1、(2)若碰撞時(shí)間為【答案】(1)【解析】試題分析：(1)對(duì)A到墻壁過程，運(yùn)用動(dòng)能定理得:代入數(shù)據(jù)解得:=0.32最新高考物理動(dòng)量定理題 20套(帶答案)一、高考物理精講專題動(dòng)量定理1 . 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)5m的位置B處是一面墻,如圖所示，物塊以 vo=9m/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6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止.g取10m/s2.“ (i)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)百0.05s,求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F.0.32 (2) F=130NFA t=mv' mv,(2)規(guī)定向左為正

2、方向，對(duì)碰墻的過程運(yùn)用動(dòng)量定理得: 代入數(shù)據(jù)解得：F=130N.2 .汽車碰撞試驗(yàn)是綜合評(píng)價(jià)汽車安全性能的有效方法之一.設(shè)汽車在碰撞過程中受到的平均撞擊力達(dá)到某個(gè)臨界值F。時(shí)，安全氣囊爆開.某次試驗(yàn)中，質(zhì)量m=1 600 kg的試驗(yàn)車以速度vi = 36 km/h正面撞擊固定試驗(yàn)臺(tái)，經(jīng)時(shí)間ti = 0.10 s 碰撞結(jié)束，車速減為零，此次碰撞安全氣囊恰好爆開.忽略撞擊過程中地面阻力的影響.(1)求此過程中試驗(yàn)車受到試驗(yàn)臺(tái)的沖量I。的大小及Fo的大小；(2)若試驗(yàn)車以速度 V1撞擊正前方另一質(zhì)量 m2 =1 600 kg、速度V2 =18 km/h同向行駛的 汽車，經(jīng)時(shí)間t2 =0.16 s兩車

3、以相同的速度一起滑行.試通過計(jì)算分析這種情況下試驗(yàn)車 的安全氣囊是否會(huì)爆開.【答案】(1) 1。= 1.6 X104N- s , 1.6 X105 NN ( 2)見解析【解析】【詳解】(1) V1 = 36 km/h = 10 m/s ,取速度v1的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理有Io = 0 m1v1 將已知數(shù)據(jù)代入式得Io= 1.6 X 410 s由沖量定義有Io= Fot1將已知數(shù)據(jù)代入式得Fo= 1.6 X5T0(2)設(shè)試驗(yàn)車和汽車碰撞后獲得共同速度v,由動(dòng)量守恒定律有m1v+ m2V2 = (m1+ m2)v 對(duì)試驗(yàn)車，由動(dòng)量定理有一Ft2 =mv mw1 將已知數(shù)據(jù)代入式得F= 2.5

4、X41I0可見F< F。，故試驗(yàn)車的安全氣囊不會(huì)爆開3.北京將在2022年舉辦冬季奧運(yùn)會(huì)，滑雪運(yùn)動(dòng)將速度與技巧完美地結(jié)合在一起，一直深受廣大觀眾的歡迎。一質(zhì)量為 60kg的運(yùn)動(dòng)員在高度為h 80m,傾角為 30的斜坡頂端，從靜止開始沿直線滑到斜面底端。下滑過程運(yùn)動(dòng)員可以看作質(zhì)點(diǎn)，收起滑雪杖，忽略摩擦阻力和空氣阻力，g取10m / S2 ,問：(1)(2)(3)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)斜坡底端時(shí)的速率 v ；運(yùn)動(dòng)員剛到斜面底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率；從坡頂滑到坡底的過程中，運(yùn)動(dòng)員受到的重力的沖量。【答案】(1) 40m/s (2) 1,2 104W (3) 4,8 103N s 方向?yàn)樨Q直向下【解析】【分析

5、】(1)根據(jù)牛頓第二定律或機(jī)械能守恒定律都可以求出到達(dá)底端的速度的大??；(2)根據(jù)功率公式進(jìn)行求解即可；(3)根據(jù)速度與時(shí)間關(guān)系求出時(shí)間，然后根據(jù)沖量公式進(jìn)行求解即可；mgh - mv22【詳解】(i)滑雪者由斜面頂端滑到底端過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒:到達(dá)底端時(shí)的速率為： v 40m / s ；(2)滑雪者由滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為:PG mg vsin30 1,2 104W；(3)滑雪者由斜面頂端滑到底端過程中，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)牛頓第二定律mg sin 30°ma,可以得到：a g sin 3025m/ s根據(jù)速度與時(shí)間關(guān)系可以得到:v 0 o8s則重力的沖量為：Ig mg

