高中物理动量定理真题汇编(含答案)及解析.docx

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1、高中物理动量定理真题汇编(含答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图所示，足够长的木板A和物块C置于同一光滑水平轨道上，物块B置于A的左端，A、B、C的质量分别为m、2m和3m，已知A、B一起以v0的速度向右运动，滑块C向左运动，A、C碰后连成一体，最终A、B、C都静止，求：（i）C与A碰撞前的速度大小（ii）A、C碰撞过程中C对A到冲量的大小．【答案】（1）C与A碰撞前的速度大小是v0；（2）A、C碰撞过程中C对A的冲量的大小是3mv0．2【解析】【分析】【详解】试题分析：①设C与A碰前速度大小为v1,以A碰前速度方向为正方向，对A、B、C从碰前至最

2、终都静止程由动量守恒定律得：(m2m)v0－3mv1?0解得：v1v0．②设C与A碰后共同速度大小为v2，对A、C在碰撞过程由动量守恒定律得：mv0－3mv1(m3m)v2在A、C碰撞过程中对A由动量定理得：ICAmv2－mv0解得：ICA3mv02即A、C碰过程中C对A的冲量大小为3mv0．方向为负．2考点：动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求木板、木块速度问题，分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律即可正确解题；解题时要注意正方向的选择．2．动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表

3、达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值．(1)质量为1.0kg的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s的时间内运动了2.5m的位移，速度达到了2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x．分析说明物体的平均速度v与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的．(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置

4、x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为tm，求此过程中物块2k所受合力对时间t的平均值．【答案】（1）F1=1.0N，F2=0.8N；（2）当vxv0v时，F1=F2；（3）F2kA．t2【解析】【详解】解：(1)物块在加速运动过程中，应用动量定理有：F1gtmvt解得：F1mvt1.02.0N1.0Nt2.0物块在加速运动过程中，应用动能定理有：F2gx1mvt22解得：F2mvt21.02.02N0.8N2x22.5(2)物块在运动过程中，应用动量定理有：Ftmvmv10解得：F1m(vv0)t物块在运动过程中，应用动能定理有：F2x1mv21mv0222解得

5、：F2m(v2v02)2xxv0v当F1F2时，由上两式得：vt2(3)由图2可求得物块由x0运动至xA过程中，外力所做的功为：W1kAgA1kA222设物块的初速度为v0，由动能定理得：W01mv022解得：v0Akm设在t时间内物块所受平均力的大小为F，由动量定理得：Ft0mv0由题已知条件：tm2k2kA解得：F3．如图所示，用0.5kg的铁睡把钉子钉进木头里去，打击时铁锤的速度v=4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s（取g=10m/s2），那么：（1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力多大？（2）考虑铁锤的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是

6、多大？【答案】（1）200N，方向竖直向下；（2）205N，方向竖直向下【解析】【详解】（1）不计铁锤受的重力时，设铁锤受到钉子竖直向上的平均作用力为F1，取铁锤的速度v的方向为正方向，以铁锤为研究对象，由动量定理得F1t0mv则F1mv0.54.0N200Nt0.01由牛顿第三定律可知，铁锤钉钉子的平均作用力F1的大小也为200N，方向竖直向下。（2）考虑铁锤受的重力时，设铁锤受到钉子竖直向上的作用力为F2，取铁锤的速度v的方向为正方向，由动量定理得mgF2t0mv可得mvmg205NF2t即考虑铁锤受的重力时，铁锤打打子的平均作用力为F2=205N，方向竖直向下。4．如图所示,两

7、个小球A和B质量分别是mA＝2.0kg,mB＝1.6kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F,L＞18m时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d＝2m,此时球B的速度是4m/s.求:(1)球B的初速度大小;(2)两球之间的斥力大小;(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间.【答案】(1)vB09s；(2)F2.25N；(3)t3.56sm【解析】试题分