高三物理总复习巩固练习动量动量定理提高

【巩固练习】

一、选择题

1、台面上叠放两个木块A和B，如图所示，若轻推A，则B会跟着A一起运动；若猛击A，

则B不会跟着A运动。这说明 （  ）

A. 轻推时，A给B的冲量小

B. 轻推时，A给B的冲量大

C. 猛击时，A给B的冲量大

D. 猛击时，A给B的冲量小

2、（2015  厦门质检）古时有“守株待兔”的寓言．假设兔子质量约为2kg，以15m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为1m/s，则兔子受到撞击力的冲量大小为(　　)

A．28 N·s   B．29 N·s

C．31 N·s   D．32 N·s

3、子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块，则（  ）

A. 子弹对木块的冲量必大于木块对子弹的冲量

B. 子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等，方向相反

C. 当子弹与木块以同一速度运动后，子弹与木块的动量一定相等

D. 子弹与木块的动量变化量方向相反，大小不一定相等

4、质量为m的物体在与其速度方向相同的外力F的作用下，经时间△t后，物体的动量由增加到，对此，下列说法正确的是（  ）

A. 在2F作用下，经时间△t，动量将增加

B. 在2F作用下，经时间△t，动量将增加  

C. 在F作用下，经时间2△t，动量将增加

D. 以上说法都不正确

5、把一个乒乓球竖直向上抛出，若空气阻力大小不变，则乒乓球上升到最高点和从最高

点返回到抛出点的过程相比较    （  ）

    A. 重力在上升过程的冲量大

B. 合外力在上升过程的冲量大

C. 重力的冲量在两个过程中的方向相反

D. 空气阻力的冲量在两个过程中的方向相反

6、质量相等的A、B两个物体，沿着倾角分别为α和β的两个光滑的斜面，由静止从同一高度h1开始下滑，下滑到同样的另一个高度h2的过程中，A、B两物体的相同的物理量是（　）
　　A、所受重力的冲量；

B、所受支持力的冲量；
　　C、所受合力的冲量；

D、动量改变量的大小
 

7、质量为 的钢球自高处落下，以速率 碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为。在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为（　 ）
　　A、向下， 　 　　　 B、向下， 　
　　C、向上， 　 　　　 D、向上，
8、在光滑水平面上有质量均为 的两质点， 质点在水平恒力 作用下由静止出发运动， 质点在水平恒力作用下由静止出发移动,比较这两质点所经历的过程，可以得到的正确结论是（　 ）
　　A、质点的位移比质点的大　 　B、质点的末速度比质点的末速度小
　　C、力做的功比力做的功多　 D、力的冲量比力 的冲量小
9、如图中的四个图象是描述竖直上抛物体的动量增量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线。若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，那么以下结论正确的是（  ）

①动量增量随时间变化的图线是甲图；②动量变化率随时间变化的图线是乙图；③动量增量随时间变化的图线是丙图；④动量变化率随时间变化的图线是丁图

A、①④         B、②③   C、③④   D、①②

10、(2015  江南模拟)质量分别为m=1kg和M=2kg的两物块叠放在光滑水平桌面上，两物块均处于静止状态，从某时刻开始，对放在下面的质量为m的物块施一水平推力F，已知推力F随时间t变化的关系为F=6t，两物块之间的动摩擦因数为μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，下列结论正确的是（  ）

A. 两物块刚发生相对运动时的速度为1m/s

B. 从施加推力F到两物块刚发生相对运动所需的时间为2/3s

C. 从施加推力F到两物块刚发生相对运动两物块的位移为0.5m

D. 从施加推力F到两物块刚发生相对运动F的冲量为6N•s

二、填空题

1、质量为m的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平恒力F作用于物体上使之加速前进，经t秒钟撤去，则物体运动的总时间为        。

2、甲、乙两物体质量相等,并排置于光滑水平面上。在某一时刻开始,用一水平恒力F推甲,同时给乙一个瞬时冲量I,I的方向与F的方向相同,使两物体同时开始运动。当两物体经过               时间时,相距最远；经过                时间时,两物体又重新相遇。

3、一个质量为2 kg的质点，从原点O沿Ox轴由静止开始做匀加速直线运动，它的动量p随位移的变化规律是p=8 kg·m/s。则质点所受合外力的大小为               。

4、质量m=5 kg的物体在恒定水平推力F=5 N 的作用下，自静止开始在水平路面上运动，t1=2 s后，撤去力F，物体又经t2=3 s停了下来。物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小为

      牛。

5、（2016 江苏卷）已知光速为c，普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．

三、计算题

1、质量为20g的玻璃球，从1.8m高处自由下落，与地面相碰后又弹起1.25m，若球与地面接触的时间为0.005s，求地面受到球的平均冲力。 ()

2、（2016 北京卷）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动．激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用．光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒．

一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图1­所示，图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行．请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向．

a．光束①和②强度相同；

b．光束①比②的强度大.

图1­

3、一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，求这段时间内软垫对小球的冲量。(取g=10m/s2，不计空气阻力)
　　

4、(2015  豫南五市模拟) 如图所示，质量为m1=0.2kg的小物块A，沿水平面与小物块B发生正碰，小物块B质量为m2=1kg。碰撞前，A的速度大小为v0=3m/s，B静止在水平地面上。由于两物块的材料未知，将可能发生不同性质的碰撞，已知A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。

试求碰后B在水平面上滑行的时间。

【答案与解析】

一、选择题

1、B D

解析：若轻推A，两物体相对静止，其间的摩擦力是静摩擦力；若猛击A，它们相对运动，其间的摩擦力是滑动摩擦力。通常认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，所以轻推时摩擦力小；猛击时摩擦力大。轻推A时，摩擦力虽小些，但作用时间可以很长，A给B的冲量大，能把B带动。猛击A时摩擦力虽大些，但作用时间短，故A给B的冲量小，因此选项BD正确。故选B D。

2、【答案】D

【解析】由动量定理可知，冲量大小为I＝mv2＋mv1＝2 kg·m/s＋30 kg·m/s＝32 kg·m/s＝32 N·s，故选D.

