高二物理動(dòng)量和沖量-動(dòng)量定理專(zhuān)題專(zhuān)練

高二物理專(zhuān)題專(zhuān)練：動(dòng)量和沖量動(dòng)量定理一、考點(diǎn)聚焦動(dòng)量沖量動(dòng)量定理二、知識(shí)掃描動(dòng)量：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做物體的，即P=．動(dòng)量是矢量，其方向與方向相同．它的單位是．兩動(dòng)量相同，必是它們大小，且方向．動(dòng)量和動(dòng)能都是狀態(tài)量．質(zhì)量為m的物體，動(dòng)量大小為P，動(dòng)能為Ek，它們的關(guān)系是．沖量：力和力的作用時(shí)間的乘積稱(chēng)為力F的．即I=．沖量是矢量，若在時(shí)間t內(nèi)，F(xiàn)方向恒定，則它的方向與方向相同，它的單位是．動(dòng)量定理動(dòng)量定理的內(nèi)容是，表達(dá)式為．在恒力作用的條件下，動(dòng)量定理可由牛頓第二定律推導(dǎo)出來(lái)，其簡(jiǎn)要過(guò)程為注意：（1）在物體受變力作用時(shí)動(dòng)量定理仍然成立．但此時(shí)不可用表示沖量，動(dòng)量定理可表達(dá)為ΣI=ΔP．（2）動(dòng)量定理中的速度通常均指以地面為參照系的速度．三、好題精析例1．從塔頂以相同速率拋出A、B、C三小球，A豎直上拋，B平拋，C豎直下拋．另有D球從塔頂起自由下落，四小球質(zhì)量相同，落到同一水平面上．則（）A．落地時(shí)動(dòng)能相同的小球是A、B、CB．落地時(shí)動(dòng)量相同的小球是A、B、CC．從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞剡^(guò)程中，動(dòng)能增量相同的小球只有A、B、CD．從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞剡^(guò)程中，動(dòng)量增量相同的小球是B、D圖6－1－1例2．如圖6－1－1所示，質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)沿斜面從h1高處下滑到地面，隨后又沿另一斜面上滑到h2高處B點(diǎn)停止．若在B點(diǎn)給物體一瞬時(shí)沖量，使物體B點(diǎn)沿原路返回A點(diǎn)，需給物體的最小沖量的大小是多少？圖6－1－1圖6－1－2例3．如圖6－1－2所示，質(zhì)量為m＝2kg的物體，在水平力9.8N的作用下，由靜止開(kāi)始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)．已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．若F作用后撤去，撒去F后又經(jīng)物體與豎直墻壁相碰，若物體與墻壁作用時(shí)間，碰墻后反向彈回的速，求墻壁對(duì)物體的平均作用力(g取10m/s2)．圖6－1－2圖6－1－3例4．在光滑水平面上，放著兩塊長(zhǎng)度相同、質(zhì)量分別為M1和M2的木板，在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊，如圖6－1－3所示．開(kāi)始時(shí)，各物均靜止，今在兩物塊上各作用一個(gè)水平恒力F1和F2，當(dāng)物塊與木板分離時(shí)，兩木板的速度分別為v1和v2，物塊與兩木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，下列說(shuō)法正確的是()圖6－1－3A．若F1=F2，Ml>M2，則v1>v2；B．若F1=F2，Ml<M2，則v1>vl；C．若F1>F2，Ml=M2，則v1>v2；．D．若F1<F2，Ml=M2，則v1>v2。AB圖6－1－4例5．如圖6－1－4，A、B兩小物快以平行于斜面的輕細(xì)線相連，均靜止于斜面上．以平行于斜面向上的恒力拉A，使A、B同時(shí)由靜止起以加速度a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．經(jīng)時(shí)間t1，細(xì)線突然被拉斷．再經(jīng)時(shí)間t2，B上滑到最高點(diǎn)．已知A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，細(xì)線斷后拉AAB圖6－1－4四．變式遷移abF圖6－1－51．如圖6－1－5所示，水平面上疊放著a、b兩木塊，用手輕推木塊b，a會(huì)跟著一起運(yùn)動(dòng)；若用錘子水平猛擊一下babF圖6－1－5A．輕推b時(shí)，b給a的作用力大B．輕推b時(shí)，b給a的作用時(shí)間長(zhǎng)C．猛擊b時(shí)，b給a的沖量大D．猛擊b時(shí)，b給a的沖量小2．