欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:60821204
大小:77.91 KB
页数:9页
时间:2020-12-20
《高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍,重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求:(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功;(2)人给第一辆车水平冲量的大小。【答案】(1)-3kmgL;(2)m10kgL。【解析】【分析】【详解】(1)设运动过程中摩擦阻力
2、做的总功为W,则W=-kmgL-2kmgL=-3kmgL即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL。(2)设第一辆车的初速度为v0,第一次碰前速度为v1,碰后共同速度为v2,则由动量守恒得mv1=2mv2kmgL1mv121mv0222k(2m)gL01(2m)v222由以上各式得v010kgL所以人给第一辆车水平冲量的大小Imv0m10kgL2.半径均为R52m的四分之一圆弧轨道1和2如图所示固定,两圆弧轨道的最低端切线水平,两圆心在同一竖直线上且相距R,让质量为1kg的小球从圆弧轨道1的圆弧面上某处由静止释放,小球在圆弧轨道1上滚动过程
3、中,合力对小球的冲量大小为5Ns,重力加速度g取10m/s2,求:(1)小球运动到圆弧轨道1最低端时,对轨道的压力大小;(2)小球落到圆弧轨道2上时的动能大小。【答案】(1)5(22)N(2)62.5J2【解析】【详解】(1)设小球在圆弧轨道1最低点时速度大小为v0,根据动量定理有Imv0解得v05m/s在轨道最低端,根据牛顿第二定律,Fmgmv02R解得F522N2根据牛顿第三定律知,小球对轨道的压力大小为F522N2(2)设小球从轨道1抛出到达轨道2曲面经历的时间为t,水平位移:xv0t竖直位移:y1gt22由勾股定理:x2y2R2解得t
4、1s竖直速度:vygt10m/s可得小球的动能Ek1mv21mv02vy262.5J223.一个质量为60千克的蹦床运动员从距离水平蹦床网面上3.2米的高处自由下落,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5米高处.已知运动员与网接触的时候为1.2秒。求运动员和网接触的这段时间内,网对运动员的平均作用力F(g取10m/s2)。【答案】1500N,方向竖直向上【解析】【详解】设运动员从h1处下落,刚触网的速度为v12gh18ms(方向向下)运动员反弹到达高度h2,离网时速度为v22gh210ms(方向向上)在接触网的过程中,运动员受到向上的弹
5、力F和向下的重力mg,设向上方向为正,由动量定理有Fmgtmv2mv1解得F=1500N,方向竖直向上。4.滑冰是青少年喜爱的一项体育运动。如图,两个穿滑冰鞋的男孩和女孩一起在滑冰场沿直线水平向右滑行,某时刻他们速度均为v0=2m/s,后面的男孩伸手向前推女孩一下,作用时间极短,推完后男孩恰好停下,女孩继续沿原方向向前滑行。已知男孩、女孩质量均为m=50kg,假设男孩在推女孩过程中消耗的体内能量全部转化为他们的机械能,求男孩推女孩过程中:(1)女孩受到的冲量大小;(2)男孩消耗了多少体内能量?【答案】(1)100N?s(2)200J【解析】【
6、详解】(1)男孩和女孩之间的作用力大小相等,作用时间相等,故女孩受到的冲量等于男孩受到的冲量,对男孩,由动量定理得:I=△P=0-mv0=-50×2=-100N?s,所以女孩受到的冲量大小为100N?s;(2)对女孩,由动量定理得100=mv1-mv0,故作用后女孩的速度v1100502m/s4m/s50根据能量守恒知,男孩消耗的能量为E1mv1221mv0215016504200J;2225.如图所示,真空中有平行正对金属板ABU=91V的电源、,它们分别接在输出电压恒为两端,金属板长L=10cm、两金属板间的距离d=3.2cm,A、B两板
7、间的电场可以视为匀强电场。现使一电子从两金属板左侧中间以7v0=2.0×10m/s的速度垂直于电场方向进入电场,然后从两金属板右侧射出。已知电子的质量-30-19m=0.91×10kg,电荷量e=1.6×10C,两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计(计算结果保留两位有效数字),求:(1)电子在电场中运动的加速度a的大小;(2)电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y;(3)从电子进入电场到离开电场的过程中,其动量增量的大小。【答案】(1)5.01014m/s2;(2)0.63m;(3)2.31024kgm/s。【解析】【详解】(1
8、)设金属板A、B间的电场强度为E,则EU,根据牛顿第二定律,有dEema电子在电场中运动的加速度EeUe911.61019m/s214m/s2adm3.21020.
此文档下载收益归作者所有