内容正文:
第一部分 专题十一 动量守恒定律
-.-.---.-.-.---
专题十一
动量守恒定律
第1练
动量、动量定理
[小题·精讲精练]
(或其他量)发生变化的那部分物体作为研究对
[例题讲坛]
象,建立如下的“柱状模型”;在时间△t内,这部
例1 当前部分人对手机有较强的依赖性,出现躺
分质点的质量为△n一gSu△t,以这部分质量为
着看手机砸伤眼睛的情况,若手机质量为160g
研究对象,研究它在At时间内动量(或其他量)
从离人眼约20cm的高度无初速掉落,硬到眼睛
的变化情况,再根据动量定理(结合其他规律)求
后手机未反弹,眼睛受到的冲击时间约为0.1s
出有关物理量.
-1x-
[小题·分层分练]
取g=10m/s2,则手机对眼睛的冲击力约为
--施
(
[一层·打基础]
A.4.8N
B.3.2N
知识点一 对动量、冲量的理解
C.6N
业
D. 1.6N
1.大小为F、方向与水平面夹角
【解析】
根据自由落体公式v一2gh,可得砸到
为9的恒力作用在物体上,如
时
777777777777
眼睛时手机下落的速度大小v=2gh=
图所示,由于水平面对物体的
可
②×10×0.2m/s-2m/s
摩擦力较大,物体没有被拉动,在时间t内,拉力
F对物体的冲量大小为
C
对于手机,碰撞过程由动量定理1选向上为正(F
)
A.0
-ng)t-0-(-mv)
B.Fi
C. FtcosB
解得F-4.8N.故选A.
此
D.Ftsin8
【答案】A
知识点二
动量定理的理解
,2
例2 在我市创建全国文明城市期间,清洁工人经
2.城市进入高楼时代后,高
一个鸡蛋的威力
常使用高压水枪来清除墙壁上的小广告,其模型
空坠物已成为危害极大的
简化为圆形水枪管口贴近竖直墙壁,水以速度。
社会安全问题,图为一则
垂直射到墙壁上,随后沿墙面散开,不反弹,设水
安全警示广告,非常形象
从4楼下会让人起种包
枪管口的半径为R,水的密度为o.则水对墙壁的
地描述了高空坠物对人伤
从8下可以人的头皮
冲击力为
)
(
害的严重性,小明同学用
从18楼抛下可以行人头&
B.0R{2
A.2o2R2
从25楼下可以使人场死
下面的实例来检验广告词
C.2R#
D.02R{R
的科学性:设一个50g鸡蛋从25楼的窗户自由
【解析】设1时间内有V体积的水打在墙面上,
落下,与地面的碰撞时间约为2×103s,已知相
邻楼层的高度差约为3m,则该鸡蛋对地面产生
则这些水的质量为;m-oV-mR{}vt,
的冲击力约为
)
以这部分水为研究对象,它受到墙面的作用力为
A.10N
B.10{②N
F,以水运动的方向为正方向,由动量定理有:F
C.103N
D.10 N
-0-mu,即:F=-m_-or{}R2,负号表示水
知识点三 动量定理的应用
受到的作用力的方向与水运动的方向相反;由牛
3.极是一项刺激的户外冒险
顿第三定律可以知道,水对墙面的冲击力大小也
挑战活动,极者站在高塔
为mR22,故B正确,ACD错误.故选:B.
顶端,将一端固定的弹性长
【答案】B
绳绑在课关节处,然后双臂
【规律归纳】
建立柱状模型,应用动量定理解题
伸开,双腿并拢,头朝下跳离
正确选取研究对象,即选取很短时间△内动量
高塔,设弹性绳的原长为L.
59
培优限时练小题突破·物理
C.水平推力F:对a物体的冲量小于水平推力
F。对物体的冲量
D.摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对万物体
△P等于
做的功
塔顶时的速度为零,不计空气阻力,则
2
7.有一个竖直固定放置的四分之一光滑圆孤轨道,
,_
轨道圆心Q到地面的高度为人;小球从轨道最高
B.
点A由静止开始沿着圆孤轨道滑下,从轨道最
A.1
低点B离开轨道,然后做平抛运动落到水平地面
C.4
D.2+③
上的C点,C点与A点的水平距离也等于h.,则
_
下列说法正确的是
[二层·提考能]
_2
4.从/一0时刻开始:甲沿光滑水平面做直线运动
A_......