采煤方法中，有一種方法是用高壓水流將煤層擊碎而將煤采下．今有一采煤用水槍?zhuān)蓸尶谏涑龅母邏核魉俣葹関。．設(shè)水的密度為，水流垂直射向煤層表面．試求煤層表面可能受到的最大壓強(qiáng)．五、能力突破1．運(yùn)輸家用電器、易碎器件等物品時(shí)，經(jīng)常用泡沫塑料作填充物，這是為了在運(yùn)輸過(guò)程中（）A．減小物品受到的沖量B．使物體的動(dòng)量變化量減小C．較尖銳的物體不是直接撞擊物品表面，而是撞擊泡沫塑料，減小撞擊時(shí)的壓強(qiáng)D．延長(zhǎng)了物品受撞擊的相互作用時(shí)間2．關(guān)于沖量跟物體受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體受到的沖量越大，物體的速度也越大B．物體受到的沖量越大，它的動(dòng)量的增量也越大C．物體受到的沖量越大，它受到的沖力也越大D．物體受到的沖量越大，它的加速度也越大圖6－1－63．如圖6－1－6所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體沿同一高度、傾角不同的兩光滑斜面頂端從靜止自由下滑，到達(dá)斜面底端，兩個(gè)物體具有不同的物理量是（）圖6－1－6A．下滑過(guò)程中重力的沖量B．下滑過(guò)程中彈力的沖量C．下滑過(guò)程中合力的沖量D．剛到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量大小4．質(zhì)量為4kg的物體A以v0=10m/s初速度滑到水平面B上，已知A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g=10m/s2，若以v0為正方向，則在10s內(nèi)，物體受到的沖量為（）圖6－1－7A．80N?s B．-80N?s C．40N?s D．-40N?s圖6－1－75．如圖6－1－7所示，質(zhì)量為M的小車(chē)在光滑的水平面上以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處自由下落，與小車(chē)碰撞后，反彈上升的高度仍為h，設(shè)M>>m，碰撞彈力N>>mg，球與車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則小球彈起后的水平速度是（）A． B．0 C．－v D．6．質(zhì)量為m的小球，以水平初速度v0拋出，經(jīng)一段時(shí)間，恰垂直于斜面與斜面相碰，斜面對(duì)水平面的傾角為θ＝30°。這段時(shí)間內(nèi)，重力對(duì)小球的沖量大小為，方向?yàn)?。小球與斜面相碰后，彈回初速率恰好為v0，則斜面對(duì)小球的沖量大小為，方向?yàn)?。圖6－1－87．如圖6－1－8，用線將金屬M(fèi)和m連在一起浸沒(méi)入水中，從靜止開(kāi)始以加速度a加速下沉，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，線斷了，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t2，木塊停止下沉，求此時(shí)金屬塊M的速度。圖6－1－88．一宇宙飛船，以v=1.2×104m/s的速度進(jìn)入一宇宙微塵區(qū)，此塵區(qū)平均每1m3含有一個(gè)宇宙微塵，每個(gè)微塵的平均質(zhì)量為m=2×10-4g，已知飛船在垂直于速度方向的截面積為9．長(zhǎng)L=2.2m的均勻細(xì)軟繩，質(zhì)量為m=100g，用輕細(xì)線懸掛起來(lái)，靜止時(shí)繩豎直，下端距地面的高度為h=5m，剪斷細(xì)線，使繩自由下落，求繩著地過(guò)程中，地面對(duì)繩的平均作用力。圖6－1－910．如圖6－1－9，質(zhì)量為m的三棱柱放壓光滑平面上，△ABC為其截面∠A=θ，質(zhì)量為m的物塊P沿斜面勻加速下滑，加速度為，P下滑過(guò)程中，三棱柱始終靜止，設(shè)地面對(duì)三棱柱的支持力為N，靜摩擦力為f。圖6－1－9(1)應(yīng)用牛頓第二定律求N和f；（2）應(yīng)用動(dòng)量定理求N和f。參考答案二、知識(shí)掃描1、動(dòng)量mv速度kg?m/s相等相同P2=2mEk2、沖量FtFN?s3、物體的動(dòng)量增量等于物體所受外力的總沖量ΔP=ΣIΣFt=mv2－mv1ΔP=ΣIF?t三、好題精析例1．〖解析〗四個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能均守恒．拋出時(shí)動(dòng)能相同的小球，機(jī)械能相同，落地時(shí)它們機(jī)械能一定也相同，即落地時(shí)動(dòng)能相同，故A對(duì)．動(dòng)量是矢量，落地時(shí)B的速度方向與A、C不同，故B的動(dòng)量與A、C不同，B錯(cuò)．