6、ta3.4.8 10 N s,方向?yàn)樨Q直向下?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解末速度，注意瞬時(shí)功率 的求法。4 .在距地面20m高處，某人以20m/s的速度水平拋出一質(zhì)量為 1kg的物體，不計(jì)空氣阻力(g 取 10m/ s2)。求(1)物體從拋出到落到地面過程重力的沖量；(2)落地時(shí)物體的動(dòng)量?！敬鸢浮?1) 20N§方向豎直向下(2) 20j2kg m/s ,與水平方向的夾角為 45【解析】【詳解】(1)物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：h 2 gt2解得：t=2s則物體從拋出到落到地面過程重力的沖量方向豎直向下。(2)在豎直方向，根據(jù)動(dòng)量定理得可得，物體落地

7、時(shí)豎直方向的分動(dòng)量物體落地時(shí)水平方向的分動(dòng)量故落地時(shí)物體的動(dòng)量P設(shè)落地時(shí)動(dòng)量與水平方向的夾角為I=mgt=1 x 10X 2=20N?sI=py-0。py=20kg?m/spx=mv0=1 x 20=20kg?m/s9,則tan-Py 1Px0=45°5 .如圖所示，真空中有平行正對(duì)金屬板A、B,它們分別接在輸出電壓恒為U=91V的電源兩端，金屬板長(zhǎng) L=10cm、兩金屬板間的距離 d=3.2cm, A、B兩板間的電場(chǎng)可以視為勻強(qiáng)電 場(chǎng)?，F(xiàn)使一電子從兩金屬板左側(cè)中間以Vo=2.0 x 7m/s的速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，然后從兩金屬板右側(cè)射出。已知電子的質(zhì)量 m=0.91 x 10

8、0kg,電荷量e=1.6 x 110C,兩極板電 場(chǎng)的邊緣效應(yīng)及電子所受的重力均可忽略不計(jì)(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，求：(1)電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a的大??；(2)電子射出電場(chǎng)時(shí)在沿電場(chǎng)線方向上的側(cè)移量V；(3)從電子進(jìn)入電場(chǎng)到離開電場(chǎng)的過程中，其動(dòng)量增量的大小。4 . q -一 一. 一 .一一 【答案】(1) 5,0 1014m/s2; (2) 0.63m； ( 3) 2,3 10 24kg m/s?！窘馕觥俊驹斀狻?1)設(shè)金屬板A、B間的電場(chǎng)強(qiáng)度為 E,則E U ,根據(jù)牛頓第二定律，有 dEe ma 電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度 Ee Ue a m dm91 1.6 10 193.2

9、10 2 0.91 10 30m/s2 5.0 1014m/s2(2)電子以速度Vo進(jìn)入金屬板A、B間，在垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向 做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,L 0.19t - 7 s 5.0 10 sv02.0 107電子射出電場(chǎng)時(shí)在沿電場(chǎng)線方向的側(cè)移量1 .2y at2代入數(shù)據(jù)1 一一14_ 9 2_ _ _y - 5.0 10(5.0 10 ) cm 0.63cm(3)從電子進(jìn)入電場(chǎng)到離開電場(chǎng)的過程中，由動(dòng)量定理，有Eet Ap其動(dòng)量增量的大小A eUL 1.60 10 19 91 0.124,Ap = 27 kg m/s=2.3 10 kg

10、 m/sdV03.2 10 2 2.0 1076.如圖所示，質(zhì)量均為 2kg的物塊A和物塊B靜置于光滑水平血上，現(xiàn)讓A以V0=6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，之后與墻壁碰撞，碰后以V1=4m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)，接著與物塊B相碰并粘在一起。g取10m/s2.求：(1)物塊A與B碰后共同速度大小 v;(2)物塊A對(duì)B的沖量大小Ib;(3)已知物塊A與墻壁碰撞時(shí)間為 0.2s,求墻壁對(duì)物塊 A平均作用力大小 F.【答案】(1) 2m/s (2) 4N s (3) 100N【解析】【詳解】(1)以向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒：mAv1 (mA mB)v得：v 2m / s(2) AB碰撞過程中，由動(dòng)量定理得，B

