高考物理動(dòng)量定理常見(jiàn)題型及答題技巧及練習(xí)題含答案

1、高考物理動(dòng)量定理常見(jiàn)題型及答題技巧及練習(xí)題(含答案)一、高考物理精講專題動(dòng)量定理.如圖所示，光滑水平面上有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定在墻壁上，滑塊A以V0 = 12 m/s的水平速度撞上靜止的滑塊 B并粘在一起向左運(yùn)動(dòng)，與彈簧作用后原速率彈回，已知 A、B 的質(zhì)量分別為 mi = 0.5 kg、m2= 1.5 kg。求：A與B撞擊結(jié)束時(shí)的速度大小 v;在整個(gè)過(guò)程中，彈簧對(duì) A、B系統(tǒng)的沖量大小I。r- I【答案】3m/s；12N?s【解析】 【詳解】A、B碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向左為正方向由動(dòng)量守恒定律得m1V0= (m1+m2)v代入數(shù)據(jù)解得v=3m/s以向左為正方向，A、B與彈簧作用過(guò)程

2、由動(dòng)量定理得I= (m1+m2) (-v) - (m1+m2)v代入數(shù)據(jù)解得I=-12N?s負(fù)號(hào)表示沖量方向向右。. 2019年1月3日，嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功著陸在月球背面，并通過(guò)鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回了世界上第一張近距離拍攝月球背面的圖片。此次任務(wù)實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次在月球背面軟著陸、首次在月球背面通過(guò)中繼衛(wèi)星與地球通訊，因而開(kāi)啟了人類探索月球的新篇章。嫦娥四號(hào)探測(cè)器在靠近月球表面時(shí)先做圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行充分調(diào)整，最終到達(dá)離月球表面很近的著陸點(diǎn)。為了盡可能減小著陸過(guò)程中月球?qū)︼w船的沖擊力，探測(cè)器在距月面非常近的距離處進(jìn)行多次調(diào)整減速，離月面高h(yuǎn)處開(kāi)始懸停(相對(duì)月球速度為零)，對(duì)障礙物和坡度進(jìn)行識(shí)別，并自

3、主避障。然后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，僅在月球重力作用下豎直下落，探測(cè)器與月面接觸前瞬間相對(duì)月球表面的速度為v,接觸月面時(shí)通過(guò)其上的 四條腿”緩沖，平穩(wěn)地停在月面，緩沖時(shí)間為t,如圖所示。已知月球的半徑R,探測(cè)器質(zhì)量為 m0,引力常量為 G。(1)求月球表面的重力加速度；(2)求月球的第一宇宙速度；(3)求月球?qū)μ綔y(cè)器的平均沖擊力F的大小。2【答案】(1) g 2h2hv(3) F(1)由自由落體規(guī)律可知:2gh解得月球表面的重力加速度:2v2h(2)做圓周運(yùn)動(dòng)向心力由月表重力提供，則有:mg2mvR解得月球的第一宇宙速度:v2：(3)由動(dòng)量定理可得:(F mg)t解得月球?qū)μ綔y(cè)器的平均沖擊力的大?。簃v)

4、movt3.滑冰是青少年喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。如圖,兩個(gè)穿滑冰鞋的男孩和女孩一起在滑冰場(chǎng)沿直線水平向右滑行，某時(shí)刻他們速度均為v0=2m/s,后面的男孩伸手向前推女孩一下，作用時(shí)間極短，推完后男孩恰好停下，女孩繼續(xù)沿原方向向前滑行。已知男孩、女孩質(zhì)量均為m = 50kg,假設(shè)男孩在推女孩過(guò)程中消耗的體內(nèi)能量全部轉(zhuǎn)化為他們的機(jī)械能，求男孩推女孩過(guò)程中:(1)女孩受到的沖量大??；(2)男孩消耗了多少體內(nèi)能量?【答案】(1) 100N?s (2) 200J【解析】【詳解】(1)男孩和女孩之間的作用力大小相等，作用時(shí)間相等，故女孩受到的沖量等于男孩受到的沖量，對(duì)男孩，由動(dòng)量定理得：P= 0-mv0=-

5、50X2= - 100N?s,所以女孩受到的沖量大小為100N?s;(2)對(duì)女孩，由動(dòng)量定理得 100 = mv1-mv。，故作用后女孩的速度 v1 W_? m/s 4m/s50根據(jù)能量守恒知，男孩消耗的能量為 TOC o 1-5 h z 12121Emv；2-mv(250 16 50 4 200J-2224. 一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5 m的位置B處是一面墻,如圖所示.物塊以vO=8m/s的初速度從 A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為 7m/s ,碰后以5m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止 .g取10 m/s2.(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)百(2)若