速度随时间变化如图甲;乙静止于光滑水平地
面,从,一0时刻开始受到如图乙所示的水平拉
力作用,则在0~4s的时间内
)
(_
7777777777777777
A.当小球运动到轨道最低点B时,轨道对它的
图甲
图乙
支持力等于重力的4倍
B.小球在圆孤轨道上运动的过程中,重力对小球
A. 甲物体所受合力不断变化
的冲量在数值上大于圆孤的支持力对小球的
B.甲物体的速度不断减小
冲量
C.2s末乙的动量改变运动方向
C.根据已知条件可以求出该四分之一圆孤轨道
D.2s末乙物体动量达到最大
5.小球质量为2n,以速度v沿水平方向垂直撞击
的轨道半径为0.2
D.小球做平抛运动落到地面时的速度与水平方
墙壁,球被反方向弹回速度大小是v,球与墙撞
向夹角e的正切值tan0-0.5
击时间为/,在撞击过程中,球对墙的平均冲力大
[小题·真题真练
小是
(
)
(多选)(2024·全国甲卷)崩床运动中,体重为
2nv
B.5t
A.5t
8n7
60kg的运动员在1一0时刚好落到床上,对崩
床作用力大小F与时间7的关系如图所示,假设
18nu
D.
2m
C.
5/
t
运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与
[三层·早拔尖
床接触时床水平,忽略空气阻力,重力加速
度大小取10m/s2.下列说法正确的是
,
6.(多选)水平面上有质量相等的a、6两个物体,水
平推力F、、F。分别作用在a、6一段时间后撤去
FN
推力,物体继续运动一段距离后停下,两物体的
7图线如图所示,图中AB//CD.则整个过程中
(
)
,
0.5
A.7-0.15s时,运动员的重力势能最大
B.1-0.30s时,运动员的速度大小为10m/s
C.7-1.00s时,运动员恰好运动到最大高度处
A.水平推力F、F。大小可能相等
D.运动员每次与蹴床接触到离开过程中对床
B.a的平均速度大于的平均速度
的平均作用力大小为4600N
60参考答案
电源内阻),滑动变阻器限流接法,由此连接实物图,如图
15.【解析】(1)小球进入电场后电场力产生的加速度为a.
所示;
小球在电场中的运动时间为1.
根据牛顿第二定律应有:qE-ma
根据位移一时间关系有一:###
联立代入数据解得:1一0.02s
(3)由电路利用闭合电路欧姆定律可知:U一E一I(R。+
r).则由数学知识可得,图像与纵坐标的交点为电源电动
代入数据解得:s-0.102m
势,故E一2.10V;而图像的斜率表示保护电阻与内电阻之
(3)相碰时小球的动能为E
0.40
【答案】
(1)B D
代入数据解得E.-7.76X10-J
【答案】(1)0.02s(2)0.102m(3)7.76×101
16.【解析】(1)题图乙中AB延长线交U轴于20V处,交I
(2)如图所示
轴于1.0A处,
所以电源的电动势为E-20V,内阻r-1
-f-202.
(3)2.10 0.20
(2)当P滑到R,的右端时,电路参数对应题图乙中的B
13.【解析】
(1)旋测微器读数1.5mm+50.0×0.01mm=
2.00mm
(3)当P滑到R。的左端时,由题图乙知此时U。一16V,I
(2)测量时,A的示数小,B的示数大,故A选小量程V
R.R
-####
(3)根据.-U.-IR
滑动变阻器的最大阻值为:R。-3002.
【答案】(1)20V200(2)50(3)3000
联立解得U-1+(+)R。#、
专题十一
动量守恒定律
斜$ 一1+(1)-3
第1练 动量、动量定理
解得R-16.20
小题·分层分练
1.【解析】 根据冲量的计算公式可得拉力F对物体的冲量大
代入数据求得:-5.1×102·m
小为:I.一Ft,故B正确、ACD错误,故选:B.
(5)电阻和温度有关,温度升高金属电阻率增大,故测得电阻
【答案】B
率偏大,所以在25°C的环境中电阻率为5.1×100·m.可能
2.【解析】鸡蛋下落的高度h-24×3m-72m,则由h-
是康铜制成;
导线长度/-RS
s~3.8s,地面的
2
代入数据求得,/'-102mm
碰撞时间约为:t.-2×10s-0.002s;
故大于100m.
取向下为正方向,全过程根据动量定理可得:
【答案】(1)2.00(2)V(3)16.2(4)5.1×10)
mg(7.+)-Ft-0
(5)可能 大于
解得冲击力为:F-950N~10N,故C正确,ABD错误.故
14.【解析】(1)根据库仑定律,A、B两点电荷间的库仑力大
选.C.
小为一#
【答案】C
。
3.【解析】极者下落第一个一时,据速度位移关系公式得
代入数据得F-9.0×10-N.
#2
(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等,均为
#E#
③
A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为
E-2E cos30”
④
由③④式并代入数据得E-7.8X10N/C
同理可得,下落三个时的动量为p-3
/3g
场强E的方向沿y轴正向.
【答案】
(1)9.0X10*N (2)7.8X10*N/C 方向沿y
下落四个士时的动量为p'-nV2gī.
轴正向
121
培优限时练小题突破·物理
所以△:-'-- 2g.(1-)
-10×1m/s-10m/s
故B正确,C错误;
故解得2十③,故选D.
