數(shù)學(xué)化學(xué)動(dòng)量定律練習(xí)題含數(shù)學(xué)化學(xué)動(dòng)量定律練習(xí)題含PAGE/數(shù)學(xué)化學(xué)動(dòng)量定律練習(xí)題含【物理】物理動(dòng)量定律練習(xí)題含答案一、高考數(shù)學(xué)精講專題動(dòng)量定律1．如圖甲所示，物塊A、B的質(zhì)量分別是mA＝4.0kg和mB＝3.0kg。用輕彈簧拴接，置于圓滑的水平川面上，物塊B右側(cè)與豎直墻上相接觸。還有一物塊C從t＝0時(shí)以必定速度往右運(yùn)動(dòng)，在t＝4s時(shí)與物塊A相撞，并馬上與A粘在一齊不再分開，所示。求：C的v－t圖像如圖乙（1）C的質(zhì)量mC；（2）t＝8s時(shí)彈簧擁有的彈性勢能Ep1，4~12s內(nèi)墻上對物塊B的沖量大小I；（3）B走開墻后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧擁有的最大彈性勢能Ep2。【答案】（1）2kg；（2）27J，36N·S；（3）9J【分析】【詳解】（1）由題圖乙知，C與A碰前速率為v1＝9m/s，碰后速率大小為v2＝3m/s，C與A碰撞過程動(dòng)量守恒mCv1＝(mA＋mC)v2解得C的質(zhì)量mC＝2kg。（2）t＝8s時(shí)彈簧擁有的彈性勢能E＝(m＋m)v22=取水平向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量定律，4~12s內(nèi)墻上對物塊B的沖量大小I=(mA＋mC)v3-(mA＋mC)（-v2）=36N·S（3）由題圖可知，12s時(shí)B走開墻上，此時(shí)A、C的速率大小v3＝3m/s，之后A、B、C及彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能守恒，且當(dāng)A、C與B的速率相等時(shí)動(dòng)量定理中的力是什么力，彈簧彈性勢能最大(mA＋mC)v3＝(mA＋mB＋mC)v4(mA＋mC)v32＝1(mA＋mB＋mC)v42＋Ep222解得B走開墻后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧擁有的最大彈性勢能Ep2＝9J。
2．以以右圖，粗拙的水平面聯(lián)結(jié)一個(gè)豎直平面內(nèi)的半方形圓滑軌道，其直徑為R=0.1m，半方形軌道的底端擱置一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小球B，水平面上有一個(gè)質(zhì)量為M=0.3kg的小球A以初速率v0=4.0m/s開始奔向鐵塊B滑動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=0.80s與B發(fā)生彈性碰撞．設(shè)兩小球均才能看作質(zhì)點(diǎn)，它們的碰撞時(shí)間極短，且已知鐵塊A與桌面間的動(dòng)磨擦質(zhì)數(shù)μ=0.25，求：1）兩小球碰前A的速率；2）球碰撞后B,C的速率大??；3）小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力；【答案】（1）2m/s（2）vA＝1m/s，vB＝3m/s（3）4N，方向豎直向下【分析】【分析】【詳解】（1）選往右為正，碰前對小球A的運(yùn)動(dòng)由動(dòng)量定律可得：–μMgt＝Mv–Mv0解得：v＝2m/s（2）對A、B兩球構(gòu)成系統(tǒng)碰撞前后動(dòng)量守恒，動(dòng)能守恒：B2222解得：vA＝1m/svB＝3m/s（3）由于軌道圓滑，B球在軌道由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒：在最低點(diǎn)C對小球B受力剖析，由牛頓第二定理有：解得：FN＝由牛頓第三定理知，F(xiàn)N'＝FN＝4N小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮?N，方向豎直向下．3．以以右圖，一個(gè)質(zhì)量為m的物體，初速率為v0，在水平合外力F（恒力）的作用下，經(jīng)過一段時(shí)間t后，速率弄成vt。