11、受到?jīng)_量：lB=mBv-0得：Ib=4N s(3) A與墻壁相碰后反彈，由動(dòng)量定理得Ft mA% mA( Vo)得：F 100N7.如圖甲所示，蹦床是常見的兒童游樂項(xiàng)目之一，兒童從一定高度落到蹦床上，將蹦床壓下后，又被彈回到空中，如此反復(fù)，達(dá)到鍛煉和玩耍的目的.如圖乙所示，蹦床可以簡(jiǎn)化為一個(gè)豎直放置的輕彈簧，彈力的大小為kx (x為床面下沉的距離，也叫形變量；k為常量)，蹦床的初始形變量可視為0,忽略空氣阻力的影響.甲乙丙(1)在一次玩耍中，某質(zhì)量為 m的小孩，從距離蹦床床面高 H處由靜止下落，將蹦床下 壓到最低點(diǎn)后，再被彈回至空中.a.請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出小孩接觸蹦床后，所受蹦床的彈力F隨形變量x

12、變化的圖線；b.求出小孩剛接觸蹦床時(shí)的速度大小v；c.若已知該小孩與蹦床接觸的時(shí)間為t,求接觸蹦床過程中，蹦床對(duì)該小孩的沖量大小I.(2)借助F-x圖，可確定彈力做功的規(guī)律.在某次玩耍中，質(zhì)量不同的兩個(gè)小孩(均可視為質(zhì)點(diǎn))，分別在兩張相同的蹦床上彈跳，請(qǐng)判斷：這兩個(gè)小孩，在蹦床上以相同形變量由靜止開始，上升的最大高度是否相同？并論證你的觀點(diǎn).【解析】,2gHc. Imgt 2 mJ2gH (2)上升高度與(1) a、根據(jù)胡克定律求出勁度系數(shù)，抓住彈力與形變量成正比，作出彈力F隨x變化的示意圖.b、根據(jù)機(jī)械能守恒求出小孩剛接觸蹦床時(shí)的速度大??；c、根據(jù)動(dòng)量定理求出蹦床對(duì)該小孩的沖量大小.(2)根

13、據(jù)圖線圍成的面積表示彈力做功，得出彈力做功的表達(dá)式，根據(jù)動(dòng)能定理求出彈力 做功，從而求出xi的值.【詳解】(1) a.根據(jù)胡克定律得：F kx,所以F隨x的變化示意圖如圖所示12b.小孩子有局度H下落過程，由機(jī)械能守恒定律：mgH -mv得到速度大?。簐 ,：'2gHc.以豎直向下為正方向，接觸蹦床的過程中，根據(jù)動(dòng)量守恒：mgt I mv mv其中v 2gH可得蹦床對(duì)小孩的沖量大小為：I mgt 2m 2gH(2)設(shè)蹦床的壓縮量為 x,小孩離開蹦床后上升了 H.從最低點(diǎn)處到最高點(diǎn)，重力做功kx22從最低點(diǎn)處到最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理:mg Hkx22mg x H ,根據(jù)F-x圖象的面積可求

14、出彈力做功:一,rkx2m有關(guān)，質(zhì)量大的上升高度小.可得：H x ,可以判斷上升高度與質(zhì)量2mg【點(diǎn)睛】 解決本題的關(guān)鍵知道運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、動(dòng)能定理等知識(shí) 進(jìn)行求解.8. 一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平桌面上，如圖 1所示，現(xiàn)在對(duì)物體施加一個(gè)水平向右 的拉力F,拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示，已知物體在第1s內(nèi)保持靜止?fàn)顟B(tài)，第 2s初開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第 3s末撤去拉力，第5s末物體速度減小為“.求：刑前3s內(nèi)拉力F的沖量。第2s末拉力F的功率?！敬鸢浮科肨 (2)【解析】【詳解】沖量為：即前3s內(nèi)拉力F的沖量為25N Y(2)設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受

