高中物理动量定理真题汇编 ( 含答案 )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(t1 t2t 2 )(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：mgt 1-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． 如图所示，一个质量为 m 的物体，初速度为 v0，在水平合外力 F（恒力）的作用下，经过一段时间 t 后，速度变为 vt 1)请根据上述情境，利用牛顿第二定律推导动量定理，并写出动量定理表达式中等号两边物理量的物理意义。
2)快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示请运用所学物理知识分析说明这样做的道理答案】详情见解析【解析】【详解】(1) 根据牛顿第二定律 F ma ,加速度定义 a vi v0 解得tFt mvi mv0即动量定理 , Ft 表示物体所受合力的冲量， mvt-mv0 表示物体动量的变化(2) 快递物品在运送途中难免出现磕碰现象，根据动量定理Ft mvi mv0在动量变化相等的情况下，作用时间越长，作用力越小充满气体的塑料袋富有弹性，在碰撞时，容易发生形变，延缓作用过程，延长作用时间，减小作用力，从而能更好的保护快递物品3． 一质量为 0.5kg 的小物块放在水平地面上的 A 点，距离 A 点 5 m 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） W 9J【解析】（1）由动能定理，有：mgs1 mv21 mv02 可得0.32．22（2）由动量定理，有Ftmv mv可得 F130N．（3） W1mv29J ．2【考点定位】本题考查动能定理、动量定理、做功等知识4． 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 10 kg，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） 5.0 1014 m/s2 ；（ 2） 0.63m；（ 3） 2.3 10 24 kg m/s 解析】【详解】（1）设金属板 A、B 间的电场强度为U，根据牛顿第二定律，有E，则 EdEema电子在电场中运动的加速度EeUe911.610 1930 m/s214m/s2adm3.21020.91 105.0 10m（ 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，电子在电场中运动的时间为t L 0.1 7 s 5.0 10 9 s v0 2.0 10电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量y 1 at 22代入数据1 14 9 2y 5.0 10 (5.0 10 ) cm 0.63cm（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，由动量定理，有Eet p其动量增量的大小eUL1.6010 19910.124p =3.21022.0107 kg m/s=2.3 10kg m/sdv05． 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/s 2.求小球对钢板的作用力.【答案】 78N【解析】【详解】自由落体过程 v12＝ 2gh1，得 v1=10m/s；111=1sv =gt得 t小球弹起后达到最大高度过程0- v22＝ -2 gh2，得 v2=9m/s0-v2=-gt2 得 t 2=0.9s小球与钢板作用过程设向上为正方向，由动量定理： Ft′-mg t ′=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；6． 质量为 0.2kg 的小球竖直向下以 6m/s 的速度落至水平地面，再以 4m/s 的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，（ 1）求小球与地面碰撞前后的动量变化；（ 2）若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小？（取g=10m/s2 ）．【答案】 （1） 2kg?m/s ；方向竖直向上； （ 2）12N；方向竖直向上；【解析】【分析】【详解】（1）小球与地面碰撞前的动量为：p1=m(－ v1)=0.2 (－ 6) kg m/s= －1.2 kg m/s小球与地面碰撞后的动量为p2=mv2=0.2 4 kg m/s=0.8 kg m/s小球与地面碰撞前后动量的变化量为p=p2－ p1=2 kg m/s（ 2）由动量定理得 (F－mg ) t= p所以F=p ＋ mg =2N＋ 0.2 10N=12N，方向竖直向上．t0.27． 如图所示, 两个小球A 和B 质量分别是mA＝ 2.0kg,mB＝ 1.6kg,球 A静止在光滑水平面上的 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F, L＞ 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) vB0 9 ms； (2)F2.25N ； (3) t 3.56s【解析】试题分析：（1）当两球速度相等时，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 vB4 m，此时球A 的速度 vA与球 B 的速度大小相s等， vA vB4 m, 由动量守恒定律可mBvB0mAmB v 得： vB09 m;ss(2) 两球从开始相互作用到它们之间距离最近时，它们之间的相对位移x=L-d ，由功能关系可得： F X1 mB vB2 1 mAvA2mB vB2得： F=2.25N22(3) 根据动量定理，对A 球有 Ft mvA0 , 得 t 3.56s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．8． 如图， A、B、 C 三个木块的质量均为 m，置于光滑的水平面上， B、 C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端分别与木块B、 C 相连，弹簧处于原长状态．现A 以初速 v0 沿 B、 C 的连线方向朝 B 运动，与 B 相碰并粘合在一起，碰撞时间极短、。