高中物理动量定理试题

如图1所示，质量m=1.0kg的物块，在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下，沿足够长的粗糙水平面由静止开始运动。在运动过程中，空气对物块的阻力沿水平方向向左，其大小f_空=kv，k为比例系数，f_空随时间t变化的关系如图2所示。g取10m/s²。

（1）求物块与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）估算物块运动的最大速度v_m；
（3）估算比例系数k。

如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有

A．小球的机械能减少了mg(H+h)

B．小球克服阻力做的功为mgh

C．小球所受阻力的冲量大于m

D．小球动量的改变量等于所受阻力的冲量

2001年9月11日，美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击，恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”.其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方，并引起巨大爆炸，大约1 h后，南部塔楼部分轰然倒塌（高约245 m），灰尘和残骸四处飞溅，300多名救援警察和消防人员没来得及逃生.
我们不妨设置一个情境：当处于倒塌部分正下方的地面人员，看到一块质量约为4×   10³ kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2 s的时间，逃离的安全区域为离大厦100 m外（实际的安全区要更远）.设该坠落块与地面作用时间为0.05 s，不计空气阻力，g取10 m/s².求：
（1）地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速时间，百米短跑世界记录为9″79）
（2）该坠落块对地产生的平均作用力多大？
（3）由于爆炸引起地表震动，设产生的纵波的传播速率v_p="9.1" km/s,横波的传播速率v_s="3.1" km/s，设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔Δt₀="5" s,那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米？

如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是

A．木块A离开墙壁前，墙对木块A的冲量大小等于木块B动量变化量的大小
B．木块A离开墙壁前，弹性势能的减少量等于木块B动能的增量
C．木块A离开墙壁时，B的动能等于A、B共速时的弹性势能
D．木块A离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，木块A的速度为零

如图所示，一轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系一质量为2m的金属板A处于平衡状态，在距物体A正上方高处为h处有一质量为m的圆环B由静止下落，与弹簧下端的金属板A碰撞（碰撞时间极短），而后两者以相同的速度运动，不计空气阻力，两物体均可视为质点。重力加速度为g，求：

①碰撞结束后瞬间两物体的速度大小
②碰撞结束后两物体以相同的速度一起向下运动，当两者第一次到达最低点时，两者相互作用力的冲量大小为I，该过程这两者相互作用平均作用力为多大？

质量为的物块以速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为的物块，物块和物块碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起。已知物块和物块均可视为质点，两物块间的距离为，两物块与水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度。求：

（1）物块和物块碰撞前的瞬间，物块的速度大小；
（2）物块和物块碰撞的过程中，物块对物块的冲量；
（3）物块和物块碰撞的过程中，系统损失的机械能。

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）？

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

在光滑水平面上，、两小球沿水平面相向运动. 当小球间距小于或等于时，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于时，相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度随时间的变化关系图象如图所示，由图可知

A．球质量大于球质量

B．在时刻两小球间距最小

C．在时间内两小球间距逐渐减小

D．在时间内球所受排斥力方向始终与运动方面相反

(4分) 以初速度20m／s竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，不计空气阻力，取10m/s²．则抛出后第1s末物体的动量为__________kg·m/s，抛出3s内该物体的动量变化量是__________kg·m/s．(设向上为正方向)

质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为             kg•m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为      N（g=10m/s²）。

下面的说法正确的是（   ）

A．物体运动的方向就是它的动量的方向

B．如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零

C．如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大

D．作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小

(9分）如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁。质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度v₀滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零。

①求小滑块与木板间的摩擦力大小；
②现小滑块以某一速度v滑上木板的左端，滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，然后向左运动，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，试求的值。

如图所示，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极端的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：

(1)整个过程中摩擦阻力 所做的总功；
(2)人给第一辆车水平冲量的大小；
(3)第一次与第二次碰撞系统功能损失之比。

如图所示，斜面上除AB段粗糙外，其余部分均是光滑的，且物体与AB段动摩擦系数处处相同。今使物体（视为质点）由斜面顶端O处由静止开始下滑，经过A点时的速度与经过C点时的速度相等。AB=BC，则下列判断正确的是（     ）

A．物体在AB段与BC段的加速度相等

B．物体在AB段与BC段的运动时间相等

C．重力在这两段中所做功相等

D．物体在AB段与BC段动量变化量相同