四小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能增量均為ΔEK=mgh，均相同，C錯(cuò)．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)量增量為ΔP=mg?t，只有B、D運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故D對(duì)．〖點(diǎn)評(píng)〗（1）動(dòng)量是矢量，質(zhì)量相同的物體，速率相等，動(dòng)能相同．但因方向可能不同，故動(dòng)量可能不相同．（2）本題中，物體只受重力作用，動(dòng)能增量等于重力所做功，它與軌跡是直線還是曲線無(wú)關(guān)，當(dāng)小球的部分路徑重復(fù)時(shí)（如A球）仍可只計(jì)起終點(diǎn)高度差去計(jì)算重力的功．小球動(dòng)量增量等于重力的沖量，它也與軌跡是直線還是曲線無(wú)關(guān)，但路徑重復(fù)時(shí)，所經(jīng)時(shí)間仍要計(jì)為重力作用的時(shí)間．例2．〖解析〗物體從A運(yùn)動(dòng)到B，克服摩擦力做的功為物體要從B返回A，必需的最小動(dòng)能為根據(jù)，所以最小沖量的大小為〖點(diǎn)評(píng)〗注意動(dòng)能與動(dòng)量大小之間的關(guān)系，。例3．〖解析〗研究從物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到撞墻后反彈的全過(guò)程，選F的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量定理有解得墻對(duì)物體的平均作用力為〖點(diǎn)評(píng)〗1．本題也可以把物體的運(yùn)動(dòng)分為加速、減速和撞墻三個(gè)過(guò)程，用牛頓定律進(jìn)行求解，但過(guò)程比較煩瑣?？梢?jiàn)研究全過(guò)程（或整體法）比分階段（或隔離法）簡(jiǎn)便快捷．2．應(yīng)注意矢量的方向性．通常要設(shè)定正方向，然后用正、負(fù)表示矢量的方向。方向（正、負(fù)）弄錯(cuò)是常見(jiàn)的錯(cuò)誤。例4．〖解析〗設(shè)物塊質(zhì)量m，木板質(zhì)量M，長(zhǎng)為L(zhǎng)，物塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力大小為f，在水平力F作用下，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物塊恰滑過(guò)木板，分離時(shí)物塊的速度v，木板的速度V，木板通過(guò)的位移S，物塊通過(guò)的位移為S+L．則有(F-f)t=mvft=MV由此可得：，。因此，分離時(shí)木板的速度其中F>f。可知，M增大或F增大時(shí)，速度V都變小，選項(xiàng)B、D正確．〖點(diǎn)評(píng)〗解本題時(shí)容易錯(cuò)誤認(rèn)為水平力越大，木板的速度V也越大，而選擇選項(xiàng)C等錯(cuò)誤．其實(shí)，力F作用在物塊上，F(xiàn)越大，每時(shí)每刻物塊與木板的速度差越大，物塊能較快脫離木板，木板獲得的速度不一定大。本題用若采用比例法則簡(jiǎn)便一些。解題如下：由動(dòng)量定理，木板的末速度可以表示為①以木板為參照物，滑塊相對(duì)木板的加速度為②表明a隨F、M增大而增大。設(shè)木板長(zhǎng)為L(zhǎng)，則滑塊通過(guò)木板時(shí)間為綜合以上各式可得B、D正確。例5．〖解析〗本題中，由于恒力大小、斜面的傾角、A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均未知，故分別對(duì)A、B運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理建立方程時(shí)有一定困難，但若以系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)合外力為ΣF=(m1+m2)a，且注意到，細(xì)繩拉斷前后，系統(tǒng)所受各個(gè)外力均未變化，全過(guò)程中，B的動(dòng)量增量為零，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，有：解出〖點(diǎn)評(píng)〗（1）動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可以是物體系統(tǒng)。系統(tǒng)所受合外力的沖量等于系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量增量之和．（2）在系統(tǒng)所受外力中有較多未知因數(shù)時(shí)，應(yīng)用牛頓第二定律