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1、六、物体的相互作用动量水平预测双基型1.对于任何一个质量不变的物体,下列说法中正确的是().(A)物体的动景发生变化,其速率一定变化(B)物体的动量发生变化,其速率不一定变化(C)物体的速率发牛变化,其动量一定变化(D)物体的速率发牛变化,其动量不一定变化答案:BC(提示:速率是标量,而动量是矢量)2.两个物体在光滑水平面上相向运动,在正碰以后都停下来,那么这两个物体在碰撞以前().(A)质量一定相等(B)速度大小一定相等(C)动量大小一定相等(D)动能一定相等答案:C(提示:根据动量守恒定律求解)3.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2.在碰
2、撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为().(A)向下,m(v1-v2)(B)向下,m(v1+v2)(C)向上,m(v1-v2)(D)向上,m(v1+v2)答案:D(提示:注意冲量的矢量性,以及它和动量变化量之间的关系)纵向型4.物体在恒力作用下作直线运动,在t1时间内物体的速度由零增大到v,F对物体做功W1,给物体冲量I1.若在t2时间内物体的速度由v增大到2v,F对物体做功W2,给物体冲量I2,则().(A)W1=W2,I1=I2(B)W1=W2,I1I2(C)W1W2,I1=I2答案:C(提示:结合动量定理和动能定理来分析求解)5.如图所示,质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动,细线
3、长L,偏角,线的拉力为F,小球作圆周运动的角速度为,周期为T,在T/2时间内质点所受合力的冲量为().(A)(B)(C)2mLsin(D)2mL答案:C(提示:由于合外力是变力,不能直接求其冲量,但可以根据动量定理求其动量的变化量)6.原来静止的两小车,用一条被压缩的轻质弹簧连接,如图所示.如果A车的质量为mA=2,B车的质量为A车的2倍,弹簧弹开的时间为0.1s,弹开后B车的速度为vB=1m/s,则B车所受的平均作用力是().(A)0.4N(B)40N(C)4N(D)20N答案:B(提示:先对A、B组成的系统运用动量守恒定律,然后对B车运用动量定理求出其作用力)7.如图所示,质量为50g的小
4、球以12m/s的水平速度抛出,恰好与斜面垂直碰撞,其碰撞后的速度的大小恰好等于小球抛出时速度的一半.小球与斜面碰撞过程中所受到的冲量的大小是().(A)1.4Ns(B)0.7Ns(C)1.3Ns(D)1.05Ns答案:C(提示:先根据平抛运动的知识求得小球与斜面碰撞前的速度,再结合动量定理求解)8.如图所示,在光滑的水平面上放有两个小球A和B,其质量mAmB,B球上固定一轻质弹簧.若将A球以速率v去碰撞静止的B球,下列说法中正确的是().(A)当弹簧压缩量最大时,两球速率都最小(B)当弹簧恢复原长时,B球速率最大(C)当A球速率为零时,B球速率最大(D)当B球速率最大时,弹性势能不为零答案:B
5、(提示:A、B小球组成的系统动量守恒,同时两球的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变)9.水平拉力F1、F2分别作用在水平面上的物体上一段时间后撤去,使物体都由静止开始运动而后又停下.如物体在这两种情况下的总位移相等,且F1F2,那么在这样的过程中().(A)F1比F2的冲量大(B)F1比F2的冲量小 (C)F1与F2的冲量相等(D)F1与F2的冲量大小无法比较答案:B(提示:可以结合全过程的v-t图像来帮助求解,在图像中,外力撤去后物体的加速度相同)横向型10.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A,B,放在光滑的水平面上,若物体A被水平速度为v0的子弹射中,且后者嵌在物体A的中心,已知物体A的质量
6、是物体B质量的3/4,子弹质量是物体B的1/4,弹簧被压缩到最短时,求物体A、B的速度.答案:子弹和A、B木块组成的系统动量守恒:,v=v0/811.如图所示,在光滑的水平而上有一质量为M的长条木板,以速度v0向右作匀速直线运动,将质量为m的小铁块轻轻放在小板上的A点(这时小铁块相对地面速度为零),小铁块相对木板向左滑动.由于小铁块和木板间有摩擦,最后它们之间相对静止,已知它们之间的动摩擦因数为,问:(1)小铁块跟木板相对静止时,它们的共同速度多大?(2)它们相对静止时,小铁块与A点距离多远?(3)在全过程中有多少机械能转化为热能?答案:(1)木板与小铁块组成的系统动量守恒:Mv0=(M+m)
7、v,(2)由功能关系可得,摩擦力在相对位移上所做的功等于系统动能的减少量,(3)根据能量守恒定律,系统损失的动能转化为热能:12.如图所示,光滑水平面上有两个质量分别为m1,和m2的小球1和2,它们在一条与右侧竖直墙壁垂直的直线上前后放置.设开始时球2静止,球1以速度v0对准球2运动,不计各种摩擦,所有碰撞都足弹性的,如果要求两球只发生两次碰撞,试确定m1/m2比值的范围.答案:12.分别就m1m2,m1=m2,m1m2三种情形作具体分析,即可求得为使两球只碰撞两次,m1/m2所应满足的条件.由弹性碰撞的知识可知:,式中v1和v2取正值表示速度方向向右,取负值表示向左.第一次碰撞后,v2必为正