(1)請根據(jù)上述情景，借助牛頓第二定理推論動(dòng)量定律，并寫出動(dòng)量定律表達(dá)式中等號兩旁化學(xué)量的數(shù)學(xué)意義。(2)快件企業(yè)用密封性好、充滿二氧化碳的塑膠袋包裹易碎品，以以右圖。請運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識剖析說明這樣做的道理。【答案】詳情想法析【分析】【詳解】(1)根據(jù)牛頓第二定理Fma,推動(dòng)度定義aviv0解得即動(dòng)量定律,Ft表示物體所受合力的沖量，mvt-mv0表示物體動(dòng)量的變化快件物件在運(yùn)送途中不免出現(xiàn)磕碰現(xiàn)象，根據(jù)動(dòng)量定律在動(dòng)量變化相等的狀況下，作用時(shí)間越長，斥力越小。飽含二氧化碳的塑膠袋富裕彈性，在碰撞時(shí)，簡單發(fā)生形變，減緩作用過程，延展作用時(shí)間動(dòng)量定理中的力是什么力，降低斥力，因而能更好的保護(hù)快件物件。4．一質(zhì)量為m的小球，以初速率v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一夾角為30°的固3定斜面上，并馬上沿反方向彈回．已知大跌速率的大小是入射速率大小的.求在碰撞過程4中斜面對小球的沖量的大?。敬鸢浮?mvmv02【分析】【詳解】小球在碰撞歪頭前做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)小球速率為v，由題意知v的方向與豎直線的傾角為30°，且水平重量仍為v0，由此得v＝2v0.碰撞過程中，小球速率由v弄成反向的3v，碰撞時(shí)間極短，可不計(jì)重力的沖量，由動(dòng)量定律，設(shè)大跌速率的方向?yàn)檎?向，則斜面對小球的沖量為I＝m(3v)－m·(－v)4解得I＝7mv0.25．以以右圖，質(zhì)量為m=245g的鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于質(zhì)量為M=0.5kg的木板下端，足夠長的木板靜止在圓滑水平面上，鐵塊與木板間的動(dòng)磨擦質(zhì)數(shù)為μ=0.4，質(zhì)量為m0=5g的炮彈以速率v0=300m/s沿水平方向射入鐵塊并留在此中（時(shí)間極短），子彈射入后，g取10m/s2，求：(1)炮彈步入鐵塊后炮彈和鐵塊一齊往右滑行的最大速率v1(2)木板往右滑行的最大速率v2(3)鐵塊在木板滑行的時(shí)間t【答案】(1)v1=6m/s(2)v2=2m/s(3)t=1s【分析】【詳解】(1)炮彈攻入鐵塊過程，由動(dòng)量守恒定理可得：m0v0=(m0+m)v1解得：v1=6m/s(2)鐵塊在木板上滑動(dòng)過程，由動(dòng)量守恒定理可得：(m0+m)v1=(m0+m+M)v2解得：v2=2m/s(3)對炮彈鐵塊整體，由動(dòng)量定律得：﹣μ(m0+m)gt=(m0+m)(v2﹣v1)解得：物塊相關(guān)于木板滑行的時(shí)間．動(dòng)能定律和動(dòng)量定律不但合用于質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)，也合用于質(zhì)點(diǎn)在變力作用下的運(yùn)動(dòng)，這時(shí)兩個(gè)定律表達(dá)式中的力均指均勻力，但兩個(gè)定律中的均勻力的涵義不一樣，在動(dòng)量定律中的均勻力F1是指合力對時(shí)間的均勻值，動(dòng)能定律中的均勻力F2是合力指對位移的均勻值．(1)質(zhì)量為1.0kg的物塊，受變力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，在2.0s的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)了2.5m的位移，速率達(dá)到了2.0m/s．分別應(yīng)用動(dòng)量定律和動(dòng)能定律求出均勻力F和F的12值．(2)如圖1所示，質(zhì)量為m的物塊，在外力作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，速率由v0變化到v時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為t，發(fā)生的位移為x．剖析說明物體的均勻速率v與v01、v滿足哪些條件時(shí)，F(xiàn)和F2是相等的．(3)質(zhì)量為m的物塊，在如圖2所示的合力作用下，以某一初速率沿x軸運(yùn)動(dòng)，當(dāng)由地點(diǎn)x=0運(yùn)動(dòng)至x=A處時(shí)，速率剛好為0，此過程中經(jīng)歷的時(shí)間為t2m，求此過程中物塊k所受合力對時(shí)間t的均勻值．