物理动量定理易错剖析.docx

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1、最新物理动量定理易错剖析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图所示,两个小球A和B质量分别是A＝2.0kg,B＝1.6kg,球A静止在光滑水平面上mm的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力,＞18m时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d＝2m,此FL时球B的速度是4m/s.求:(1)球B的初速度大小;(2)两球之间的斥力大小;(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间.【答案】(1)vB09ms；(2)F2.25N；(3)t3.56s【解析】试题分析：（1）当两球速

2、度相等时，两球相距最近，根据动量守恒定律求出B球的初速度；（2）在两球相距L＞18m时无相互作用力，B球做匀速直线运动，两球相距L≤18m时存在着恒定斥力F，B球做匀减速运动，由动能定理可得相互作用力（3）根据动量定理得到两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间．（1）设两球之间的斥力大小是F，两球从开始相互作用到两球相距最近时所经历的时间是t。当两球相距最近时球B的速度vB4m，此时球A的速度vA与球B的速度大小相s等，vAvB4m,由动量守恒定律可mBvB0mAmBv得：vB09m;ss(2)两球从开始相互作用到它们之间距离最近时，它

3、们之间的相对位移x=L-d，由功能关系可得：FX1mBvB'21mAvA2mBvB2得：F=2.25N22(3)根据动量定理，对A球有FtmvA0,得t3.56s点晴：本题综合考查了动量定理、动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强．知道速度相等时，两球相距最近，以及知道恒力与与相对位移的乘积等于系统动能的损失是解决本题的关键．2．如图，有一个光滑轨道，其水平部分径R=0.5m；质量为m1=5kg的A球以MNv0=6m/s段和圆形部分NPQ平滑连接，圆形轨道的半的速度沿轨道向右运动，与静止在水平轨道上质量为m2=4kg的B球发生碰撞，两小

4、球碰撞过程相互作用的时为球恰好越过圆形轨道最高点。两球可视为质点，g=10m/s2。求：t0=0.02s，碰撞后B小(1)碰撞后A小球的速度大小。(2)碰撞过程两小球间的平均作用力大小。【答案】(1)2m/s(2)1000N【解析】【详解】(1)B小球刚好能运动到圆形轨道的最高点：m2gm2v2R设B球碰后速度为v2，由机械能守恒可知：1m2v222m2gR1m2v222A、B碰撞过程系统动量守恒：m1v0m1v1m2v2碰后A速度v12m/s(2)A、B碰撞过程，对B球：Ft0m2v2得碰撞过程两小球间的平均作用力大小F1000N3．

5、如图所示，质量为m=0.5kg的木块，以v0=3.0m/s的速度滑上原来静止在光滑水平面上的足够长的平板车，平板车的质量M=2.0kg。若木块和平板车表面间的动摩擦因数μ=0.3，重力加速度g=10m/s2，求：(1)平板车的最大速度；(2)平板车达到最大速度所用的时间.【答案】（1）0.6m/s（2）0.8s【解析】【详解】（1）木块与平板车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得:v=0.6m/s（2）对平板车，由动量定律得：μmgt=Mv解得:t=0.8s4．在水平地面的右端B处有一面墙，一小物

6、块放在水平地面上的A点，质量m＝0.5kg，AB间距离s＝5m，如图所示．小物块以初速度v0＝8m/s从A向B运动，刚要与墙壁碰撞时的速度v1＝7m/s，碰撞后以速度v2＝6m/s反向弹回．重力加速度g取10m/s2.求：(1)小物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间t＝0.05s，碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小．【答案】(1)0.15(2)130N【解析】【详解】(1)从A到B过程，由动能定理，有：－μmgs＝1mv12－122mv02可得：μ＝0.15.(2)对碰撞过程，规定向左为正方向，由动量定理，有：Ft＝mv2－

7、m(－v1)可得：F＝130N.5．用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别进行研究。如图所示，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v。碰撞过程中忽略小球所受重力。若小球与木板的碰撞时间为t，求木板对小球的平均作用力的大小和方向。【答案】F2mvcos，方向沿y轴正方向t【解析】【详解】小球在x方向的动量变化为pxmvsinmvsin0小球在y方向的动量变化为pymvcos(mvcos)2mvcos根据动量定理Ftpy2mvcos，方向沿y轴正方向解得Ft6．201

8、8年诺贝尔物理学奖授于了阿瑟·阿什金（ArthurAshkin）等三位科学家，以表彰他们在激光领域的杰出成就。阿瑟·阿什金发明了光学镊子（如图），能用激光束“夹起”粒子、原子、分