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1、-第 1 页动量动量-动量定理练动量定理练习题习题-第 2 页动量动量动量定理练习题动量定理练习题一一、选择题选择题:在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确有的小题有多个选项正确。1如图所示,一恒力 F 与水平方向夹角为,作用在置于光滑水平面上,质量为 m 的物体上,作用时间为 t,则力 F 的冲量为AFtBmgtCFcostD(mg-Fsin)t2质量为 m 的质点以速度绕半径 R 的圆周轨道做匀速圆周运动,在半个周期内动量的改变量大小为A0BmC2mD条件不足,无法确定3如图所示质量为 m 的物块沿倾角为的
2、斜面由底端向上滑去,经过时间 t1速度为零后又下滑,经过时间 t2回到斜面底端,在整个运动过程中,重力对物块的总冲量为A0Bmgsin(t1+t2)Cmgsin(t1-t2)Dmg(t1+t2)4水平抛出的物体,不计空气阻力,则A在相等时间内,动量的变化相同B在任何时间内,动量的变化方向都在竖直方向C在任何时间内,动量对时间的变化率相同D在刚抛出的瞬间,动量对时间的变化率为零5一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。若把它在空中自由下落的过程称为,进入 泥潭直到停止的过程称为,则A过程中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B过程中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程中重力冲量的大小C过程中阻力的冲
3、量大小等于过程与过程重力冲量的大小D过程中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量6甲、乙两物体质量相等。并排静止在光滑水平面上。现用一水平外力 F 推动甲物体。同时在 F的相同方向给物体乙一个瞬时冲量 I,使两物体开始运动。当两物体重新相遇时A甲的动量为 IB甲的动量为 2IC所经历的时间为FID所经历的时间为FI27质量为 1kg 的物体从离地面 5m 高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为 3.2m,设球与地面作用时间为 0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)A90NB80NC110ND100N8把一个乒乓球竖直向上抛出,若空气阻力大小不变,则乒乓球上升到最高点和从最高点返回
4、到抛出点的过程相比较A重力在上升过程的冲量大B合外力在上升过程的冲量大C重力冲量在两过程中的方向相反D空气阻力冲量在两过程中的方向相反二、解答题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题,答案中必须二、解答题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题,答案中必须F-第 3 页明确写出数值和单位。明确写出数值和单位。9木块和铁块的质量分别为 m 和 M,用线连接起来放在水中,木块的密度小于水的密度。放手后一起以加速度 a 加速下降,经时间 t1后线断了,再经时间 t2,木块速度为零,当木块速度为零时,铁块速度为多少?10 有一宇宙飞船,它的正面面积为
5、S=0.98m2,以=2103m/s 的速度飞入宇宙微粒尘区,尘区每 1m3空间有一个微粒,每一微粒平均质量 m=210-4g,若要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加多少?(设微粒尘与飞船碰撞后附着于飞船上)11列车沿水平轨道匀速前进,列车的总质量为 M,在车尾,有一节质量为 m 的车厢脱钩,当列车司机发现时,列车已行驶了离脱钩的时间 t,司机立即关闭发动机,如果列车所受到的阻力与其重力成正比,且关闭发动机前,机车的牵引力恒定,求当列车两部分都停止运动时,机车比末节车厢多运动了多长时间?12 在水平面上有两个物体 A 和 B,质量分别为 mA=2kg,mB=1kg,A 与 B 相距 s=9
