(物理)物理動(dòng)量定理試題類(lèi)型及其解題技巧

(物理)物理動(dòng)量定理試題種類(lèi)及其解題技巧(物理)物理動(dòng)量定理試題種類(lèi)及其解題技巧7/7(物理)物理動(dòng)量定理試題種類(lèi)及其解題技巧（物理）物理動(dòng)量定理試題種類(lèi)及其解題技巧一、高考物理精講專(zhuān)題動(dòng)量定理1．以以下圖，靜置于水平川面上的二輛手推車(chē)沿向來(lái)線擺列，質(zhì)量均為m，人在極短的時(shí)間內(nèi)給第一輛車(chē)一水平?jīng)_量使其運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車(chē)運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)與第二輛車(chē)相碰，兩車(chē)以共同速度連續(xù)運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)停。車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)遇到的摩擦阻力恒為車(chē)所受重力的k倍，重力加快度為g，若車(chē)與車(chē)之間僅在碰撞時(shí)發(fā)生互相作用，碰撞吋間很短，忽咯空氣阻力，求：(1)整個(gè)過(guò)程中摩擦阻力所做的總功；(2)人給第一輛車(chē)水平?jīng)_量的大小?！敬鸢浮?1)-3kmgL；(2)m10kgL?！痉治觥俊痉治觥俊驹斀狻?1)設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦阻力做的總功為W，則W=-kmgL-2kmgL=-3kmgL即整個(gè)過(guò)程中摩擦阻力所做的總功為-3kmgL。(2)設(shè)第一輛車(chē)的初速度為v0，第一次碰前速度為v1，碰后共同速度為v2，則由動(dòng)量守恒得mv1=2mv2kmgL1mv121mv0222k(2m)gL01(2m)v222由以上各式得v010kgL因此人給第一輛車(chē)水平?jīng)_量的大小Imv0m10kgL2．以以下圖，圓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＝12m/s的水平速度撞上靜止的滑塊B并粘在一同向左運(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m1＝0.5kg、m2＝1.5kg。求：①A與B撞擊結(jié)束時(shí)的速度大小v；②在整個(gè)過(guò)程中，彈簧對(duì)A、B系統(tǒng)的沖量大小I。【答案】①3m/s；②12N?s【分析】【詳解】①A、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/s②以向左為正方向，A、B與彈簧作用過(guò)程由動(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。3．以以下圖，一質(zhì)量m1=0.45kg的平頂小車(chē)靜止在圓滑的水平軌道上．車(chē)頂右端放一質(zhì)量m=0.4kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.05kg的子彈以水平速度v=100200m/s射中小車(chē)左端，并留在車(chē)中，已知子彈與車(chē)互相作用時(shí)間極短，小物體與車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最后小物體以5m/s的速度走開(kāi)小車(chē)．g取10m/s2．求：1）子彈從射入小車(chē)到相對(duì)小車(chē)靜止的過(guò)程中對(duì)小車(chē)的沖量大?。?）小車(chē)的長(zhǎng)度．【答案】（1）4.5Ns（2）【分析】①子彈進(jìn)入小車(chē)的過(guò)程中，子彈與小車(chē)構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：m0vo(m0m1)v1，可解得v110m/s；對(duì)子彈由動(dòng)量定理有：Imv1mv0，s(或kgm/s)；②三物體構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律有：(m0m1)v1(m0m1)v2m2v；設(shè)小車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng)，由能量守恒有：m2gL1(m0m1)v121(m0m1)v221m2v2222聯(lián)立并代入數(shù)值得L＝；點(diǎn)睛：子彈擊中小車(chē)過(guò)程子彈與小車(chē)構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律能夠求出小車(chē)的速度，依據(jù)動(dòng)量定理可求子彈對(duì)小車(chē)的沖量；對(duì)子彈、物塊、小車(chē)構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律能夠求出小車(chē)的長(zhǎng)度．