高中物理动量定理试题

如图，两个滑块 A和 B的质量分别为 $m_A=1\text{kg}$ 和 $m_B=5\text{kg}$ ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为 ${\mu }_1=0.5$ ；木板的质量为 $m=4\text{kg}$ ，与地面间的动摩擦因数为 ${\mu }_2=0.1$ 。某时刻 A、 B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为 $v_0=3\text{m/s}$ 。 A、 B相遇时， A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 $g=10\text{m/}{\text{s}}^2$ 。求

（1） B与木板相对静止时，木板的速度；

（2） A、 B开始运动时，两者之间的距离。

一质量为2kg的物块在合外力 F的作用下从静止开始沿直线运动。 F随时间 $t$  变化的图线如图所示，则（    ）

A．	$t=1s$ 时物块的速率为 $1m/s$
B．	$t=2s$ 时物块的动量大小为 $\mathit{4}\mathit{kg}\cdot m/s$
C．	$t=3s$ 时物块的动量大小为 $5\mathit{kg}\cdot m/s$
D．	$t=4s$ 时物块的速度为零

一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方100 m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线。图（a）中，0~t ₁时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），t ₁=0.8 s；t ₁~t ₂时间段为刹车系统的启动时间，t ₂=1.3 s；从t ₂时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t ₂时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移为1 m。

（1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的 v- t图线；    

（2）求 t ₂时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；    

（3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及 t ₁~ t ₂时间内汽车克服阻力做的功；司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少（以 t ₁~ t ₂时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度）？

如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b ， 它们由静止开始运动，在随后的某时刻t ， a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（ ）

A. a的质量比 b的大 B. 在 t时刻， a的动能比 b的大

C. 在 t时刻， a和 b的电势能相等 D. 在 t时刻， a和 b的动量大小相等

高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为 $2\mathrm{ms}$ ，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）          

A．

$10\mathrm{N }$

B．

${10}^2\mathrm{N}$

C．

${10}^3\mathrm{N}$

D．

${10}^4\mathrm{N}$

将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（　　）

A．

$30\mathit{kg}•m/s$

B．

$5.7\times {10}^2\mathit{kg}•m/s$

C．

$6.0\times {10}^2\mathit{kg}•m/s$

D．

$6.3\times {10}^2\mathit{kg}•m/s$

最近，我国为"长征九号"研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 $3\mathit{km}/s$ ，产生的推力约为 $4.8\times {10}^{6}N$ ，则它在 $1\mathit{s}$ 时间内喷射的气体质量约为（  ）

A． $1.6\times 102\mathit{kg}$      B． $1.6\times 103\mathit{kg}$     C． $1.6\times 105\mathit{kg}$    D． $1.6\times 106\mathit{kg}$

某游乐园入口旁有一喷泉, 喷出的水柱将一质量为 $\mathrm{M}$ 的卡通玩具稳定地悬停在 空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 $S$ 的喷口持续以速度 v0 竖直向上喷出; 玩具 底部为平板（面积略大于 $\mathrm{S}$ ); 水柱冲击到玩具底板后, 在竖直方向水的速度变为零, 在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为 $\rho$, 重力加速度大小为 $\mathrm{g}\mathrm{。}$ 求

(i) 喷泉单位时间内喷出的水的质量;

（ii）玩具在空中悬停时, 其底面相对于喷口的高度。

一篮球质量为 $m＝0.60\mathit{kg}$，一运动员使其从距地面高度为 $h_1＝1.8m$处由静止自由落下，反弹高度为 $h_2＝1.2m$。若使篮球从距地面 $h_3＝1.5m$的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为 $1.5m$。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为 $t＝0.20s$；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取 $g＝10m/s^2$，不计空气阻力。求：

（1）运动员拍球过程中对篮球所做的功；

（2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。

水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动。物体通过的路程等于 $s_0$ 时，速度的大小为 $v_0$ ，此时撤去F，物体继续滑行 $2s_0$ 的路程后停止运动。重力加速度大小为g。则（　　）

A．	在此过程中F所做的功为 $\frac{1}{2}m{v_0}^2$
B．	在此过程中F的冲量大小等于 $\frac{3}{2}m{v}_0$
C．	物体与桌面间的动摩擦因数等于 $\frac{v_0^2}{4_{s0g}}$
D．	F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍

如图，相距 $L=11.5m$的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小 $v$可以由驱动系统根据需要设定。质量 $m=10\mathit{kg}$的载物箱（可视为质点），以初速度 $v_0=5.0m/s$自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数 $\mu =0.10$，重力加速度取 $g=10m/s^2$。

（1）若 $v=4.0m/s$，求载物箱通过传送带所需的时间；

（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；

（3）若 $v=6.0m/s$，载物箱滑上传送带△ $t=\frac{13}{12}s$后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。

某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括 ：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为 $d$的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下：

（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间　　时，可认为气垫导轨水平；

（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量 $m_1$、滑块（含遮光片）的质量 $m_2$；

（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

（4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过 $A$、 $B$两处的光电门的遮光时间△ $t_1$、△ $t_2$及遮光片从 $A$运动到 $B$所用的时间 $t_{12}$；

（5）在遮光片随滑块从 $A$运动到 $B$的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小 $I=$　　，滑块动量改变量的大小△ $p=$　　；（用题中给出的物理量及重力加速度 $g$表示）

（6）某一次测量得到的一组数据为： $d=1.000\mathit{cm}$， $m_1=1.50\times {10}^{-2}\mathit{kg}$， $m_2=0.400\mathit{kg}$，△ $t_1=3.900\times {10}^{-2}s$，△ $t_2=1.270\times {10}^{-2}s$， $t_{12}=1.50s$，取 $g=9.80m/s^2$．计算可得 $I=$　　 $N\cdot s$，△ $p=$　　 $\mathit{kg}\cdot m\cdot s^{-1}$；（结果均保留3位有效数字）

（7）定义△ $=\left|\frac{I-△p}{I}\right|\times 100\%$，本次实验△ $=$　　 $\%$（保留1位有效数字）。

行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	增加了司机单位面积的受力大小
B．	减少了碰撞前后司机动量的变化量
C．	将司机的动能全部转换成汽车的动能
D．	延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积

2015年9月3日，为庆祝抗战胜利70周年，在北京天安门广场56门礼炮鸣放70响，举行盛大阅兵仪式。若某个礼炮弹质量为，从地面竖直上空高度后速度减小到零，爆炸成质量相等的两片弹片。礼炮弹升空过程中受到的空气阻力恒为，礼炮弹爆炸过程中释放的能量为E且全部转化为两块弹片的动能，求：
（1）礼炮弹从地面到最高点的过程中空气阻力对礼炮弹的冲量；
（2）礼炮弹爆炸后瞬间其中一片的速度大小。

总质量为M的热气球，由于故障而在高空以v匀速竖直下降，为防止继续下降，在t=0时刻，从热气球上释放一个质量为m的沙袋，不计空气阻力，当t=     时热气球停止下降，这时沙袋的速度为     （此时沙袋尚未着地，整个过程中空气浮力不变）