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1、2020年物理复习动量例析与测试 例1、据报载，1962年，一架“子爵号”客机，在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，17人丧生；1980年一架英国的“鸽式”战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃生.小小的飞禽何以能撞毁客机这样的庞然大物，请你通过估算加以说明.答案要点 有关数据可做如下估算：鸟的质量m=1 kg，身长L=15 cm，鸟与飞机碰撞面积S=0.01 m2，撞前速度可看作0，撞后速度与飞机相同.飞机飞行速度约为v=600 m/s，因为飞机质量Mm，故飞机相撞过程中速度不变，因此撞击时间t=L/v=2.510-4 s.取鸟为研究对象，鸟受到飞机的撞击力
2、为F，根据动量定理可得：Ft=mv1+mv2即得F=2.4106 N，这里求得的撞击力实际上是撞击时间内的平均值，可近似认为撞击力的峰值是Fm=2F=4.8106 N；由牛顿第三定律可知鸟与飞机相撞时的最大撞击力也为4.8106 N，对撞击表面产生的压强p=fm/S=4.8108 Pa，就是这样大的压强造成了机毁人亡.例2、质量m=1kg的物体以v0=10m/s水平抛出空气阴力不计，取g=10m/s2，则在第3s内动量的变化量如何？分析：要先求第3s的始末速度，始末动量，然后再求第3s内的始末动量，这样将会很复杂。恒力作用下的运动通常可以用恒力的冲量来取代复杂的动量变化。解答：由于平抛运动的物
3、体啼受重力作用所以重力的冲量应等于相应过程中动量的变化量，于是有方向竖直向下。例3、质量为m的质量在半径为r的圆周上以角速度做匀速圆周运动，则：向心力大小为F=_；周期为T=_；向心力在一个周期内的冲量大小为I=_。分析：变力的冲量一般不能草率地用力乘时间而求得，变力作用下的运动过程中，变力冲量通常用相应过程中动量变化量取代。解答：向心力大小为F=mr2，周期大小为，一个周期内动量变化量为零，所以，一个周期内向心力的冲量为I=0。例3：质量为m的钢球自高处落下，以速战速决率v1碰地，竖直向上弹回，碰掸时间极短，离地的速率为v2。在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为A、向下，m(v1-v2
4、) B、向下，m(v1+v2)C、向上，m(v1-v2) D、向上，m(v1+v2)分析：动量定理表明：合外力的冲量等于动量的变化量，而比例中由于钢球与地面碰撞时间极短，所以重力冲量可以被忽略。解答：由于时间极短，所以忽略重力的冲量后，地面对钢球的冲量就等于钢球动量的变化量，考虑到碰撞地面前后的速度方向相反，于是有I=mv2-m(-v1)=m(v1+v2)方向竖直向上，即应选D。例4、如图所示，长为L、质量为m1的小船停在静水中。一个质量为m2的人立在船头，若不计水的阴力，当人从船头走到船尾声的过程中，船和人对地面的位移各是多少？分析：以船和人构成的系统为研究对象，由于所受外国为零，所以系统的
5、动量守恒，可用动量守恒定律求解。 解答：在人从船头走到船尾声的过程中，任设某一时刻船和人的速度大小分别为v1和v2，则由于船和人的总动量守恒于是 m1v1-m2v2=0而这过程中船与人的平均速度也应满足类似的关系 m1m2=0 上式同乘过程所经历的时间t后，船和人相对于岸的位移S1和S2同样有m1S1m2S2=0另外考虑到S1+S2=L所以解得 S1=L S2=L 例5质量为2m的物体A以速度0碰撞静止m物体B，B的质量为m，碰后A、B的运动方向均与0的方向相同，则磁撞后B的速度可能为（ ）A0 B20 C0 D0分析：碰撞结果除了要符合动量守恒的要求和碰后机械能不会增加的限制外，还要受到相关
6、的运动学和动力学规律的制约，而弹性碰撞与完全非弹性碰撞是所有碰撞情况中的两种极端的情况。解答：由动量守恒可得2m0=2m1+m2如果碰撞是弹性的，则还应有2m02=m12+m22.由此可解得 2=0 可见：碰后物体Bm速度应介于0和0之间，即 020 因此应选A、C测 试1如图1所示，质量有m=1kg的小物块从倾角为=370的光滑斜面上由静止开始下滑，则在t=1s内，取g=10m/S2，（ ）A重力的冲量大小为10NSB得力的冲量大小为6NSC支持力的冲量大小为8NS 图1D支持力的冲量大小为02其物体受到3Ns的冲量作用，则（ ）A物体原来的动量方向一定与这个冲量的方向相反B物体的末动量一定
7、是负值C物体的动量一定减少D物体的动量增量一定与规定的正方向相反3做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是（ ）A大小相等，方向相同 B大小不等，方向不同C大小相等，方向不同 D大小不等，方向相同4质量为M的小车在水平地面上以速度0匀速向右运动，当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，车子速度将（ ）A减小 B不变 C增大 D无法确定5、古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.2 s，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g=10 m/s2)1 m/s 1.5 m/s 2 m/s 2.5 m/sA.只有B.C. D.6某人站在静止水面的船
