中考物理复习初高中知识衔接分类汇编专题09动量及冲量含解析

中考物理复习初高中知识衔接分类汇编专题09动量及冲量含解析

专题09动量及冲量 ‎1、（2018贵阳适应性卷）体育课上老师告诉同学们：起跳投篮后为了防止落地脚受伤，脚尖要先着地，脚跟再与地面接触（如图所示）．爱思考的小刚提出了疑惑，为什么不能是脚掌直接着地呢？为此，他请教了物理老师。‎ 老师解释道：让脚尖先着地能够对人起到缓冲作用，从而减小落地时地面对脚的伤害。我们可以利用以下这个关系式来解释这个问题：从脚尖着地到整个脚掌静止在水平地面上的这个过程满足F合t＝m·Δv（其中F合为物体受到外力的合力，t为力作用的时间，m为物体的质量，Δv为速度的变化量），通过对公式的分析、计算便能解答你的疑惑，‎ 请你回答下列问题：‎ ‎（1）若小刚的质量为50 kg，则他受到的重力是多大？（取g＝10 N/kg）‎ ‎（2）若小刚从地面跳到0.4 m的空中，这一过程他需要克服重力做多少功？‎ ‎（3）若小刚从空中竖直落回水平地面，两脚尖同时着地时的速度为3.5 m/s，从脚尖着地到整个脚掌静止在地面上耗时0.2 s，则这个过程中小刚受到地面对他的作用力是多大？（设该作用力是恒力，不计空气阻力）‎ ‎（4）如果是脚掌直接着地，地面对脚作用的时间更短暂，脚受伤的几率将会增加。请你利用上述关系式分析解释脚掌直接着地容易受伤的原因．‎ 解析：（1）重力；‎ ‎（2）克服重力做功；‎ ‎（3）取向下为正方向，根据动量定理得，即 解得：F=375N ‎（4）由可知：当脚掌直接着地时，地面对脚作用的时间t更小，地面对脚的作用力 更大，所以脚掌直接着地时容易受伤的。‎ 故答案为：（1）500N；（2）200J；（3）375N；（4）见解析 4‎ ‎2、王椿钰同学上在阅读物理课外读物时学习了一个新的知识----冲量，它是一个过程量，一个恒力的冲量指的是这个力钰起作用时间的乘积，计算公式为。水平地面上有一块密度0.5×103kg/m3、高1.2m的长方体木块．小林用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示．求： （1）木块静止时对地面的压强； （2）在3～5s内，推力对木块所做的功； （3）请在图2丙中，画出0～6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线；‎ ‎（4）木块在1-6s内的摩擦力的冲量。‎ 解析：（1）木块放在水平桌面上，根据压力大小等于重力大小，‎ G=mg===6000Pa；‎ （2） 由乙图可知，3～5s运动的路程=，根据200N；‎ ‎（3）由图丙可知，用200N的水平推力能使木箱匀速前进说明此时木箱所受的摩擦力和推力是水平方向上的一对平衡力，摩擦力等于推力等于200N。‎ 木箱在1～3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s～3s木箱受到的摩擦力大小为200N。‎ 在0～1s内物体没有移动，处于静止状态，摩擦力与推力相平衡，即此时摩擦力为100N，图象如下图：‎ 4‎ ‎；‎ ‎（4）由（3）可知，1-6s的摩擦力为200N，根据=200N。‎ ‎3、小明在打台球时，发现当一个球撞击另一个球时，被撞小球差不多以相同的速度沿原方向运动，小明觉得很神奇，于是回到学校咨询物理汪老师。老师告诉他一下的知识。‎ 知识点一：运动物体的质量和速度的乘积叫物体的动量，表达式为，已知动量是矢量（矢量含义：有方向，有大小，在研究直线运动时，因规定正方向，若速度与规定正方向相同时，该动量为正则，。若速度相反是，该动量为负则）。‎ 知识点二：如果运动过程中系统不受外力或所受外力之和为零，则系统总动量守恒，用公式，（其中表示撞击前物体的速度，表示碰撞后的物体的速度）。‎ 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为和，图乙为它们碰撞前后的x−t图象。已知=0.1kg.由此可以判断 ‎ （1）请描述碰撞前碰前和的运动情况？ （2）碰后和的速度分别是多少，动量分别是多少？由动量守恒定律，请计算出的质量？‎ 解析：（1）由乙图的x-t图像可知为匀速运动，速度=；静止，速度；‎ ‎（2）由（1）可知、的速度，的动量==4m/s0.1kg=0.4kgm/s，=‎ 4‎ ‎=0m/s=0kgm/s；由乙图可知，碰撞后、的速度分别是，。以的碰撞前速度方向为正方向，碰撞后的速度方向与碰撞前相反，碰撞后的速度方向与碰撞前相同，所以；，由碰撞前后系统动量守恒，将、看成一个整体，由可得4m/s0.1kg+=0.1kg-2m/s+2m/s可以推出=0.3kg。‎ 4‎