高考物理动量定理专题训练答案及解析.docx

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1、高考物理动量定理专题训练答案及解析一、高考物理精讲专题动量定理1．一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示，物块以v0=9m/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7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2．(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．【答案】（1）0.32（2）F=130N【解析】试题分析：（1）对A到墙壁过程，运用动能定理得：，代入数据解得：μ

2、=0.32．（2）规定向左为正方向，对碰墙的过程运用动量定理得：F△t=mv′﹣mv，代入数据解得：F=130N．2．2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章。嫦娥四号探测器在靠近月球表面时先做圆周运动进行充分调整，最终到达离月球表面很近的着陆点。为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力，探测器在距月面非常近的距离处进行多

3、次调整减速，离月面高h处开始悬停（相对月球速度为零），对障碍物和坡度进行识别，并自主避障。然后关闭发动机，仅在月球重力作用下竖直下落，探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度为v，接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲，平稳地停在月面，缓冲时间为t，如图所示。已知月球的半径R，探测器质量为m0，引力常量为G。（1）求月球表面的重力加速度；（2）求月球的第一宇宙速度；（3）求月球对探测器的平均冲击力F的大小。v2（2）vvRm0v【答案】（1）g（3）Fm0g2h2ht【解析】【详解】(1)由自由落体规律可知：2v2gh

4、解得月球表面的重力加速度：v2g2h(2)做圆周运动向心力由月表重力提供，则有：mv2mgR解得月球的第一宇宙速度：Rvv2h(3)由动量定理可得：(Fm0g)t0(m0v)解得月球对探测器的平均冲击力的大小：m0vFm0gt3．如图所示，质量的小车A静止在光滑水平地面上，其上表面光滑，左端有一固定挡板。可视为质点的小物块B置于A的最右端，B的质量。现对小车A施加一个水平向右的恒力F20N，作用0.5s后撤去外力，随后固定挡板与小物块B发生碰撞。=假设碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起，继续运动。求：（1）碰撞前小车

5、A的速度；（2）碰撞过程中小车A损失的机械能。【答案】（1）1m/s（2）25/9J【解析】【详解】（1）A上表面光滑，在外力作用下，A运动，B静止，对A，由动量定理得：，代入数据解得：m/s；（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，碰撞过程，A损失的机械能：，代入数据解得：；4．冬奥会短道速滑接力比赛中，在光滑的冰面上甲运动员静止，以10m/s运动的乙运动员从后去推甲运动员，甲运动员以6m/s向前滑行，已知甲、乙运动员相互作用时间为1s，甲运动员质量m1=70kg、乙

6、运动员质量m2=60kg，求：⑴乙运动员的速度大小；⑵甲、乙运动员间平均作用力的大小。【答案】(1)3m/s(2)F=420N【解析】【详解】（1）甲乙运动员的动量守恒，由动量守恒定律公式m1v1m2v2m1v1'm2v2'得：v2'3m/s（2）甲运动员的动量变化：pm1v1'-m1v1①对甲运动员利用动量定理：pFt②由①②式可得：F=420N5．如图甲所示，足够长光滑金属导轨MN、PQ处在同一斜面内，斜面与水平面间的夹角θ=30°，两导轨间距d=0.2m，导轨的N、Q之间连接一阻值R=0.9Ω的定值电阻。金属

7、杆ab的电阻r=0.1Ω，质量m=20g，垂直导轨放置在导轨上。整个装置处在垂直于斜面向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。现用沿斜面平行于金属导轨的力F拉着金属杆ab向上运动过程中，通过R的电流i随时间t变化的关系图像如图乙所示。不计其它电阻，重力加速度g取10m/s2。(1)求金属杆的速度v随时间t变化的关系式；(2)请作出拉力F随时间t的变化关系图像；(3)求0～1s内拉力F的冲量。【答案】（1）v5t（2）图见解析；（3）IF0.225Ns【解析】【详解】（1）设瞬时感应电动势为e，回路中感应

8、电流为i，金属杆ab的瞬时速度为v。由法拉第电磁感应定律：eBdv闭合电路的欧姆定律：ieRr由乙图可得，i0.5t联立以上各式得：v5t（2）ab沿导轨向上运动过程中，由牛顿第二定律，得：FBidmgsinma2由第（1）问可得，加速度a5m/s联立以上各式可得：F0.05t0.2由此可画出F-t图像：（3）对金属棒ab，由动量定理可得：IFmgtsi