6、碰撞時(shí)間為0.05s,求碰撞過(guò)程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F;(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功W.【答案】(1)0.32 (2) F 130N (3) W 9J【解析】 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 212(1)由動(dòng)能th理，有： mgs mv mv0 可得0.32.2(2)由動(dòng)量定理，有 F t mv mv可得F 130N . HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 12(3) W mv 9J .2【考點(diǎn)定位】本題考查動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、做功等知識(shí).如圖，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A

7、和B,放在光滑的水平面上，某時(shí)刻物體A獲得一大小為的水平初速度開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。已知物體A的質(zhì)量為m,物體B的質(zhì)量為2m,求：氏 II(1)彈簧壓縮到最短時(shí)物體B的速度大小;(2)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能；(3)從A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，彈簧對(duì) A的沖量大小。11 I 2【答案】(1)/三言網(wǎng) 2 2) % = mvjj (3)八二【解析】【詳解】(1)彈簧壓縮到最短時(shí)，A和B共速，設(shè)速度大小為 v,由動(dòng)量守恒定律有血的= (rn +1得廿二百% (2)對(duì)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，由功能關(guān)系有I I 1% =嚴(yán)可.加1 + 2mM 得“=嚴(yán)嗚(3)對(duì)A由動(dòng)量定理得.如圖所示，用0.5k

8、g的鐵睡把釘子釘進(jìn)木頭里去，打擊時(shí)鐵錘的速度v=4.0m/s,如果打擊后鐵錘的速度變?yōu)?,打擊的作用時(shí)間是 0.01s (取g=10m/s2),那么：(1)不計(jì)鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力多大？(2)考慮鐵錘的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力又是多大？【答案】(1) 200N,方向豎直向下；(2) 205N,方向豎直向下【解析】F1 ,取鐵錘的速度【詳解】(1)不計(jì)鐵錘受的重力時(shí)，設(shè)鐵錘受到釘子豎直向上的平均作用力為v的方向?yàn)檎较?，以鐵錘為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得F1t 0 mvmvFi0.5 4.0N 200N0.01由牛頓第三定律可知，鐵錘釘釘子的平均作用力F1的大小也為 200N ,

9、方向豎直向下。F2,取鐵錘的速度v的(2)考慮鐵錘受的重力時(shí)，設(shè)鐵錘受到釘子豎直向上的作用力為 方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理得mg F2 t 0 mv可得- mv - F2 mg 205N即考慮鐵錘受的重力時(shí)，鐵錘打打子的平均作用力為F2 =205N,方向豎直向下。7.如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4kg,上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的上表面，B的質(zhì)量mB=2kg,現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力 F= 10N, A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板 發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后 A、B粘合在一起，共同在 F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后

10、經(jīng)時(shí)間t=0.6s,二者的速度達(dá)到 v= 2m/s,求：A、B碰撞后瞬間的共同速度 v的大小；A、B碰撞前瞬間，A的速度va的大小。【答案】(1) 1m/s； (2) 1.5m/s?！窘馕觥俊驹斀狻?1) A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，選向右的方向?yàn)檎蓜?dòng)量定理得： Ft= ( mA+mB)vt - ( mA+mB)v,代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s；(2)碰撞過(guò)程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mAvA= (mA+mB) v,代入數(shù)據(jù)解得：va= 1.5m/s ;8.如圖，質(zhì)量分別為 m=10kg和m2=2.0kg的彈性小球a、b用彈性輕繩緊緊的把它們捆 在一

11、起，使它們發(fā)生微小的形變，該系統(tǒng)以速度v=0.10m/s沿光滑水平面向右做直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻輕繩突然自動(dòng)斷開(kāi)，斷開(kāi)后，小球b停止運(yùn)動(dòng)，小球 a繼續(xù)沿原方向直線運(yùn)動(dòng)。求：剛分離時(shí)，小球a的速度大小vi； 兩球分開(kāi)過(guò)程中，小球a受到的沖量I?！敬鸢浮?.12m/s ;02N S【解析】【分析】根據(jù)“彈性小球a、b用彈性輕繩緊緊的把它們捆在一起，使它們發(fā)生微小的形變”、“光 滑水平面” “某時(shí)刻輕繩突然自動(dòng)斷開(kāi)”可知，本題考察類“碰撞”問(wèn)題。據(jù)類“碰撞” 問(wèn)題的處理方法，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理等列式計(jì)算。【詳解】?jī)尚∏蚪M成的系統(tǒng)在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)所受合外力為零，動(dòng)量守恒，則：(mi + 航。

