1、高考物理動(dòng)量定理解題技巧(超強(qiáng))及練習(xí)題(含答案)一、高考物理精講專題動(dòng)量定理1. 2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一.某滑道示意圖如下，長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道 BC高h(yuǎn)=10 m, C是半徑R=20 m圓弧的最低點(diǎn)，質(zhì)量 m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從 A處由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速 度a=4.5 m/s 2,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vb=30 m/s .取重力加速度 g=10 m/s 2.(1)求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L;(2)求運(yùn)動(dòng)員在 AB段所受合外力的沖量的I大??；(3)若不計(jì)BC段的阻力，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力Fn的

2、大小.【答案】(1) 100m (2) 1800 N s (3) 3 900 N【解析】(1)已知AB段的初末速度，則利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求解斜面的長(zhǎng)度，即22v v0 2aL22可解得：L V-曳 100m2a(2)根據(jù)動(dòng)量定理可知合外力的沖量等于動(dòng)量的該變量所以I mvB 0 1800N s(3)小球在最低點(diǎn)的受力如圖所示2由牛頓第二定律可得：N mg mvCR從B運(yùn)動(dòng)到C由動(dòng)能定理可知： TOC o 1-5 h z _ ,1 _ 21 _ 2mghmvCmvB22解得;N 3900N故本題答案是：(1) L 100m (2) I 1800N s (3) N 3900N點(diǎn)睛：本題考查了動(dòng)能定

3、理和圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)利用動(dòng)能定理求解最低點(diǎn)的速度，并利用牛頓 第二定律求解最低點(diǎn)受到的支持力大小.如圖所示，靜置于水平地面上的二輛手推車(chē)沿一直線排列，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)以共同速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了距離 L時(shí)停。車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恒為車(chē)所受重力的k倍，重力加速度為g,若車(chē)與車(chē)之間僅在碰撞時(shí)發(fā)生相互作用，碰撞口寸間很短，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。地面【答案】(1)-3kmgL； (2)m,10kgL?！窘馕觥俊痉治觥?【詳解】(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦阻力做的總功

4、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=2mv2 TOC o 1-5 h z 1212kmgLmv1mv022 HYPERLINK l bookmark101 o Current Document 12k(2m)gL 0(2m)v22由以上各式得v 110kgL所以人給第一輛車(chē)水平?jīng)_量的大小I mv0 m 10kgL.如圖所示，質(zhì)量為 m=245g的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=0.5kg的木板左端，足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，木塊與

5、木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為k 0.4,質(zhì)量為m0 = 5g的子彈以速度v=300m/s沿水平方向射入木塊并留在其中(時(shí)間極短)，子彈射入后，g取10m/s2,求：(1)子彈進(jìn)入木塊后子彈和木塊一起向右滑行的最大速度vi(2)木板向右滑行的最大速度 V2(3)木塊在木板滑行的時(shí)間tmG n 口河【答案】(1) Vi= 6m/s (2) V2=2m/s (3) t=1s【解析】【詳解】(1)子彈打入木塊過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律可得：m0Vo=(mo+m)v1解得：V1 = 6m/s(2)木塊在木板上滑動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律可得：(mo+m)V1=(m 0+m+M)V2解得：V2=2m/s(3)對(duì)子彈木塊整體

6、，由動(dòng)量定理得：一(Xm0+m)gt=(m0+m)(V2 V1)解得：物塊相對(duì)于木板滑行的時(shí)間t 3 1sg.質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以 6m/s的速度落至水平地面，再以 4m/s的速度反向彈 回，取豎直向上為正方向，(1)求小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化；(2)若小球與地面的作用時(shí)間為0.2s,則小球受到地面的平均作用力大小？(取g=10m/s2).【答案】(1) 2kg?m/s；方向豎直向上； (2) 12N;方向豎直向上；【解析】【分析】【詳解】(1)小球與地面碰撞前的動(dòng)量為：p1=m( V1)=0.2x ( 6) kg m/s= -1.2 kg m/s小球與地面碰撞后的動(dòng)量為P2=

7、mv2=0.2 x 4 kg m/s=0.8 kg m/s小球與地面碰撞前后動(dòng)量的變化量為a=p2 p1=2 kg m/s(2)由動(dòng)量定理得(F-mg) A=Zp所以 F= + mg = - N+0.2X 10N=12N,方向豎直向上.質(zhì)量為m=0.2kg的小球豎直向下以 vi=6m/s的速度落至水平地面，再以v2=4m/s的速度反向彈回，小球與地面的作用時(shí)間t=0.2s,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)小球受到地面的平均作用力是多大？【答案】(1) 2kg?m/s ,方向豎直向上；(2) 12N.【解析】(1)取豎直向上為正方向，碰撞地

8、面前小球的動(dòng)量P1 mv11.2kg.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，小球受到重力G和地面對(duì)小球的作用力 F,由動(dòng)量定理 F G t p得小球受到地面的平均作用力是F=12N.質(zhì)量為2kg的球，從4.05m高處自由下落到水平鋼板上又被豎直彈起，彈起后能達(dá)到的最大高度為3.2m ,如果球從開(kāi)始下落到彈起并達(dá)到最大高度所用時(shí)間為1.75s,不考慮空氣阻力(g取10m/s2),求小球?qū)︿摪宓淖饔昧Φ拇笮『头较?【答案】700N【解析】【詳解】物體從下落到落地過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間為t1

