C)动量大小一定相等 (D)动能一定相等 答案 C(提示:根据动量守恒定律求解)