6、.5m,A 以A=10m/s的初速度向静止的 B 运动,与 B 发生碰撞后分开仍沿原来方向运动。已知 A 从开始到碰后停止共运动了 6s 钟,问碰后 B 运动多少时间停止?(已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为=0.1,g=10m/s2)13皮球从某高度落到水平地板上,每弹跳一次上升的高度总等于前一次的 0.64 倍,且每次球与地面接触时间相等,空气阻力不计,与地面碰撞时,皮球重力可忽略。相邻两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少?若用手拍这个球,保持在 0.8m 的高度上下跳动,则每次应给球施加的冲量大小为多少?已知球的质量 m=0.5kg,g=10m/s2。-第 4 页动量动量动量定理练
7、习题动量定理练习题参考答案参考答案1A2C3D4ABC(动量的变化tmgmp;g 的方向是竖直向下的,物体动量变化竖直向下;动量的变化率为mgtmtp)5AC(在过程中,钢珠仅受重力的作用,钢球由静止开始自由下落,钢珠的末动量就是钢球动量的改变量。由动量定理可知它等于钢珠所受到的合外力的冲量,这个冲量就是重力的冲量。钢珠从开始下落直到它陷入泥潭后静止的全过程(即包括过程和过程),它动量的改变量为零,合外力的冲量为零,即全过程重力冲量的大小等于在泥潭中所受到阻力冲量的大小)6BD(两物位移相同,tmItmF221,FIt2,甲动量为 I甲=Ft=2I)7D(物体落地的速度为10211ghm/s,
8、反弹的速度为8222ghm/s,以向上为正方向物体与地面接触过程中动量的改变为p=18-1(-10)=18kgm/s,由动量定理有(N-mg)t=p,代入数据后得 N=100N)8 BD(匀减速运动的末速度为零,可看作初速度为零匀加速运动的反演,上升过程中加速度大于下降过程中加速度,在位移相同情况下,加速度大,由221ats 可知时间短。由公式as2可知,上升初速度大于下降末速度,即上升过程中动量的改变量大于下降过程动量的的改变量。重力方向始终不变,阻力方向上升时向下,下降时向上,力的冲量方向总是与力的方向一致)9木块和铁块一起以加速度 a 下降,当线断后,木块作匀减速运动,而铁块作匀加速运动
9、,木块的加速度为 a1,方向向上;铁块的加速度为 a2,方向向下,利用木块分段运动中的速度特点可求得 a 与 a1的关系,再利用铁块和木块一起运动和已求出的 a1与 a 的关系,求出 a2与 a 的关系。若把木块和铁块作为一个整体来看,它们所受的合外力为(M+m)a,在这个力的作用下,运动的总时间为(t1+t1),在这段时间内的木块的末速度为零,也就是说这个力在这段时间内的冲量就等于铁块的动量。即(M+m)a(t1+t1)=MMttamM)()(2110微粒尘由静止至随飞船一起运动,微粒的动量增加量是由飞船对小粒的作用效果,由动量定理有 Ft=nm其中VtSn,所以,78.02SmVttSmt
10、nmF11列车匀速运动,机车牵引力 F=kMg,对列车脱钩后的两部分应用动量定理 kMg t-k(M-m)g(tm+t)=0-(M-m),-kmgtm=0-m,两式相比化简得)()(mMtttmMMtmm解得tmMMt另解:列车多运动时间t,是在脱钩后牵引力冲量 kMg t 作用的原因,致使阻力的冲量增大,这两部分冲量大小相等,方向相反,由动量定理有 kMg t-k(M-m)gt=0解得tmMMt12设 A 运动时间为 t2,而 B 与 A 相碰开始运动时间为 t1,以 A、B 组成系统为研究对象,由动量定理有以下关系式-fAt2-fBt1=0-mAA,BAAAftfmt21,fA=mAg,-
11、fBt1=mBg218sAAABmm gttm g13皮球原高度为 H,与地面碰第一次前瞬时速度为gH20,碰后的速度为第二次碰前瞬时速度和第二次碰后瞬时速度关系为2=0.81=0.820。设两次碰撞中地板对球的平均冲力分别为 F1、F2,选向上为正方向,由动量定理有 F1t=m1-(-m0)=1.8 m0,F2t=m2-(-m1)=1.8 m1=1.44 m0,F1:F2=5:4球跳起上升高度HggH64.0264.022021,欲使球跳起 0.8m,应使下落高度为00.81.25m0.80.64hh,球由 1.25m落到 0.8m 处具有速度为02()3m/sg hh,则应在 0.8m 处给球的冲量为 I=m=1.5Ns