以下是一些涉及到動量物理的高考題:
1. 一質量為 m 的小球以速度 v 飛向質量為 M 的靜止的擋板,擋板發生彈性形變后立刻恢復原狀,最終使小球停止運動。設小球與擋板碰撞過程中無能量損失,求小球最終停止的位置與擋板的距離。
2. 光滑水平面上有一質量為 M 的小車,小車上有一質量為 m 的木塊,木塊與小車之間的摩擦因數為μ,現用一水平恒力 F 拉小車,使小車與木塊一起做加速運動,求水平恒力 F 的最小值。
3. 光滑水平面上有一質量為 M 的小車,小車上有一半徑為 R 的光滑軌道,質量為 m 的小球沿軌道下滑并離開小車,求小球離開小車時的速度大小。
4. 質量為 M 的小車以速度 v 沖上靜止在光滑水平面上的質量為 m 的小車,求質量較小者的最終速度。
5. 子彈以速度 v 射向被固定在水平面上質量為 M 的木塊,子彈進入木塊深度為 d 后以速度 v/2 射出,求木塊獲得的動能。
以上題目都涉及到動量和能量守恒定律,是高考中常見的物理題目類型。
題目:
一質量為 m 的小球,在斜向上的恒力 F 的作用下,從地面上的 A 點靜止釋放,運動到 B 點時速度為 v。已知 AB 之間的距離為 d,求小球在 B點的動量。
解析:
1. 確定研究對象:本題以一個小球為研究對象。
2. 建立物理模型:小球在恒力 F 的作用下,從 A 點靜止釋放,運動到 B 點時速度為 v,建立恒力 F、小球初始速度為零、小球運動到 B 點時的速度 v 這三個物理模型。
3. 確定研究過程:研究小球從 A 點靜止釋放,運動到 B 點的整個過程。
4. 運用動量定理:在這個過程中,恒力 F 對小球做正功,根據動量定理,小球的動量發生變化,其變化量為 Ft,其中 F 為恒力,t 為小球在 F 作用下運動到 B 點的時間。
答案:
根據動量定理,小球的動量變化量為 Ft,其中 F 為恒力,t 為小球在 F 作用下運動到 B 點的時間。在這個過程中,小球受到重力、支持力和恒力 F。由于恒力 F 斜向上,所以支持力和重力的合力與恒力 F 大小相等、方向相反。因此,小球的動量變化量為 Ft = (F - mg)t = (F - mgsinθ)t,其中 s = d/sinθ 是小球從 A 到 B 的位移。將這個式子代入到初始動量為零的條件下,可得 B 點的動量為 mv = Ft - mgsinθt = (F - mgsinθ)v。
這道題考察了動量的基本概念和動量定理的應用,可以幫助考生更好地理解動量的物理意義和計算方法。