第十講-動量定理-春期拔高

第十講動量定理一個有趣的討論在小河上有一座小木橋，一演員攜帶兩個演出用的小球，其中兩球和人的總重力正好略大于小橋的最大負荷量，為了能一次完成過橋，有人提議讓演員像演出一樣，將兩球拋起并保證任何時刻至多只有一個小球在手中，這樣一邊拋球一邊過橋，如圖所示，則他這樣能否安全過橋？請寫出分析過程。重點突破【突破點一】動量變化量（多選）質(zhì)量為1kg的物體，當其速率由12m/s變?yōu)?m/s時，它的動量增量的大小可能是（BD）A．1kg·m/sB．16kg·m/sC．7kg·m/sD．8kg·m/s質(zhì)量為m=0．10kg的小鋼球以v=10m/s的水平速度拋出，下落h=5．0m時撞擊一鋼板，撞后速度恰好反向，則鋼板與水平面的夾角，剛要撞擊鋼板時小球動量的大小為，撞擊過程中動量變化量為．（g?。就黄泣c二】恒力的沖量物體受到一個水平向右的推力的作用而靜止在水平桌面上，求：（1）推力在6s內(nèi)的沖量是多少？方向如何？（2）這個沖量在數(shù)值上與F—t圖中陰影面積有何聯(lián)系？（3）如果推力方向不變，在6s內(nèi)從零均勻增大到15N，計算推里在6s內(nèi)的沖量．質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，在與水平方向成θ角的拉力F的作用下由靜止開始運動，經(jīng)過時間t后速度達到v．在這段時間內(nèi)拉力F和重力的沖量大小分別為（D）A．Ft，0B．Ftcosθ，0C．mv，0D．Ft，mgt【突破點三】變力的沖量1：圖像法一物體放在水平地面上，如圖甲所示，已知物體所受水平拉力F隨時間t的變化情況如圖乙所示，物體相應的速度v隨時間t的變化關系如圖丙所示．求：（1）0～8s時間內(nèi)拉力的沖量；（2）0～6s時間內(nèi)物體的位移；（3）0～10s時間內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功．（多選）一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動．F隨時間t變化的圖線如圖所示，則（AB）A．t=1s時物塊的速率為1m/sB．t=2s時物塊的動量大小為4kg·m/sC．t=3s時物塊的動量大小為5kg·m/sD．t=4s時物塊的速度為零一個變力F作用在物體上，此力隨時間變化的情況如圖所示．規(guī)定向右方向為F的正方向，則由圖線可知，前2S內(nèi)變力F的沖量為N?s；5S內(nèi)變力F的沖量為N?s．2：動量定理質(zhì)量相等的A、B兩物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1、F2的作用而從靜止開始作勻加速直線運動．經(jīng)過時間和4速度分別達到2和時，分別撤去和，以后物體繼續(xù)做勻減速直線運動直至停止．兩物體速度隨時間變化的圖象如圖所示．設和對A、B的沖量分別為和，和對A、B做的功分別為和，則下列結論正確的是（B）A．＞，＞W(wǎng)2 B．＜，＞ C．＜，＜W2 D．＞，＜如圖所示，下端固定的豎直輕彈簧的上端與質(zhì)量為2kg的物體B連接，質(zhì)量為1kg的物體A放在B上．先用力將彈簧壓縮后釋放，它們向上運動，當A、B分離后A又上升了0．2m達到最高點，這時B第一次向下運動且彈簧恰好恢復原長，則從A、B分離到A達到最高點的過程中，彈簧彈力對B的沖量大小為（取g=）（A）A．4N?s B．6N?sC．8N?s D.12N?s圖12-3所示的圓錐擺中，m、θ、ω已知，求a至b半個周期內(nèi)張力的沖量？【突破點四】動量定理求平均力一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v．在此過程中，（B）A．地面對他的沖量為mv+mg，地面對他做的功為B．地面對他的沖量為mv+mg，地面對他做的功為零C．地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為D．地面對他的沖量為mv-mg，地面對他做的功為零一質(zhì)量為m的鐵錘，以速度v，豎直打在木樁上，經(jīng)過時間后停止，則在打擊時間內(nèi)，鐵錘對木樁的平均沖力的大小是（C）A．mg B．．C．mg+D．-mg【突破點五】系統(tǒng)動量定理我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠．觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交捧”的運動員乙前面．并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出．在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則（B）