12、以)=0 + mjvi代入數(shù)據(jù)求得：兩球分開(kāi)過(guò)程中，對(duì) a,應(yīng)用動(dòng)量定理得：I -4P| = mivi - mii*o = 10 X 0.02N s - 020N - s|.小物塊電量為+q,質(zhì)量為m,從傾角為。的光滑斜面上由靜止開(kāi)始下滑，斜面高度為h,空間中充滿了垂直斜面勻強(qiáng)電場(chǎng)，強(qiáng)度為E,重力加速度為g,求小物塊從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中：(1)電場(chǎng)的沖量.(2)小物塊動(dòng)量的變化量.【解析】(2) mJ2gh方向沿斜面向下gsinv at gsin t(1)小物塊沿斜面下滑，根據(jù)牛頓第二定律可知：mgsin ma,則：ah11 2h根據(jù)位移與時(shí)間關(guān)系可以得到： gsint2,則：t Jsi

13、n2sin g g則電場(chǎng)的沖量為：I Eqt -Eq-J型,方向垂直于斜面向下 sin g(2)根據(jù)速度與時(shí)間的關(guān)系，小物塊到達(dá)斜面底端的速度為:則小物塊動(dòng)量的變化量為:p mv mg sin t mg sin mJ2gh ,方向沿斜面向下.sin g點(diǎn)睛：本題需要注意沖量以及動(dòng)量變化量的矢量性的問(wèn)題，同時(shí)需要掌握牛頓第二定律以 及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用.如圖所示，小球 A系在細(xì)線的一端，細(xì)線的另一端固定在0點(diǎn)，0點(diǎn)到水平面的距離為h.物塊B的質(zhì)量是小球 A的2倍，置于粗糙的水平面上且位于0點(diǎn)的正下方，物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為科現(xiàn)拉動(dòng)小球使細(xì)線水平伸直，小球由靜止開(kāi)始釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊

14、發(fā)生彈性正碰 .小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.求:(1)碰撞后，小球 A反彈瞬間的速度大小;(2)物塊B在水平面上滑行的時(shí)間t.【解析】(1)設(shè)小球的質(zhì)量為 m,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物塊碰撞前的速度大小為Vi,碰后A、B速度分別為V1和v2，碰撞前后的動(dòng)量和機(jī)械都守恒，則有:2mgh mv1 TOC o 1-5 h z mv1mv12mv212121c2mvi mvi2mv2222解得： 且，v2且， 33所以碰后A反彈瞬間速度大小為2gh3(2)物塊在水平面上滑行所受摩擦力的大小F 2 mg ,設(shè)物塊在水平面上滑行的時(shí)間為t,根據(jù)動(dòng)量定量，有：Ft 0 2mv2：2gh解得：

15、t.g點(diǎn)睛：本題綜合考查動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律及動(dòng)量定理，要注意正確分析物理過(guò) 程，選擇合適的物理規(guī)律求解，要明確碰撞的基本規(guī)律是系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.11.質(zhì)量是40kg的鐵錘從5m高處落下，打在水泥樁上，與水泥樁撞擊的時(shí)間是0.05s,重力加速度g=10m/s2 (不計(jì)空氣阻力)(1)撞擊水泥樁前鐵錘的速度為多少？(2)撞擊時(shí)，樁對(duì)鐵錘的平均沖擊力的大小是多少？【答案】 (1) 10m/s(2) 8400N【解析】試題分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出鐵錘與樁碰撞前的速度，結(jié) 合動(dòng)量定理求出樁對(duì)錘的作用力，從而根據(jù)牛頓第三定律求出撞擊過(guò)程中鐵錘對(duì)水泥樁的 平均沖擊力.1-mv2 =

16、 mah(1)撞擊前，鐵錘只受重力作用，機(jī)械能守恒，因此 2可以求出撞擊水泥樁前鐵錘的速度 廿二丫即=# 乂 1。x 5m =設(shè)樁對(duì)鐵錘的沖擊力大小為 F,取豎直向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理，有(mg -= 0 - mv解出二R400N12.蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。一個(gè) 質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處.已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s.若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，g=10m/s2”求：(1)運(yùn)動(dòng)員著網(wǎng)前瞬間的速度大小(2)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力大小 .【答案】(1) 8m/s,方向向下(2)