2017届高考物理必威体育精装版模拟题精选训练（碰撞与动量守恒）专题01动量定理（含解析）.docVIP

专题01 动量定理 1．（2017天津六校联考）质量为mB=2kg的木板B静止于水平面上，质量为mA=6kg的物块A停在B的左端，质量为mC=2kg的小球C用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O．现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间很短为△t=10﹣2s，之后小球C反弹所能上升的最大高度h=0.2m．已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g=10m/s2．求： ①小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小； ②为使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？ 解：①C下摆过程，根据动能定理有：mCgL=mCvC2 代入数据解得：碰前C的速度 vC=4m/s， C反弹过程，根据动能定理有：﹣mCgh=0﹣mCv′C2 解得：碰后C的速度 v′C=2m/s 取向右为正方向，对C，根据动量定理有： ﹣F△t=﹣mCv′C﹣mCvC 解得：碰撞过程中C所受的撞击力大小：F=1200N ②C与A碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律有： mCvC=﹣mCv′C+mAvA 解得：碰后A的速度 vA=2m/s A恰好滑至木板B右端并与其共速时，所求B的长度最小． 物块A与木板B相互作用过程，系统的动量守恒，规定向右为正方向 由动量守恒定律得：mAvA=（mA+mB）v 代入数据解得：v=1.5m/s 由能量守恒定律得：μmAgx=mAvA2﹣（mA+mB）v2 代入数据解得：x=0.5m 答：①小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小是1200N； ②为使物块A不滑离木板B，木板B至少是0.5m． 2．(2016·陕西五校一模)起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高1.80 m，质量80 kg。他站立举臂，手指摸到的高度为2.10 m。在一次摸高测试中，如果他先下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为2.55 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.2 s。不计空气阻力(g取10 m/s2)。求： (1)他跳起刚离地时的速度大小； (2)上跳过程中他对地面平均压力的大小。 (2)由动量定理得，(F－mg)t＝mv－0 即F＝＋mg 将数据代入上式可得F＝2.0×103 N 根据牛顿第三定律可知： 人对地面的平均压力F′＝2.0×103 N。 答案　(1)3 m/s　(2)2.0×103 N 3．（9分）（2016北京东城模拟）据统计人在运动过程中，脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体自身重力的数倍。为探究这个问题，实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了实验，即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况。重物与地面的形变很小，可忽略不计。g取10m/s2。下表为一次实验过程中的相关数据。 重物(包括传感器)的质量m/kg 8.5 重物下落高度H/cm 45 重物反弹高度h/cm 20 最大冲击力Fm/N 850 重物与地面接触时间t/s 0.1 ⑴请你选择所需数据，通过计算回答下列问题： a．重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小； b．在重物与地面接触过程中，重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的多少倍。 ⑵如果人从某一确定高度由静止竖直跳下，为减小脚底在与地面接触过程中受到的冲击力，可采取什么具体措施，请你提供一种可行的方法并说明理由。 因此重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6倍。 ⑵方法合理即给分 4．　如图所示，质量为M的木块静置于光滑的水平面上，一质量为m、速度为v0的子弹水平射入木块且未穿出。设木块对子弹的阻力恒为F，求： (1)射入过程中产生的内能为多少？木块至少为多长时子弹才不会穿出？ (2)子弹在木块中运动了多长时间？ (2)以子弹为研究对象，由动量定理得： －F·t＝mv－mv0 把v＝代入上式得：t＝ 答案　(1)　　(2) 5．（2017天津静海一中调研）如图，用两根等长的细线分别悬挂两个弹性球A、B，球A的质量为2m，球B的质量为9m，一颗质量为m的子弹以速度vo水平射入球A，并留在其中，子弹与球A作用时间极短；设A、B两球作用为对心弹性碰撞．求： （i）子弹与A球作用过程中，子弹和A球系统损失的机械能； （ii）B球被碰撞后，从最低点运动到最高点过程中，合外力对B球冲量的大小． 【考点】动量守恒定律；功能关系． 【分析】（1）子弹射进A球，水平方向不受外力，动量守恒；根据能量守恒可求机械能损失； （2）子弹与A形成的整体和B两球碰撞时，动量守恒；根据摆动过程中动量的变化用动量定理求合外力对B球冲． （2）B球被碰