4．汽車(chē)碰撞試驗(yàn)是綜合談?wù)撈?chē)安全性能的有效方法之一．設(shè)汽車(chē)在碰撞過(guò)程中遇到的平均撞擊力達(dá)到某個(gè)臨界值F0時(shí)，安全氣囊爆開(kāi)．某次試驗(yàn)中，質(zhì)量m=1600kg的試驗(yàn)車(chē)1以速度v1=36km/h正面撞擊固定試驗(yàn)臺(tái)，經(jīng)時(shí)間t1=0.10s碰撞結(jié)束，車(chē)速減為零，此次碰撞安全氣囊恰巧爆開(kāi)．忽視撞擊過(guò)程中地面阻力的影響．（1）求此過(guò)程中試驗(yàn)車(chē)遇到試驗(yàn)臺(tái)的沖量I0的大小及F0的大??；（2）若試驗(yàn)車(chē)以速度v1撞擊正前面另一質(zhì)量2=1600kg、速度v2=18km/h同向行駛的m汽車(chē)，經(jīng)時(shí)間t2=0.16s兩車(chē)以同樣的速度一同滑行．試經(jīng)過(guò)計(jì)算分析這類(lèi)狀況下試驗(yàn)車(chē)的安全氣囊能否會(huì)爆開(kāi)．【答案】（1）I0=1.6×104N·s，1.6×105N；（2）看法析【分析】【詳解】1）v1=36km/h=10m/s，取速度v1的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理有－I0=0－m1v1①將已知數(shù)據(jù)代入①式得I0×410N·s②由沖量定義有I0=F0t1③將已知數(shù)據(jù)代入③式得F0×510N④（2）設(shè)試驗(yàn)車(chē)和汽車(chē)碰撞后獲取共同速度v，由動(dòng)量守恒定律有mv+mv=(m+m)v⑤112212對(duì)試驗(yàn)車(chē)，由動(dòng)量定理有－Ft2=m1v－m1v1⑥將已知數(shù)據(jù)代入⑤⑥式得×410N⑦可見(jiàn)F＜F0，故試驗(yàn)車(chē)的安全氣囊不會(huì)爆開(kāi)⑧5．一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平川面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5m的地點(diǎn)B處是一面墻，以以下圖.物塊以v0＝8m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬時(shí)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10m/s2.(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時(shí)間為，求碰撞過(guò)程中墻面對(duì)物塊均勻作使勁的大小F；(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中戰(zhàn)勝摩擦力所做的功W.【答案】（1）（2）F130N（3）W9J【分析】（1）由動(dòng)能定理，有：mgs1mv21mv02可得0.32．22（2）由動(dòng)量定理，有Ftmv'mv可得F130N．（3）W1mv'29J．2【考點(diǎn)定位】此題察看動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、做功等知識(shí)6．質(zhì)量為m=0.2kg的小球豎直向下以v1=6m/s的速度落至水平川面，再以v2=4m/s的速度反向彈回，小球與地面的作用時(shí)間，取豎直向上為正方向，（取g=10m/s2）．求1）小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化？2）小球遇到地面的均勻作使勁是多大？【答案】（1）2kg?m/s，方向豎直向上；（2）12N．【分析】（1）取豎直向上為正方向，碰撞地眼前小球的動(dòng)量