【答案】（1）=1.0N，F(xiàn)=0.8N；（2）當(dāng)vt2時(shí)，F(xiàn)=F；（3）F．【分析】【詳解】解：(1)物塊在推動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中，應(yīng)用動(dòng)量定律有：解得：.02.0N1.0Nt2.0物塊在推動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中，應(yīng)用動(dòng)能定律有：解得：.02.02N0..5(2)物塊在運(yùn)動(dòng)過程中，應(yīng)用動(dòng)量定律有：解得：F1m(vv0)t物塊在運(yùn)動(dòng)過程中，應(yīng)用動(dòng)能定律有：解得：F2m(v2v02)2x當(dāng)F1F2時(shí)，由上兩式得：(3)由圖2可求得物塊由x0運(yùn)動(dòng)至xA過程中，外力所做的功為：設(shè)物塊的初速率為v0，由動(dòng)能定律得：解得：v0Akm設(shè)在t時(shí)間內(nèi)物塊所受均勻力的大小為F，由動(dòng)量定律得：由題已知條件：tm解得：．以以右圖,兩個(gè)小球A和B質(zhì)量分別是mA＝2.0kg,mB＝1.6kg,球A靜止在圓滑水平面上的M點(diǎn),球B在水平面上從遠(yuǎn)處沿兩球的中心連線奔向球A運(yùn)動(dòng),假設(shè)兩球相距L≤18m時(shí)存在著恒定的作用力F,L＞18m時(shí)無相互斥力.當(dāng)兩球相距最近時(shí),它們間的距離為d＝2m,此時(shí)球B的速率是4m/s.求:球B的初速率大小;兩球之間的作用力大小;兩球從開始相互作用到相距最近時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間.【答案】(1)；(2)F2.25N；(3)t3.56s【分析】試題剖析：（1）當(dāng)兩球速率相等時(shí)，兩球相距最近，根據(jù)動(dòng)量守恒定理求出B球的初速率；（2）在兩球相距L＞18m時(shí)無相互斥力，B球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩球相距L≤18m時(shí)存在著恒定作用力F，B球做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定律可得相互斥力（3）根據(jù)動(dòng)量定律獲取兩球從開始相互作用到相距最近時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間．（1）設(shè)兩球之間的作用力大小是F，兩球從開始相互作用到兩球相距最近時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間是t。
當(dāng)兩球相距最近時(shí)球B的速率vB4m，此時(shí)球A的速率vA與球B的速率大小相s等，,由動(dòng)量守恒定理可得：vB09m;ss(2)兩球從開始相互作用到它們之寬度離最近時(shí)，它們之間的相對位移x=L-d，由功能關(guān)系可得：'得：F=2.25N22(3)根據(jù)動(dòng)量定律，對A球有,得t3.56s點(diǎn)晴：此題綜合觀察了動(dòng)量定律、動(dòng)量守恒定理和能量守恒定理，綜合性較強(qiáng)．曉得速率相等時(shí)，兩球相距最近，以及曉得恒力與與相對位移的乘積等于系統(tǒng)動(dòng)能的損失是解決此題的要點(diǎn)．8．用動(dòng)量定律代辦二維問題時(shí)，才能在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別進(jìn)行研究。如圖所示，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速率大小都是v。碰撞過程中忽略小球所受重力。若小球與木板的碰撞時(shí)間為t，求木板對小球的均勻斥力的大小和方向?！敬鸢浮枯S正方向，方向沿t【分析】【詳解】小球在x方向的動(dòng)量變化為小球在y方向的動(dòng)量變化為(mvcos)根據(jù)動(dòng)量定律，方向沿y軸正方向解得Ft9．如圖甲所示，足夠長圓滑金屬滑軌MN、PQ處在同一斜面內(nèi)，斜面與水平面間的傾角θ=30°d=0.2m，滑軌的N、Q之間聯(lián)結(jié)一電阻R=0.9Ω，兩滑軌寬度的定值內(nèi)阻。