A．甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量

B．甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反

C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量

D．甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功（多選）如圖，小木塊P和長木板Q疊放后靜置于光滑水平面上．P、Q的接觸面是粗糙的．用足夠大的水平力F拉Q，P、Q間有相對滑動．在P從Q左端滑落以前，關于水平力F的下列說法中正確的是（AD）A．F做的功大于P、Q動能增量之和B．F做的功等于P、Q動能增量之和C．F的沖量大于P、Q動量增量之和D．F的沖量等于P、Q動量增量之和（多選）如圖所示，箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一質(zhì)量為m的鐵球以速度v向左壁碰去，來回碰幾次后停下來，而箱子始終靜止，則整個過程中（CD）A．鐵球?qū)ο渥拥臎_量為零B．鐵球和箱子受到的沖量大小相等C．箱子對鐵球的沖量為mv，向右D．摩擦力對箱子的沖量為mv，向右如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M間及M與地面的接觸面均光滑．開始時，m和M均靜止，現(xiàn)同時對m、M施加等大反向的水平恒力和，從兩物體開始運動以后的全部運動過程中，彈簧形變不超過其彈性限度．對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的有（D）①由于、等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒；②當彈簧彈力大小與、大小相等時，m、M各自的動能最大；③由于、大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運動；④由于、等大反向，故系統(tǒng)的總動量始終為零A．①④B．②③C．①②④D．②④質(zhì)量為m的木塊下面用細線系一質(zhì)量為M的鐵塊，一起浸沒在水中從靜止開始以加速度a勻加速下沉（如圖），經(jīng)時間s后細線斷裂，又經(jīng)s后，木塊停止下沉．試求鐵塊在木塊停止下沉瞬間的速度．如圖所示，A、B兩小物塊用平行于斜面的輕細線相連，均靜止于斜面上．用平行于斜面向上的恒力拉A，使A、B同時由靜止以加速度a沿斜面向上運動．經(jīng)時間，細線突然被拉斷．再經(jīng)時間，B上滑到最高點．已知A、B的質(zhì)量分別為、，細線斷后拉A的恒力不變，求B到達最高點時A的速度．

如圖所示，在光滑的水平面上用細線將質(zhì)量分別為2.0kg和4.0kg的A、B兩小球連在一起，沿連線方向突然給球A一個50N·s的瞬時沖量，導致細線斷裂，已知細線斷裂時A球的速度為10m/s，則B球的速度為多大?（D）A.7.2m/sB.7.3m/sC.7.4m/sD.7.5m/s【突破點六】流體動量定理某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中．為計算方便起見，假設水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度豎直向上噴出；玩具底部為平板（面積略大于S）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g．求：（1）噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；（2）玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度．宇宙飛船進入一個宇宙塵埃區(qū)，每前進1m，就有10個平均質(zhì)量為的微塵粒與飛船相撞，并附在飛船上．若塵埃微粒原來的速度不計，要保持飛船的速度10km/s，飛船噴氣產(chǎn)生的推力至少應維持多大？某種氣體分子束由質(zhì)量m=5.4*10-26kg速度V＝460m/s的分子組成，各分子都向同一方向運動，垂直地打在某平面上后又以原速率反向彈回，如分子束中每立方米的體積內(nèi)有n0＝1.5*1020個分子，求被分子束撞擊的平面所受到的壓強．如圖8-7-14所示為一個自動稱米裝置.今欲稱米

