高考物理动量定理提高训练及解析.docx

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1、高考物理动量定理提高训练及解析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图所示，质量M=1.0kg的木板静止在光滑水平面上，质量m=0.495kg的物块（可视为质点）放在的木板左端，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。质量m0=0.005kg的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（子弹与物块作用时间极短），木板足够长，g取10m/s2。求：（1）物块的最大速度v1；（2）木板的最大速度v2；（3）物块在木板上滑动的时间t.【答案】（1）3m/s；（2）1m/s；（3）0.5s。【解析】【详解】（1）子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，取向右

2、为正方向，根据子弹和物块组成的系统动量守恒得：m0v0=（m+m0）v1解得：v1=3m/s（2）当子弹、物块和木板三者速度相同时，木板的速度最大，根据三者组成的系统动量守恒得：（m+m0）v1=（M+m+m0）v2。解得：v2=1m/s（3）对木板，根据动量定理得：μ（m+m0）gt=Mv2-0解得：t=0.5s2．动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值．(1)质量为1.0k

3、g的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s的时间内运动了2.5m的位移，速度达到了2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x．分析说明物体的平均速度v与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的．(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为tm，求此过程中物块2k所受合力对时间t的平均值．【答案】（1）F12

4、xv0v122kA=1.0N，F=0.8N；（2）当vt2时，F=F；（3）F．【解析】【详解】解：(1)物块在加速运动过程中，应用动量定理有：F1gtmvt解得：F1mvt1.02.0N1.0Nt2.0物块在加速运动过程中，应用动能定理有：F2gx1mvt22解得：F2mvt21.02.02N0.8N2x22.5(2)物块在运动过程中，应用动量定理有：Ft1mvmv0解得：F1m(vv0)t物块在运动过程中，应用动能定理有：F2x1mv21mv0222解得：F2m(v2v02)2x当F1F2时，由上两式得：vxv0vt2(3)由图2可求得物块由x0运动至xA过程中，外力所做的功

5、为：W1kAgA1kA222设物块的初速度为v0，由动能定理得：W01mv022解得：v0Akm设在t时间内物块所受平均力的大小为F，由动量定理得：Ft0mv0由题已知条件：tm解得：F2k2kA3．如图所示，真空中有平行正对金属板A、B，它们分别接在输出电压恒为U=91V的电源两端，金属板长L=10cm、两金属板间的距离d=3.2cm，A、B两板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

6、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）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/s2adm3.21020.9110305.010m（2）电子以速度v0进入金属板A、B间，在垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向

7、做初速度为零的匀加速直线运动，电子在电场中运动的时间为tL0.17s5.0109sv02.010电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量y1at22代入数据y15.01014(5.0109)2cm0.63cm2（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，由动量定理，有Eetp其动量增量的大小eUL1.601019910.1kgm/s=2.31024p=3.21022.0107kgm/sdv04．质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直