8、;v1可能为正、零或负,由m1与m2的比值决定.现分别讨论如下:(1)m1m2:球2以-v2左行,与以速度v1,右行的球1发生第二次碰撞,碰后球1与球2的速度分别为,.因m1m2,故v20,与墙壁碰撞后以速度-v2左行.为了不与球1发生第三次碰撞,首先要求球1左行,即:(m1m2)2-4m1m20,解得:.其次还要求碰撞后的球2追不上球1,v2-v1,即:4m1(m1-m2)4m1m2-(m1-m2)2,解得:,由以上两个不等式,加上条件,得出的取值范围为:.(2)m1=m2:由完全弹性碰撞的规律,质量相同的两个球相碰后互换速度,所以第二次碰撞后球1和球2不会再次相碰.(3)m1m2:第一次碰
9、撞后,球1左行,球2右行.球2碰墙后为了能追上球1作第二次碰撞,要求-v2v1,即:2m1m2-m1,解得:,所以,的取值范围应为:.综上所述,为了使两球能够作二次碰撞,且只能作二次碰撞的条件是:阶梯训练动量和冲量双基训练1.下列关于动量的论述中正确的是().【0.5】(A)质量大的物体动量一定大(B)速度大的物体动量一定大(C)两物体动能相等,动量小一定相等(D)两物体动能相等,动量一定相等答案:C2.关于物体的动量和动能,下列说法中正确的是().【0.5】(A)一物体的动量不变,其动能一定不变(B)一物体的动能不变,其动量一定不变(C)两物体的动量相等,其动能一定相等(D)两物体的动能相等
10、,其动量一定相等答案:A3.两个具有相等动量的物体A、B,质量分别为mA和mB,且mAmB,比较它们的动能,则().【1】(A)B的动能较大(B)A的动能较大(C)动能相等(D)不能确定答案:A4.放在水平桌面上的物体质量为m,用一个水平推力F推它,作用时间为t,物体始终不动,那么在t时间内,推力对物体的冲量应为_.【1】答案:Ft5.甲、乙两物体的质量之比为m甲:m乙=1:4,若它们在运动过程中的动能相等,则它们动量大小之比p甲:p乙是().【1】(A)1:1(B)1:2(C)1:4(D)2:1答案:B6.如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,到达斜面
11、底端的过程中,两个物体具有的相同的物理量是().【2】(A)重力的冲量(B)弹力的冲量(C)合力的冲量(D)刚达到底端时的动量(E)刚达到底端时动量的水平分量(F)以上几个量都不对答案:F纵向应用7.质量为2的物体作竖直上抛运动,4s后回到出发点,不计空气阻力,在此过程中物体动量的改变和所受的冲量分别为(g取10m/s2)().【2】(A)80m/s和80Ns,方向均为竖直向下(B)80m/s,方向竖直向上,80Ns,方向竖直向下(C)40m/s和40Ns,方向均为竖直向下(D)80m/s和40Ns,方向均为竖直向下答案:A8.质量不等的两个物体静止在光滑的水平面上,两物体在外力作用下获得相同
12、的动能,则下列说法中正确的是().【2】(A)质量大的物体动量变化小(B)质量大的物体受到的冲量大(C)质量大的物体末动量小(D)质量大的物体动量变化率一定大答案:B9.以初速度v0=40m/s竖直向上抛出物体,质量为4则第2秒末的动量为_m/s,第5秒末动量为_m/s,从第2秒末到第5秒末动量的变化量为_m/s(g取10m/s2).【2.5】答案:80,-40,-12010.从水平地面上方同一高度处,使a球竖直上抛,使b球平抛,且两球质量相等,初速度大小相同,最后落于同一水平地面上(空气阻力不计).下列说法中正确的是().【2.5】(A)两球着地时的动量相同(B)两球着地时的动能相同(C)重
13、力对两球的冲量相同(D)重力对两球所做的功相同答案:BD11.要计算竖直上抛一个物体的过程中,手对抛出物作用力的冲量,如不计空气阻力,所需的已知条件为下列几种组合中的().【4】(A)物体的质量m,它能上升的最大高度H(B)抛出时的初速v0,它能上升的最大高度H(C)抛出时用力F的大小,物体上升到最高处所需的时间t(D)物体的重力G,它在空中的时间t答案:AD12.用绳子拴一个质量是0.1的小球,由静止开始以2m/s2的加速度竖直向上运动,头3s内绳子拉力对物体的冲量的大小为_Ns;头3s内物体动量变化的大小为_m/s(g值取10m/s2).【3】答案:3.6,0.613.质量为0.4的小球以
14、10m/s的速度从5m高的平台边缘水平抛出,小球落地时动量的大小是_m/s,方向是_,小球运动全过程中动量的变化是_m/s(g取10m/s2).【3】答案:,与水平方向夹角45,414.如果某物体作匀速圆周运动的动量大小为p,经过一段时间后其速度方向改变了角,它的动量变化的大小为_.【3】答案:15.甲、乙两物体质量相等,并排静止在光滑的水平面上.现用一水平恒力F推动甲物体,同时在与F力相同方向上给物体乙一个瞬间冲量I,使两物体开始运动.当两物体重新相遇时,经历的时间t=_.【3】答案:16.质量为1.5的物体,以4m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力.求物体抛出时和落回抛出点时的动量及这段时间内动量的变化革和重力的冲量(g取10m/s2).答案:6m/s,方向竖直向上;6m/s,方向竖直向下;12m/s,方向竖直向下;12Ns,方向竖直向下17.以初速度v0=10m/s水平抛出一个质量为1的物体,若在抛出3s后它末与地面及其它物体相碰,求它在3s内重力的冲量,3s内物体动量的变化量,第3秒末的动量(g取10m/s2).【3】答案:I=Ft=mgt=30Ns,p=30m/s,p末=mv末=110m/s=10m/s18.如图所示,物体质量m=2,放在光滑水平
