高中物理动量定理各地方试卷集合汇编含解析.docx

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1、高中物理动量定理各地方试卷集合汇编含解析一、高考物理精讲专题动量定理1．质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里．求：⑴沙对小球的平均阻力F；⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I．【答案】(1)mg(t1t2t2)(2)mgt1【解析】试题分析：设刚开始下落的位置为A，刚好接触沙的位置为B，在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为t1+t2，而阻力作用时间仅为t2，以竖直向下为正方向，有：mg(t+t)-Ft=0,解得：方向竖直向上122⑵仍然在下落的全过程对小球

2、用动量定理：在t1时间内只有重力的冲量，在t2时间内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有：mgt1-I=0,∴I=mgt1方向竖直向上考点：冲量定理点评：本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法．2．一质量为m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固3定斜面上，并立即沿反方向弹回．已知反弹速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞过程4中斜面对小球的冲量的大小．【答案】7mv02【解析】【详解】小球在碰撞斜面前做平抛运动，设刚要碰撞斜面时小球速度为v，由题意知v的方向与竖直线的夹角为30°，且水平分

3、量仍为v0，由此得v＝2v0.碰撞过程中，小球速度由v变为反向的3v，碰撞时间极短，可不计重力的冲量，由动量定理，设反弹速度的方向为正方43向，则斜面对小球的冲量为I＝m(v)－m·(－v)4解得I＝7mv0.23．北京将在2022年举办冬季奥运会，滑雪运动将速度与技巧完美地结合在一起，一直深受广大观众的欢迎。一质量为60kg的运动员在高度为h80m，倾角为30的斜坡顶端，从静止开始沿直线滑到斜面底端。下滑过程运动员可以看作质点，收起滑雪杖，忽略摩擦阻力和空气阻力，g取10m/s2，问：（1）运动员到达斜坡底端时的速率v；（2）运动员刚到

4、斜面底端时，重力的瞬时功率；（3）从坡顶滑到坡底的过程中，运动员受到的重力的沖量。【答案】（1）40m/s（2）1.2104W（3）4.8103Ns方向为竖直向下【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律或机械能守恒定律都可以求出到达底端的速度的大小；（2）根据功率公式进行求解即可；（3）根据速度与时间关系求出时间，然后根据冲量公式进行求解即可；【详解】（1）滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中，系统机械能守恒：mgh1mv22到达底端时的速率为：v40m/s；（2）滑雪者由滑到斜面底端时重力的瞬时功率为：PGmgvsin301.2104W；（3）滑雪者由斜

5、面顶端滑到底端过程中，做匀加速直线运动根据牛顿第二定律mgsin300ma，可以得到：agsin305m/s2根据速度与时间关系可以得到：v08sta则重力的冲量为：IGmgt4.8103Ns，方向为竖直向下。【点睛】本题关键根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据运动学公式求解末速度，注意瞬时功率的求法。4．质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.【答案】78N【解析】【详解】自由

6、落体过程v12＝2gh1，得v1=10m/s；v=gt得t=1s111小球弹起后达到最大高度过程0-v22＝-2gh2，得v2=9m/s0-v=-gt2得t=0.9s22小球与钢板作用过程设向上为正方向，由动量定理：Ft′-mgt′=mv2-（-mv1）其中t′=t-t1-t2=0.05s得F=78N由牛顿第三定律得F′=-F，所以小球对钢板的作用力大小为78N，方向竖直向下；5．质量为2kg的球，从4.05m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起，弹起后能达到的最大高度为3.2m，如果球从开始下落到弹起并达到最大高度所用时间为1.75s，不考虑空气

7、阻力（g取10m/s2），求小球对钢板的作用力的大小和方向．【答案】700N【解析】【详解】物体从下落到落地过程中经历的时间为t1，从弹起到达到最高点经历的时间为t2，则有：h11gt12，h21gt2222可得：t2h124.05s0.9s，1g102h223.20.8st2sg10球与钢板作用的时间：tt总t1t21.750.90.8s0.05s由动量定理对全过程可列方程：mgt总Ft00mgt总2101.75N700N，方向竖直向上．可得钢板对小球的作用力Ft0.056．电磁弹射在电磁炮、航天器、舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用，图为

8、电磁弹射的示意图．为了研究问题的方便，将其简化为如图2所示的模型（俯视1所示图）．发射轨道被简化为两个固定在水平面上、间