15、滑動(dòng)摩擦力大小為f,則在2$63,內(nèi)，由動(dòng)量定理有:血/g+ fl) - fl設(shè)在|1£3s內(nèi)物體的加速度大小為 a,則由牛頓第二定律有：- / = ma第2s末物體的速度為：廿二四第2s末拉力F的功率為：P = F?v聯(lián)立以上方程代入數(shù)據(jù)可求出F的功率為：P = 50lV9. 一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平桌面上，如圖 1所示，現(xiàn)在對(duì)物體施加一個(gè)水平向右 的拉力F,拉力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖2所示，已知物體在第1s內(nèi)保持靜止?fàn)顟B(tài)，第 2s初開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第 3s末撤去拉力，第5s末物體速度減小為 0.求：助 留上(1)前3s內(nèi)拉力F的沖量.(2)第2s末拉力F的功率.【

16、答案】(1) 25N s (2) 50W【解析】【詳解】(1)由動(dòng)量定理有I Ft 1 F2t2即前3s內(nèi)拉力F的沖量為I 25N s(2)設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受滑動(dòng)摩擦力大小為f,則在2s6s內(nèi)，由動(dòng)量定理有F2t2 f(t2 t3)0設(shè)在1s3s內(nèi)物體的加速度大小為 a,則由牛頓第二定律有F2 f ma第2s末物體的速度為v at2第2s末拉力F的功率為P F2V聯(lián)立以上方程可求出P 50W10 .高空作業(yè)須系安全帶.如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h (可視為自由落體運(yùn)動(dòng)).此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過程中該作用力始終豎

17、直向上，求：(1)整個(gè)過程中重力的沖量；(2)該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小.【解析】試題分析：對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)，有： h=!>-解得：hF,則整個(gè)過程中重力的沖量 I=mg (t+ti) =mg (t+F)(2)規(guī)定向下為正方向，對(duì)運(yùn)動(dòng)的全程，根據(jù)動(dòng)量定理，有： mg (ti+t) - Ft=0 解得：F=11 .蹦床運(yùn)動(dòng)有"空中芭蕾"之稱，某質(zhì)量 m=45kg的運(yùn)動(dòng)員從空中hi=1.25m落下，接著又 能彈起h2=1.8m高度，此次人與蹦床接觸時(shí)間t=0.40s,取g=10m/s 2,求：(1)運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸時(shí)間內(nèi)，所受重力的沖量大小I；(2)運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸

18、時(shí)間內(nèi)，受到蹦床平均彈力的大小F.【答案】(1) 180N s (2) 1687.5N【解析】 【詳解】(1)重力的沖量大小I mgt 180N s ；(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員下落 h1高度時(shí)的速度大小為 V1,彈起時(shí)速度大小為 V2,則2V1 2gh1 v2 2gh2 由動(dòng)量定理有(F mg) t mv2 ( mvi) 代入數(shù)據(jù)解得F=1687.5N.12. 一位足球愛好者，做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為m、半徑為R的質(zhì)量分布均勻的塑料彈性球框靜止放在粗糙的足夠大的水平臺(tái)面上，質(zhì)量為M (M>m)的足球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一水平速度V0通過球框上的框口，正對(duì)球框中心射入框內(nèi)，不計(jì)足球運(yùn)動(dòng)中的一切阻力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)足球與球框發(fā)生第一次碰撞后到第二次碰撞前足球 恰好不會(huì)從右端框口穿出。假設(shè)足球與球框內(nèi)壁的碰撞為彈性碰撞，只考慮球框與臺(tái)面之 間的摩擦，求：(1)人對(duì)足球做的功和沖量大??；(2)足球與球框發(fā)生第一次碰撞后，足球的速度大小;(3)球框在臺(tái)面上通過的位移大小。 2Mv0 0Mm/ 2M【答案】(1) 一0 ; Mvo； (2) v0 (3)R2Mmm【解析】(1)人對(duì)足球做的功 W=1Mv22沖量：I=Mvo(2)足球的初速度為 V0,第一次碰撞后，設(shè)足球的速度為V