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时间:2019-07-16
《《动量定理的应用》进阶练习(一)-1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、《动量定理的应用》进阶练习一、单选题.小球从空中静止下落,与水平地面相碰后反弹至某一高度,其速度随时间变化的关系图线如图所示.则( ).小球反弹后离开地面的速度大小为.小球反弹的最大高度为.与地面相碰,小球速度变化量的大小为.与地面相碰,小球动量变化率的方向竖直向下.某物体受到•的冲量作用,则( ).物体初动量方向一定与这个冲量的方向相反.物体末动量一定是负值.物体动量的增量一定与规定的正方向相反.物体的动量一定减小.如图甲所示,光滑水平面上并排放着两个相同的木块、,一颗子弹以一定速度水平射入并穿出木块,用表示木块受到
2、子弹作用力的冲量,表示木块的动量,且、随时间变化的规律分别如图乙、丙所示,那么( ) .() 二、多选题.如图所示,光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,质量为的金属杆,以初速度从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度后又返回底端.若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则( ).整个过程中金属杆所受合外力的冲量大小为.上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于.上滑到最
3、高点的过程中电阻上产生的焦耳热等于.金属杆上滑、返回两过程中所受重力的冲量相等三、填空题.如图所示,竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,另一端与质量为的物体固定在一起,质量为的物体置于的正上方处静止.现让自由下落(不计空气阻力),和发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后粘在一起.已知碰后经下降了至最低点,弹簧始终处于弹性限度内(取)求:①从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量△;②从碰后至返回到碰撞点的过程中,弹簧对物体冲量的大小.参考答案【答案】.解:①做自由落体运动,机械能守恒,由机械能守恒定律得:,代入数据解得:,、碰撞过程系
4、统动量守恒,以的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:(),代入数据解得:,从碰后到最低点过程,由能量守恒定律得:△()(),代入数据解得:△;②从碰后到返回碰撞点的过程,以向上为正方向,由动量定理得:()•(),代入数据解得:•;答:①从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量为;②从碰后至返回到碰撞点的过程中,弹簧对物体冲量的大小为•.【解析】. 解:.由图象可知:末物体反弹,此时速度的大小为,故错误;、小球能弹起的最大高度对应图中内速度图象的面积,所以,故正确.、小球与地面碰撞前的速度为,方向竖直向下,与地面碰撞后的速度
5、大小为,方向竖直向上,则小球速度的变化量△(),方向竖直向上,故错误.、与地面相碰,由于动量变化量的方向竖直向上,则动量变化率的方向竖直向上,故错误.故选:.根据速度时间图线得出反弹和着地的速度大小,结合速度的方向求出速度的变化量,根据图线围成的面积求出小球反弹的最大高度.解决本题要明确图象的含义:在图象中每时刻对应于速度的大小,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负.. 解:、根据动量定理得:合△•说明物体的动量增量一定与规
6、定的正方向相反,不能说明原动量、末动量的方向和大小,故错误,正确;、物体的动量增量一定与规定的正方向相反,但由于不知道初动量的方向,所以物体的动量不一定减小.故错误.故选:根据动量定理,物体所受合力的冲量等于物体动量的变化;同时结合动量的矢量性进行解答即可.本题主要考查了动量定理的直接应用,难度不大,属于基础题,解答的关键是正确理解矢量变化的正负号的意义.. 解:、由图丙所示图象可知,子弹穿过木块的时间为,子弹对木块的冲量实际上等于子弹在穿过的过程中对、的总冲量,即•,由于、相同,质量相等,因此在时间对的冲量等于子弹对的
7、冲量的一半,即,即有,故正确,错误;、子弹在穿过时,相对的平均速度小于穿过时相对的平均速度,因此()>,()>•,()′>,>,故错误;故选:.从图丙看出,子弹穿过木块的时间为,子弹对木块的冲量实际上等于子弹在穿过的过程中对、的总冲量,即•,两木块质量相等,在时间对的冲量等于子弹对的冲量的一半,即可求得与的关系;子弹在穿过时,相对的平均速度小于穿过时相对的平均速度,可得到()>,再根据动量定理,对子弹穿过的过程列式,可得到与的关系.本题子弹与木块相互作用过程系统动量守恒,分析清楚物体的运动过程、由图示图象获取所需信息、应用
8、动量定理即可正确解题;解题时首先要读懂图象的意义,运用动量定理分过程进行分析.. 解:、在整个过程中,由于回路中产生内能,根据能量守恒定律得知,金属杆返回底端时速度小于.取沿斜面向下为正方向,设合外力的冲量大小为,根据动量定理得:()<.故错误.、上滑过程中,重力和安培力对杆做功,安培力做负功,根据动
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