3、B

解析：子弹受到的冲力和木块受到的冲力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，所以子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等，方向相反，A错B对。子弹和木块的质量不相等，子弹与木块的动量不相等，C错。子弹与木块的动量变化量方向相反，大小一定不相等，D错。故选B。

4、D

解析：根据动量定理 ，

在2F作用下，经时间△t， 即动量的增量为。

在F作用下，经时间2△t，动量的增量为。

所以ABC都不对，故选D。

5、B D

解析：乒乓球在上升过程中，合外力等于重力加上阻力，加速度较大，时间比返回到抛出点过程的时间要短，A错B对。重力的方向始终竖直向下，C错。在上升过程空气阻力的方向向下，在下落过程空气阻力的方向向上，D对。故选B D。

6、D

解析：倾角不同，加速度不同，下滑的时间不等，所受重力的冲量不等，A错。

支持力、合力方向不同，冲量是矢量，BC错。

根据机械能守恒定律，速度大小相等，速度改变量的大小相等即动量改变量的大小相等，

D对，故选D。

7、D

解析：由于碰撞时间极短，重力可忽略，设向上为正方向，根据动量定理，地面对钢球的冲量等于钢球动量的增量，，方向向上，故选D。

8、AC

解析：加速度 A的位移，所以的位移大于的位移，A对。由知，，C对。由可求出运动的时间，由动量定理 知，的冲量大于的冲量，即的末速度大于的末速度，BD错。

故选AC。

9、C

解析：取竖直向上为正方向，竖直上抛物体的速度越来越小，为负，动量增量为负值，越来越大，丙图对③对。由动量定理，动量变化率等于重力，丁对④对。故选C。

10、【答案】A

【解析】当M达到最大静摩擦力时，M相对m发生相对滑动，则此时M的加速度为：

a=μg=0.2×10=2m/s2；

则对整体受力分析可知，

F=（m+M）a=3×2=6N=6t，

则可知发生相对运动的时间为1s，F是均匀增加的，故1s内其平均作用力=3N；对整体由动量定理可得，

t=（M+m）v；

解得：v=1m/s，故A正确，B错误；若物体做匀加速直线运动，则1s内的位移

x=×vt=0.5m，

而物体做的是变加速直线运动，故位移不是0.5m，故C错误；由动量定理可知，

I=（M+m）v=3N•s，

故D错误。

二、填空题

1、

解析：初动量为零，末动量也为零，对全程应用动量定理

物体运动的总时间

2、 

解析：(1) 速度相等时相距最远，经过的时间为

对甲：    对乙：   所以

(2) 经过的时间为，两物体又重新相遇，位移相等

对甲：       对乙：

           解得

3、16N

解析：根据动能定理 ，又   所以

4、

解析：对全程应用动量定理

   所以

5、【答案】　

【解析】因为光速c＝λν，则，所以光子的动量，由于动量是矢量，因此若以射向平面镜时光子的动量方向为正方向，即，反射后，动量的变化量，则光子在反射前后动量改变量的大小为.

三、计算题

 1、44.2N；

解析：小球刚落地是的速度  ，

反弹刚离地时的速度   ， 

小球受到地面给它的力F竖直向上，重力竖直向下，取向上为正方向，

根据动量定理    

解得，根据牛顿第三定律，地面受到球的平均冲力为44.2N，方向竖直向下。

2、【答案】a. 沿SO向左　b．指向左上方

【解析】a. 仅考虑光的折射，设Δt时间内每束光穿过小球的粒子数为n，每个粒子动量的大小为p.

这些粒子进入小球前的总动量为p1＝2npcos θ

从小球出射时的总动量为p2＝2np

p1、p2的方向均沿SO向右

根据动量定理FΔt＝p2－p1＝2np(1－cos θ)>0

可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左．

b．建立如图所示的Oxy直角坐标系．

x方向：

根据a同理可知，两光束对小球的作用力沿x轴负方向．

y方向：

设Δt时间内，光束①穿过小球的粒子数为n1，光束②穿过小球的粒子数为n2，n1>n2.

这些粒子进入小球前的总动量为p1y＝(n1－n2)psin θ

从小球出射时的总动量为p2y＝0

根据动量定理：FyΔt＝p2y－p1y＝－(n1－n2)psin θ

可知，小球对这些粒子的作用力Fy的方向沿y轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿y轴正方向．

所以两光束对小球的合力的方向指向左上方．

3、解析：小球从高处自由下落到软垫上时的速度

设软垫对小球的作用力为, 方向向上， 末动量(速度)为零

根据动量定理

软垫对小球的冲量 方向向上。

4、【答案】0.25s≤t≤0.5s

【解析】假如两物块发生的是完全非弹性碰撞，碰后的共同速度为v1，则由动量守恒定律有

m1v0=(m1+m2)v1

碰后，A、B一起滑行直至停下，设滑行时间为t1，则由动量定理有

μ(m1+m2)gt1=(m1+m2)v1

解得t1=0.25s

假如两物块发生的是完全弹性碰撞，碰后A、B的速度分别为vA、v2，由动量守恒定律有

m1v0=m1vA+m2v2

由机械能守恒有

设碰后B滑行的时间为t2，则

μm2gt2=m2v2

解方程组得：t2=0.5s

可见，碰后B在水平面上滑行的时间t满足：0.25s≤t≤0.5s