8、上，某时刻开始从船头走向船尾，设水的阻力不计，那么在这段时间内人和船的运动情况是（ ）A人匀速走动，船则匀速后退，且两者的加速度大小一定相等B人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等C不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质量成反比D人到船尾不再走动，船则停下7如图2所示，平板小车质量为M，以速度匀速运动，质量为m的物块相对静止地放在小车前端后，小车最终速度为（ ）A B C D无法确定 图28如图3所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上有n个质量均为m的小球，现用两种方式将球相对于地面以恒定速度向右水平抛出。第一种方式是将n个小球一起抛出，第
9、二种方式是将小球一个接一个地抛出。比较用上述不同方式抛完小球后小车的最终速度，则（ ） 图6A第一种较大 B第二种较大C二者一样大 D不能确定9如图4所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，当木块静止时是在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A位置时的速度以及在此过程中墙对弹 图4簧的冲量I的大小分别为（ ）A=，I=0 B=，I=2m0 C=，I= D=，I=2m0 10质量相同的木块A、B从同一高度自由下落，如图5所示，当A木块落到某一位置时被水平飞来的子弹很快地击中（设子弹未穿出），则A、B两木块在空中的运动tA、tB的关系是
10、（ ） 图5AtA=tB BtAtBCtAtB D无法比较 112002年，美国科学杂志评出的2001年世界十大科技突破中，有一项是加拿大萨德伯里中微子观测站的成果.该站提示了中微子失踪的原因.即观测到的中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个子和一个子.在上述研究中有以下说法，其中正确的是A.该研究过程中牛顿第二定律依然适用B.该研究过程中能量转化和守恒定律依然适用C.若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向与中微子的运动方向也可能一致D.若发现子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向也可能相反12在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车
11、（和单摆）以恒定的速度V沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短.在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的（ ）A小车、木块、摆球的速度都发和变化，分别变为1、2、3，满足（m+m0）V+M1+m2+m03B摆球的速度不变，小车和木块的速度变为1和2，满足MV=M1+m2C摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为，满足MV=(M+m)D小车和摆球的速度都变为1，木块的速度变为2，满足（M+m0）V=(M+m0)1+m213、如图6所示，一根轻弹簧，下端系有质量为m的物体A，在A的下面再挂一个质量也是m的物体B.在A、B保持静止时烧断A、B间的细绳，如果A
12、回到原平衡位置的速率为v，而此时B的速率为u，那么，在这段时间内弹力对A的冲量的大小为图6A.m(v+u)B.mvC.m(v-u)D.mu14、如图7所示，小车C停放在光滑的水平轨道上，A、B两滑块放在小车C上，在A、B间夹有一根被压缩了的弹簧，A、B与C之间的动摩擦因数不为零.当剪断压缩弹簧的细绳，A、B分别在C上反向滑行，在滑行过程中下列说法正确的是图7A.若A、B在C上滑动有摩擦力，且两个摩擦力大小相等，对A、B系统动量守恒；A、B、C系统动量不守恒B.若A、B在C上滑动有摩擦力，且两个摩擦力大小相等，对A、B系统动量不守恒；A、B、C系统动量守恒C.若A、B在C上滑动有摩擦力，且两个摩
13、擦力大小不相等，对A、B系统动量不守恒；A、B、C系统动量也不守恒D.若A、B在C上滑动有摩擦力，且两个摩擦力大小不相等，对A、B系统动量不守恒；A、B、C系统动量仍守恒15、（A）某同学在做验证动量守恒定律的实验时，测量了下面几个长度，你认为其中必须测量是（ ）A.斜槽轨道上小球滚动过程中的高度差 B.桌面离地面的高度C.小球飞离后的水平距离D.两小球的直径（B）、在做“碰撞中的动量守恒”实验中：(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图8甲所示，该球直径为_cm.(2)实验中小球的落点情况如图537乙所示，入射球A与被碰球B的质量比为MAMB=32，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为pApB=_.图82.14 ; 1216、试在下述简化情况下由动量定理和牛顿第三定律导出动量守恒定律的表达式：系统是两个质点，除质点间的相互作用力外不受其他力作用.要求说明推导过程中每步的依据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义.【答案要点】 令m1和m2分别表示两质点的质量，F1和F2分别表示它们所受的作用力，t1和t2分别表示F1和F2作用的时间,v1和v2分别表示它们相互作用过程中的初速度，v1和v2分别表示末速度.由动量