金屬桿ab的內(nèi)阻r=0.1Ω，質(zhì)量m=20g，垂直滑軌擱置在滑軌上。整個(gè)裝置處在垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁覺得硬度B=0.5T?，F(xiàn)用沿斜面平行于金屬滑軌的力F拉著金屬桿ab向下運(yùn)動(dòng)過程中，經(jīng)過R的電壓i隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象如圖乙所示。不計(jì)其他內(nèi)阻，重力推進(jìn)度g取10m/s2。(1)求金屬桿的速率v隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；(2)請做出拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象；(3)求0～1s內(nèi)拉力F的沖量?！敬鸢浮浚?）v5t（2）圖想法析；（3）IF0.225Ns【分析】【詳解】（1）設(shè)剎時(shí)覺得電動(dòng)勢為e，回路中覺得電壓為i，金屬桿ab的剎時(shí)速率為v。由法拉第電磁覺得定理：eBdv閉合電路的歐姆定理：ieRr由乙圖可得，i0.5t聯(lián)立以上各色得：v5t（2）ab沿滑軌向下運(yùn)動(dòng)過程中，由牛頓第二定理，得：由第（1）問可得，推動(dòng)度a5m/s2聯(lián)立以上各色可得：F0.05t0.2由此可畫出F-t圖象：（3）對金屬棒ab，由動(dòng)量定律可得：由第（1）問可得：聯(lián)立以上各色，得：tIF1s時(shí)，v=5m/s0.225Ns另解：由F-t圖象的面積可得IF1(0.20.25)1Ns=0.．質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛上去；已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間是1.2s，安全帶長5m，（安全帶伸長量遠(yuǎn)大于其原長）不計(jì)空氣阻力影響，g取10m/s2。
求：人向上減速過程中，安全帶對人的均勻斥力的大小及方向?！敬鸢浮?00N，方向：豎直向下【分析】【詳解】采納人為研究對象，人盼頭過程有：v2=2gh，代入數(shù)據(jù)解得：v=10m/s，緩沖過程由動(dòng)量定律有：（F-mg）t=mv，解得：）（60t1.2則安全帶對人的均勻斥力的大小為1100N，方向豎直向下。11．質(zhì)量為2kg的球，從4.05m高處自由盼頭到水平厚板上又被豎直彈起，彈起后能達(dá)到的最大高度為3.2m，如果球從開始盼頭到彈起并達(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)癜宓某饬Φ拇笮『头较颍敬鸢浮?00N【分析】【詳解】物體從盼頭到落地過程中經(jīng)歷的時(shí)間為t1，從彈起前往到最低點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t2，則有：，可得：.05s0.9s，.2s0.8sg10球與厚板作用的時(shí)間：tt總t1t21.750.90.8s0.05s由動(dòng)量定律對全過程可列多項(xiàng)式：mgt總Ft00可得厚板對小球的斥力Fmgt總2101.，方向豎直向下．t0.0512．一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平桌面上，如圖1所示，此刻對物體施加一個(gè)水平往右的拉力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初開始做勻推動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)，第3s末撤掉拉力，第5s末物體速率降低為0.求：(1)前3s內(nèi)拉力F的沖量．(2)第2s末拉力F的功率．【答案】（1）25Ns（2）50W【分析】【詳解】（1）由動(dòng)量定律有即前3s內(nèi)拉力F的沖量為I2525Ns（2）設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受滑動(dòng)磨擦力大小為f，則在2s～6s內(nèi)，由動(dòng)量定律有F2t2f(t2t3)0設(shè)在1s～3s內(nèi)物體的推進(jìn)度大小為a，則由牛頓第二定理有F2fma第2s末物體的速率為vat2第2s末拉力F的功率為PF2v聯(lián)立以上等式可求出P50W