p1

mv1

1.2kg.m/s碰撞地面后小球的動(dòng)量

p2

mv2

0.8kg.m/s小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化

pp2

p1

2kg.m/s

方向豎直向上（2）小球與地面碰撞，小球遇到重力

G和地面對(duì)小球的作使勁

F，由動(dòng)量定理

FGt

p得小球遇到地面的均勻作使勁是

F=12N7．以以下圖，質(zhì)量為m=0.5kg的木塊，以v0的速度滑上本來(lái)靜止在圓滑水平面上的足夠長(zhǎng)的平板車(chē)，平板車(chē)的質(zhì)量。若木塊和平板車(chē)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加快度g=10m/s2，求：(1)平板車(chē)的最大速度；(2)平板車(chē)達(dá)到最大速度所用的時(shí)間.【答案】（1）（2）【分析】【詳解】（1）木塊與平板車(chē)構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得（2）對(duì)平板車(chē)，由動(dòng)量定律得：mgt=Mv解得8．質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，因?yàn)閺椥园踩珟У谋Ｗo(hù)，使他懸掛起來(lái)；已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間是1.2s，安全帶長(zhǎng)5m，（安全帶伸長(zhǎng)量遠(yuǎn)小于其原長(zhǎng)）不計(jì)空氣阻力影響，g取10m/s2。求：人向下減速過(guò)程中，安全帶對(duì)人的均勻作使勁的大小及方向?！敬鸢浮?00N，方向：豎直向上【分析】【詳解】采納人為研究對(duì)象，人著落過(guò)程有：v2=2gh，代入數(shù)據(jù)解得：v=10m/s，緩沖過(guò)程由動(dòng)量定理有：（F-mg）t=mv，解得：Fmvmg（60106010）N1100Nt則安全帶對(duì)人的均勻作使勁的大小為1100N，方向豎直向上。9．高空作業(yè)須系安全帶．假如質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開(kāi)始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作使勁祖先著落的距離為h（可視為自由落體運(yùn)動(dòng)）．今后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過(guò)程中該作使勁向來(lái)豎直向上，求：1）整個(gè)過(guò)程中重力的沖量；2）該段時(shí)間安全帶對(duì)人的均勻作使勁大?。敬鸢浮浚?）（2）【分析】試題分析：對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)，有：h=解得：，則整個(gè)過(guò)程中重力的沖量I=mg（t+t1）=mg（t+）（2）規(guī)定向下為正方向，對(duì)運(yùn)動(dòng)的全程，依據(jù)動(dòng)量定理，有：mg（t1+t）﹣Ft=0解得：F=10．以以下圖，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，置于粗拙的水平面上且位于0點(diǎn)的正下方，物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ現(xiàn).拉動(dòng)小球使細(xì)線水平挺直，小球由靜止開(kāi)始開(kāi)釋?zhuān)\(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(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，重力加快度為g.求：(1)碰撞后，小球A反彈瞬時(shí)的速度大??；(2)物塊B在水平面上滑行的時(shí)間t.【答案】（1）gh（2）2gh84g【分析】（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v1，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：mgh1mv122mv1mv12mv21mv121mv1212mv22222解得：v12gh，v222gh，33因此碰后A反彈瞬時(shí)速度大小為2gh；3（2）物塊在水平面上滑行所受摩擦力的大小F2mg，設(shè)物塊在水平面上滑行的時(shí)間為t，依據(jù)動(dòng)量定量，有：Ft02mv222gh解得：t．3g點(diǎn)睛：此題綜合察看動(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，選擇適合的物理規(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．11．一質(zhì)量為100g的小球從1.25m高處自由著落到一厚軟墊上．若小球從接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了，則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對(duì)小球的均勻作使勁是多大？（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）【答案】26N【分析】設(shè)小球剛落到軟墊瞬時(shí)的速度為v．對(duì)小球自由著落的過(guò)程，由機(jī)械能守恒可得：mgh=1mv2；2有：v2gh2101.25m/s5m/s采納小球接觸軟墊的過(guò)程為研究過(guò)程，取向下為正方向．設(shè)軟墊對(duì)小球的均勻作使勁為F，由動(dòng)量定理有：（mg-F）t=0-mv得：Fmgmv0.150.11026Nt點(diǎn)睛：此題是緩沖種類(lèi)，常常依據(jù)動(dòng)量定理求解作使勁，要注意研究過(guò)程的采納，此題也能夠采納小球從開(kāi)始著落到最低點(diǎn)整個(gè)過(guò)程研究，比較簡(jiǎn)單.12．有一水龍頭以每秒

800g

水的流量豎直注入盆中

,盆放在磅秤上

,以以下圖．盆中本來(lái)無(wú)水，盆的質(zhì)量500g，注至5s注入盆中的水流的速度約為多大

末時(shí)，磅秤的讀數(shù)為?

57N，重力加快