9、，從彈起到達(dá)到最高點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t2,則有:可得:t20.9s,球與鋼板作用的時(shí)間:t1 t21.750.9 0.8s 0.05s由動(dòng)量定理對(duì)全過(guò)程可列方程:mg* F t可得鋼板對(duì)小球的作用力FmgM2 10 1.75 3- N 700N ,萬(wàn)向豎直向上.t 0.057.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起，使它們發(fā)生微小的形變，該系統(tǒng)以速度V0=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

10、量I。【答案】0.12m/s ;02Mp【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 + mzjvo = 0 +代入數(shù)據(jù)求得：ULU1產(chǎn)人兩球分開(kāi)過(guò)程中，對(duì) a,應(yīng)用動(dòng)量定理得：I -jP| = 10 X 0,02N s - D20N s8.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

11、中充滿了垂直斜面勻強(qiáng)電場(chǎng)，強(qiáng)度為 到底端的過(guò)程中：E,重力加速度為g,求小物塊從斜面頂端滑(1)電場(chǎng)的沖量.(2)小物塊動(dòng)量的變化量.(2) mJ2gh方向沿斜面向下【答案】(1) 國(guó) 生 方向垂直于斜面向下 sin v ggsin【解析】(1)小物塊沿斜面下滑，根據(jù)牛頓第二定律可知：mgsin ma,則：a根據(jù)位移與時(shí)間關(guān)系可以得到： gsint2,則：t Asin 2sin 丫 g則電場(chǎng)的沖量為：I Eqt 旦-生，方向垂直于斜面向下 sin 工 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：v at gsin t則小物塊動(dòng)量的變化量為：2h.p mv mg sin t mg

12、sin -mJ2gh ,方向沿斜面向下.sin g 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. 一壘球手水平揮動(dòng)球棒，迎面打擊一以速度5m/*水平飛來(lái)的壘球，壘球隨后在離打擊點(diǎn)水平距離為的壘球場(chǎng)上落地。設(shè)壘球質(zhì)量為0.81kg,打擊點(diǎn)離地面高度為 2.2m,球棒與壘球的作用時(shí)間為 0.010s,重力加速度為,求球棒對(duì)壘球的平均作用力的大小?！敬鸢浮?00N【解析】【詳解】1由題意可知，壘球被擊后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：h=7gt2SOx _= 2 45m/j3水平方向：x=vt所以球被擊后的速度選取球被擊出后的速度方向?yàn)檎较?，則：V

13、0=-5m/s設(shè)平均作用力為 F,則：Ft0=mv-mv0代入數(shù)據(jù)得：F=900N【點(diǎn)睛】此題主要考查平拋運(yùn)動(dòng)與動(dòng)量定理的應(yīng)用，其中正確判斷出壘球被擊后做平拋運(yùn)動(dòng)是解答 的關(guān)鍵；應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí)注意正方向.如圖所示，質(zhì)量為 M=5.0kg的小車(chē)在光滑水平面上以 刃=2m冏速度向右運(yùn)動(dòng)，一人背 靠豎直墻壁為避免小車(chē)撞向自己，拿起水槍以次;4.0m小的水平速度將一股水流自右向左射向小車(chē)后壁，射到車(chē)壁的水全部流入車(chē)廂內(nèi)，忽略空氣阻力，已知水槍的水流流量恒為Q = 5.0X10-、力(單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)橫截面的水流體積)，7K的密度為P =求：(1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間可使小車(chē)速度減為零；(2)小車(chē)速度減為零之后

14、，此人繼續(xù)持水槍沖擊小車(chē)，若要維持小車(chē)速度為零，需提供多 大的水平作用力?！敬鸢浮?1) 50s (2) 0.2N【解析】解：(1)取水平向右為正方向，m=-4m/s由于水平面光滑，經(jīng)t時(shí)間，流入車(chē)內(nèi)的水的質(zhì)量為m = pQt對(duì)車(chē)和水流，在水平方向沒(méi)有外力，動(dòng)量守恒網(wǎng)也+%=0|由可得t=50s設(shè)出時(shí)間內(nèi)，水的體積為 邛，質(zhì)量為“嗎則加二口加二川。町設(shè)小車(chē)隊(duì)水流的水平作用力為田，根據(jù)動(dòng)量定理2戊=0 - 5(-力)| 由可得根據(jù)牛頓第三定律，水流對(duì)小車(chē)的平均作用力為尸二J由于小車(chē)勻速，根據(jù)平衡條件T = F=0,2N.如圖，一質(zhì)量為 M=1.5kg的物塊靜止在光滑桌面邊緣，桌面離水平面的高度為

15、h=1.25m. 一質(zhì)量為m=0.5kg的木塊以水平速度 vo=4m/s與物塊相碰并粘在一起，碰撞時(shí)間極短，重力加速度為 g=10m/s2.不及空氣阻力，求：(1)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離.【答案】(1) 3J (2) 0.5m【解析】 TOC o 1-5 h z 試題分析：(1)對(duì)m與M組成的系統(tǒng)，碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，設(shè)碰后共同速度為v,有 m 丫0= (m+M) y 解得v=1m/so 1o碰撞后系統(tǒng)損失的機(jī)械能E mv0 - (m M )v HYPERLINK l bookmark117 o Current Document 2解得 E=3Jx,有(2)物塊離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離為豎直方向作自由落體：h gt解得t=0. 5s水平方向勻速直線：x=vt=0. 5m考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律；平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題采用程序法按時(shí)間順序進(jìn)行分析處理，是動(dòng)量守恒定律與平拋運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單 的綜合，比較容易.12.花樣滑冰賽場(chǎng)上，男女運(yùn)動(dòng)員一起以速度vo=2 m/s沿直線勻速滑行，不計(jì)冰面的摩擦，某時(shí)刻男運(yùn)動(dòng)員將女運(yùn)動(dòng)員以