物理动量定理练习及解析.docx

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1、物理动量定理练习及解析一、高考物理精讲专题动量定理1．一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示，物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2．(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F．【答案】（1）0.32（2）F=130N【解析】试题分析：（1）对A到墙壁过程，运用动能定理得：，代入数据解得：μ=0.32．（2）规定向左为正方向，对碰

2、墙的过程运用动量定理得：F△t=mv′﹣mv，代入数据解得：F=130N．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4向，则

3、斜面对小球的冲量为I＝m(3v)－m·(－v)4解得I＝7mv0.23．在某次短道速滑接力赛中，质量为50kg的运动员甲以6m/s的速度在前面滑行，质量为60kg的乙以7m/s的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出，完成接力过程．设推后乙的速度变为4m/s，方向向前，若甲、乙接力前后在同一直线上运动，不计阻力，求：⑴接力后甲的速度大小；⑵若甲乙运动员的接触时间为0.5s，乙对甲平均作用力的大小．【答案】（1）9.6m/s；（2）360N；【解析】【分析】【详解】（1）由动量守恒定律得m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲+m乙v乙v甲=9.6m/s；（2

4、）对甲应用动量定理得Ftm甲v甲-m甲v甲F=360N4．一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示.物块以v0＝8m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为2(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.【答案】（1）0.32（2）F130N（3）W9J【解析】（1）由动能定理，有：mgs1mv21mv02可得0.32．22（2）由动量定理，有Ftmv'mv可得F1

5、30N．（3）W1mv'29J．2【考点定位】本题考查动能定理、动量定理、做功等知识5．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

6、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）14224m/s；（）；（）2.310kgm/s。5.0100.63m32【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EeUe911.610192142amdm3.21020.911030m/s5.010m/s（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，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，电子在电场

7、中运动的时间为tL0.1s5.0109sv02.0107电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量y1at22代入数据11492y5.010(5.010)cm0.63cm（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eUL1.601019910.124p=3.21022.0107kgm/s=2.310kgm/sdv06．甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船

8、的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