D. 同理可知运动员落到瑜床时的速度大小为10m/s,以坚
:
直向上为正方向,根据动量定理
【答案】D
F·A-ng·△-mu-(-m)
4.【解析】速度时间图像的斜率表示加速度,从图甲中可知甲
其中
运动的速度时间图像的斜率不变,即加速度恒定,所以合力
A-0.3s
恒定,A错误;从图甲中可知甲的速度先减小后反向增大,E
代入数据可得F一4600N
错误;由乙图知;乙所受的拉力先沿正向后沿负向,说明乙在
根据牛领第三定律可知运动员每次与瑞床接触到离开过程
0~2s内做加速度减小的加速运动,2~4s内沿原方向做加
中对碳床的平均作用力大小为4600N,故D正确.
速度增大的减速运动,2s末运动方向没有改变,2s末乙的
故选BD.
动量达到最大,C错误D正确。
【答案】BD
【答案】D
刘由动
第2练 动量守恒定律
5.【解析】设初速度方向为正,则弹后的速度为一
小题·分层分练
1.【解析】取子弹的速度方向为正方向,根据动量守恒定律
表示力的方向与初速度方向相反;由牛领第三定律可知,球
得:mo-M.-0
对墙的平均冲击力大小为F-F-18m.故选C.
m 9.6×865
5t
【答案】C
故选:A.
6.【解析】o.图像中图线的斜率表示加速度,AB//CD,由图
【答案】A
2.【解析】
知撤去推力后a、的加速度相同,而撤去推力后合力等于摩
设A到达左侧最高点的速度为v,以小球和糟组成
擦力,由牛顿第二定律可知,a、受到的摩擦力大小相等,根
的系统为研究对象,根据系统水平动量守恒知,系统的初动
据牛顿第二定律在OA和OC段有:F一f一mu,由于该阶段
量为家,则末总动量为零,即v一0,根据系统的机械能守恒
a的加速度大于的加速度,所以FF。,但是a运动总时
知,A能到达B园橹左侧的最高点,故A正确;小球A和槛
间小于b的时间,由冲量定义I一F1知,整个过程中摩擦力
形物体B系统在水平方向动量守恒,规定向左为正方向,A
对a的冲量小于摩擦力对B的冲量,由动量定理对整个过
从静止运动到园橹最低点的过程中,由动量守恒定律得;
程研究得:Ft-ft-0,F:tc-ft-0,又tt,则有
m-2m-0.
F.. Ft.,即F 的冲量小于F。的冲量,故A错误,C正
由机核能守恒定律得:ngR-+.2.o}#
确;设两物体的最大速度为v,撤去拉力前两物体的平均速
度-号,撤去拉力后的平均速度一吾,可知a两物体平
均速度相等,故B错误;v/图像中图线与坐标轴围成的面积
成的系统在水平方向上动量守恒,当A在水平方向上的速
表示位移,可知a的位移小于b的位移,根据W一fx,可知
度向左时,B的速度向右,由于小球对B要做功,B的速度要
摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功,故D正
变化,所以B不可能做匀速运动,故C错误;因为A和B组
确。故选:CD.
成的系统在水平方向上动量守恒,当A运动到左侧最高点
【答案】CD
时,B向右运动的位移最大,设B向右的最大位移为x,取水
7.【解析】在最低点,mgR-mn,Fn-ng-”,解得Fa
平向左为正方向,根据水平动量守恒得:mv。一2mv.一0,即
2R--2-0,解得:x=
为:m
一3mg.A错误;小球从A运动到B,合外力冲量水平向右,
,
选:AD.
则支持力的冲量在竖直方向的分量与重力的冲量大小相等,
【答案】
AD
故支持力冲量在数值上大于重力的冲量,B错误,小球做乎
3.【解析】设铁块与木板速度相同时,共同速度大小为v,铁
抛运动时,h-R-寸gf{,h-R-ut,解得R-0.2h,C正确;
块相对木板向右运动时,滑行的最大路程为L,摩擦力大小
设小球做平抛运动位移与水平方向央角为a,则tana一1,因
为 /.根据能量守恒定律得:铁块相对于木板向右运动过程;
为tan0-2tana,所以tan0-2.D错误.
#1w-)L+(M+n)+E×14 )-f+(3+
【答案】C
小题·真题真练
1)+E.。,铁块相对于木板运动的整个过程:寸m^}-2/1.
【解析】 A.根据牛顿第三定律结合题图可知/一0.15s时
+(#M+m)v},又根据系统动量守恒可知,mo一(M+mn)
床对运动员的弹力最大,床的形变量最大,此时运动员
处于最低点,运动员的重力势能最小,故A错误;
v,代入数据解得E.一3J,A正确.
BC.根据题图可知运动员从1-0.30s离开瑜床到1-2.3s
【答案】A
再次落到蹴床上经历的时间为2s,根据竖直上抛运动的对
4.【解析】物块A与长木板B纽成的系统动量守恒,以向右
称性可知,运动员上升时间为1s,则在(一1.3s时,运动员
为正方向,由动量守恒定律得:mv。一(M十m)u.代入数据解
恰好运动到最大高度处,/一0.308时运动员的速度大小
得B的质量:M一2kg,故A正确;对B,由动量定理得
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