高中物理动量定理试题

如图所示，质量为M、半径为R的质量分布均匀的圆环静止在粗糙的水平桌面上，一质量为m（m>M）的光滑小球以某一水平速度通过环上的小孔正对环心射入环内，与环发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不会从小孔中穿出。假设小球与环内壁的碰撞为弹性碰撞，只考虑圆环与桌面之间的摩擦，求圆环通过的总位移？

如图所示，水平地面上静止放置一辆小车，质量，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块B置于的最右端，的质量。现对施加一个水平向右的恒力，运动一段时间后，小车左端固定的挡板发生碰撞，碰撞时间极短，碰后、粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间，二者的速度达到。求

（1）开始运动时加速度的大小；

（2）、碰撞后瞬间的共同速度的大小；

（3）的上表面长度。

一倾角为的斜面固定于地面，斜面顶端离地面的高度h₀=1m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块（视为质点）。小物块与斜面之间的动摩擦因数u=0.2。当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。重力加速度g="10" m/s²。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中，挡板给予小物块的总冲量是多少？

导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线在与其垂直的水平恒力的作用下，在导线框上以速度做匀速运动，速度与恒力方向相同，导线始终与导线框形成闭合电路，已知导线电阻为，其长度，恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为，忽略摩擦阻力和导线框的电阻。

（1）通过公式推导验证：在时间内，也等于导线中产生的焦耳热。
（2）若导线的质量=8.0，长度=0.1，感应电流=1.0，假设一个原子贡献1个自由电子，计算导线中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率（下表中列出了一些你可能用到的数据）。

（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动自由电子和金属离子（金属原子失去电子后剩余部分）的碰撞，展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子运动模型：在此基础上，求出导线中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力的表达式。

如图所示，在光滑的水平面上宽度为L的区域内，有一竖直向下的匀强磁场．现有一个边长为a （a＜L）的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度v₀向右滑动，穿过磁场后速度减为v，那么当线圈完全处于磁场中时，其速度大小（　　）

A．大于

B．等于

C．小于

D．以上均有可能

2008年5月26日上午，一架米—26直升机吊装了一台重13.2t的重型挖掘机前往唐家山堰塞湖坝体。到达坝体后，假设直升机悬停在空中（见图），使挖掘机由静止开始从距地面60m的高空。以1/360m/s²的加速度沿竖直方向向下运动一段时间，接着再匀速运动相等的时间刚好到达地面。若挖掘机触地前瞬间悬绳拉力即刻减为零，挖掘机着地过程中与地面的作用时间为0.02s，g取10m/s²。求：
（1）挖掘机匀速运动时的速度大小。
（2）着地过程中，挖掘机对地面的平均作用大小。

（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t₁
（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为v_m，求滑块从静止释放到速度大小为v_m过程中弹簧的弹力所做的功W；
（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t_1、t₂及t₃分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v₁为滑块在t₁时刻的速度大小，v_m是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程）

如图所示，人站在小车上推着木箱，一起在光滑水平冰面上以速度υ运动，小车与木箱质量均为m，人的质量为2m，突然发现正前方有一冰窟窿，为防止人掉入窟窿，人用力向右推木箱。求：

①物理学中把质量与速度的乘积称为动量（）试用牛顿运动定律证明，推木箱前后，人和车的动量之和是守恒的。
②人推车后车对地的最小速度。

（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点的初速度应为多大？
（2）若小车在P点的初速度为10m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？

如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B。有一长度为L、宽度为b（b<h）、电阻为R、质量为m的矩形线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的下边穿出磁场时，恰好以速率v匀速运动。已知重力加速度为g，求

（1）线圈匀速运动的速率v；
（2）穿过磁场区域过程中，线圈中产生的热量Q；
（3）线圈穿过磁场区域所经历的时间t。

（1）撤去外力时两棒的速度是多大？
（2）电路中产生的总的焦耳热是多少？

（1）运动员起跳速度的大小；
（2）若运动员从双手触水到速度为零的过程中，重心下降了2.5m，假设在此入水过程中运动员始终是竖直的，入水至重心速度减为零的过程中水对运动的平均阻力f？

（1）物块在水平面上滑行的时间为多少？
（2）若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处，用大小为4.5N的平恒力向右拉该物块，到B点撤去此力，物块第一次到A点时的速度为多大？
（3）若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处，用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块，欲使物块能到达A点，水平恒力作用的最短距离为多大？

质量不同而初动量相同的两个物体，在水平地面上由于摩擦力的作用而停止运动，它们与地面间的动摩擦因数相同，比较它们的滑行时间和滑行距离，则

A．两个物体滑行的时间一样长

B．质量大的物体滑行的时间较长

C．两个物体滑行的距离一样长

D．质量小的物体滑行的距离较长

从地面上方同一点向东与向西分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为和，不计空气阻力，则两个小物体                                                （   ）

A．在地面上的水平射程相同

B．落地时重力做功的瞬时功率相同

C．从抛出到落地的过程动量的增量相同

D．从抛出到落地的过程动能的增量相同