M（不計臺秤上的容器質(zhì)量），打開出口開關，米經(jīng)出口（設此時速度為零）形成米流（設米的流量為m）流入盛米容器，當臺秤示數(shù)達到

M時，出口開關自動關閉，切斷米流，已經(jīng)流出但仍在空中的米最后仍落到容器中.試問：此裝置稱米是否準確？【突破點七】動量與電磁結合如圖所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的勻強磁場分布在寬度為L的區(qū)域內(nèi),現(xiàn)有一個邊長為a（a<L）的正方形閉合線圈以初速度v0垂直磁場邊界滑過磁場后,速度為v（v<v0）,則（B）A:完全進入磁場中時,線圈的速度大于（v0+v）/2B:完全進入磁場中時,線圈的速度等于（v0+v）/2C:完全進入磁場中時,線圈的速度小于（v0+v）/2D:完全進入磁場中時,線圈的速度等于v0如圖所示，足夠長的U型光滑導軌固定在傾角為30°的斜面上，導軌的寬度L＝0.5m，其下端與R＝1Ω的電阻連接，質(zhì)量為m＝0.2kg的導體棒（長度也為L）與導軌接觸良好，導體棒及導軌電阻均不計。磁感應強度B＝2T的勻強磁場垂直于導軌所在的平面，用一根與斜面平行的不可伸長的輕繩跨過定滑輪將導體棒和質(zhì)量為M＝0.4kg的重物相連，重物離地面足夠高。使導體棒從靜止開始沿導軌上滑，當導體棒沿導軌上滑t＝1s時，其速度達到最大（取g＝10m/s2）。求：（1）導體棒的最大速度vm；（2）導體棒從靜止開始沿軌道上滑時間t＝1s的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？隨堂測試（20分）人在高處跳到低處時，為了安全，一般都讓腳尖先著地，這樣做是為了（C）

A．減小沖量B．減小動量的變化量

C．增大與地面的作用時間，從而減小沖力D．增大人對地面的壓強，起到安全作用（20分）高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛剛產(chǎn)生作用前人下落的距離為h（可視為自由落體運動）．此后經(jīng)歷時間t安全帶達到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為（A）A．+mg B．﹣mgC．+mgD．﹣mg（多選）（20分）一個質(zhì)量為0．3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，速度大小與碰撞前相同，作用時間為0．1s．則碰撞過程中墻壁對小球的平均作用力F和墻壁對小球做功的平均功率大小P為（BC）A．F=18NB．F=36NC．P=0D．P=108w（20分）在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平恒力F的作用下，在時間t內(nèi)通過的位移為Ｌ，動量變?yōu)閜、動能變?yōu)椋韵抡f法正確的是（B）A．若由靜止出發(fā)，仍在水平恒力F的作用下，經(jīng)過時間2t物體的動能將變?yōu)?B．若由靜止出發(fā)，仍在水平恒力F的作用下，經(jīng)過時間2t物體的動能將變?yōu)?C．若由靜止出發(fā)，在水平恒力2F的作用下，通過位移L物體的動量將變?yōu)?pD．若由靜止出發(fā)，在水平恒力2F的作用下，通過位移L物體的動量將變?yōu)?p（多選）（20分）如圖所示，兩個質(zhì)量相等的物體A、B從同一高度沿傾角不同的兩光滑斜面由靜止自由滑下，在到達斜面底端的過程中，下列說法正確的是（BC）A．兩物體所受重力的沖量相同B．兩物體所受合外力的沖量大小相同C．兩物體到達斜面底端時的動量不同D．兩物體動量的變化量相同課后練習如圖所示，平面上有兩個質(zhì)量相同的物體P和Q，P以速率v做勻速圓周運動，Q在直線AB上以速度v向右勻速運動，則P運動到圓周上哪些地方才能使得P、Q兩物體的動量相同（D）B點 B．C點 C．A點 D．D點如圖所示，一個下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，左端與豎直墻壁接觸，現(xiàn)打開右端閥門K，氣體往外噴出，設噴口面積為S，氣體密度為ρ，氣體往外噴出的速度為υ，則氣體剛噴出時鋼瓶左端對豎直墻的作用力大小是（D）A.