高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案).docx

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1、高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题动量定理1．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径=20m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速R度a=4.5m/s2，到达B点时速度vB=30m/s．取重力加速度g=10m/s2．（1）求长直助滑道AB的长度；L（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小；（3）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的

2、受力图，并求其所受支持力FN的大小．【答案】（1）100m（2）1800Ns（3）3900N【解析】（1）已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即v2v022aL可解得:Lv2v02100m2a（2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以ImvB01800Ns（3）小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得：NmgmvC2R从B运动到C由动能定理可知：mgh1mv21mv2CB22解得;N3900N故本题答案是：（1）L100m（2）I1800Ns（3）N3900N点睛：本题考查了动能定理和圆周

3、运动，会利用动能定理求解最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小．2．一质量为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，物块以为7m/s，碰后以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

4、定理得：，代入数据解得：μ=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．3．在距地面20m高处，某人以20m/s的速度水平抛出一质量为1kg的物体，不计空气阻力（g取10m/s2）。求（1）物体从抛出到落到地面过程重力的冲量；（2）落地时物体的动量。【答案】（1）20N?s，方向竖直向下（2）202kgm/s，与水平方向的夹角为45°【解析】【详解】（1）物体做平抛运动，则有：h1gt22解得：t=2s则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量I=mgt=1×10×

5、2=20N?s方向竖直向下。（2）在竖直方向，根据动量定理得I=py-0。可得，物体落地时竖直方向的分动量py=20kg?m/s物体落地时水平方向的分动量px=mv0=1×20=20kg?m/s故落地时物体的动量ppx2p2y202kgm/s设落地时动量与水平方向的夹角为θ，则pytan1pxθ=45°4．如图所示，真空中有平行正对金属板ABU=91V的电源、，它们分别接在输出电压恒为两端，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=2.0×1

6、0m/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=0.91×10kg，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）5.01014m/s2；（2）0.63m；（3）2.31024kgm/s。【解析】【详解】（1）设金属板A、B间的电场强度为E，则EU，根据牛顿第二定律

7、，有dEema电子在电场中运动的加速度EeUe911.610192142amdm3.21020.911030m/s5.010m/s（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tL0.17s5.0109sv02.010电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量y1at22代入数据y15.01014(5.0109)2cm0.63cm2（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，由动量定理，有Eetp其动量增量的大小eUL1.601019910.124

8、p=dv3.21022.0107kgm/s=2.310kgm/s05．如图所示，用0.5kg的铁睡把钉子钉进木头里去，打击时铁锤的速度v=4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s（取g=10m/s2），那么：（1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均