1、关于动量的概念,下列说法正确的是( ) A.动量大的物体,惯性一定大 B.动量大的物体,运动一定快 C.动量相同的物体,运动方向一定相同 D.动量相同的物体,动能也一定相同
【答案】C 【解析】物体的动量mv是由速度和质量两个因素决定的.动量大的物体质量不一定大,因此惯性不一定大(惯性大小取决于质量),A错;同样,动量大的物体速度也不一定大,B错;动量相同指的是动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同,C对;由动量和动能的关系p=√(2mEk )可知,只有质量相同的物体动量相同时,动能才相同,故D错
2、小球质量为2m,以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁,球被反方向弹回速度大小是4v/5,球与墙撞击时间为t,在撞击过程中,球对墙的平均冲力大小是( )
【答案】C 【解析】设初速度方向为正,则弹后的速度为-4v/5,则由动量定理可得Ft=-2m×4v/5-2mv,解得F=-18mv/(5t),负号表示力的方向与初速度方向相反.由牛顿第三定律可知,球对墙的平均冲力为F′=-F=18mv/(5t),故选C。
3、 同一人以相同的力量跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于( ) A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上的小 B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上的小 C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小 D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上的小
【答案】D 【解析】落地前的速度是一定的,初动量是一定的,所以选项A错误;落地后静止,末动量一定,人的动量变化是一定的,选项B错误;由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化,所以两种情况下人受到的冲量相等,选项C错误;落在沙坑里力作用的时间长,落在水泥地上力作用的时间短,根据动量定理,在动量变化一定的情况下,时间t越长,则受到的冲力F越小,故选项D正确。
4、一物体从某高处由静止释放,设所受空气阻力恒定,当它下落h时的动量大小为p1 ,当它下落2h时动量大小为p2 ,那么p1 ∶p2 等于( ) A.1∶1 B.1∶√2 C.1∶2 D.1∶4
【答案】B 【解析】物体做初速度为零的匀加速直线运动,v1 2 =2ah,v2 2 =2a•2h,则p1 =mv1 =m√(2ah),p2 =mv2 =m√(4ah),所以p1 ∶p2 =1∶√2,选项B正确。
5、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3km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1s时间内喷射的气体质量约为( ) A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
【答案】B 【解析】设该发动机在t秒时间内,喷射出的气体质量为m,根据动量定理Ft=mv,可知,在1s内喷射出的气体质量m0 =m/t=F/v=4.8×106 /3×103 kg=1.6×103 kg,故本题选B。
6、太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行,质量为M的飞船飞入太空尘埃密集区域时,需要开动引擎提供大小为F的平均推力才能维持飞船以恒定速度v匀速飞行。已知尘埃与飞船碰撞后将完全黏附在飞船上,则在太空尘埃密集区域单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为( )
【答案】D 【解析】设单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为m。以单位时间内黏附在飞船上的尘埃为研究对象,根据动量定理有:Ft=mv–0,其中t=1 s,可得: m=F/v,D正确。
7、(多选)如图所示,铁块压着一张纸条放在水平桌面上,第一次以速度v抽出纸条后,铁块落在水平地面上的P点,第二次以速度2v抽出纸条,则( ) A.铁块落地点在P点左边 B.铁块落地点在P点右边 C.第二次纸条与铁块的作用时间比第一次短 D.第二次纸条与铁块的作用时间比第一次长
【答案】AC 【解析】以不同的速度抽出纸条时,铁块所受摩擦力(f=μmg)相同,抽出纸条的速度越大,铁块与纸条相互作用的时间越短,铁块受到合力的冲量越小,故铁块获得的速度越小,铁块平抛的水平位移越小,所以选项A、C正确。
8、质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳,经过时间t,身体伸直并刚好离开地面,离开地面时速度为v.在时间t内( ) A.地面对他的平均作用力为mg B.地面对他的平均作用力为mv/t C.地面对他的平均作用力为m(v/t-g) D.地面对他的平均作用力为m(g+v/t)
【答案】B 【解析】人的速度原来为零,起跳后变化v,则由动量定理可得:(F-mg)t=mv,故地面对人的平均作用力为F=m(g+v/t),故D正确。
9、(多选)恒力F作用在质量为m的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,没有被拉动,则经时间t,下列说法正确的是( ) A.拉力F对物体的冲量大小为零 B.拉力F对物体的冲量大小为Ft C.拉力F对物体的冲量大小是Ftcosθ D.合力对物体的冲量大小为零
【答案】BD 【解析】对冲量的计算一定要分清求的是哪个力的冲量,是某一个力的冲量、是合力的冲量、是分力的冲量还是某一个方向上力的冲量,某一个力的冲量与另一个力的冲量无关,故拉力F的冲量为Ft,A、C错误,B正确;物体处于静止状态,合力为零,合力的冲量为零,D正确。
10、 (多选)如图所示,放在水平地面上的物体受到的合外力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,则前3s内( ) A.物体的位移为0 B.物体的动量改变量为0 C.物体的动能变化量为0 D.物体的机械能改变量为0
【答案】BC 【解析】第1 s内F=20 N,第2、3 s内F=-10 N,物体先加速、后减速,在第3 s末速度为零,物体的位移不为零,A错误;根据动量定理I=Δp,前3 s内,动量的变化量为零,B正确;由于初速度和末速度都为零,因此动能变化量也为零,C正确;但物体的重力势能是否改变不能判断,因此物体的机械能是否改变不能确定,D错误。
11、在某公路上,一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5m,据测算两车相撞前速度约为30m/s. (1)试求车祸中车内质量约60kg的人受到的平均冲力是多大? (2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1s,求这时人体受到的平均冲力为多大?
【答案】(1)5.4×10
4 N (2)1.8×10
3 N
【解析】
12、一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示,物块以v0 =9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止,g取10m/s2 . (1)求物块与地面间的动摩擦因数μ; (2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.
【答案】(1)0.32 (2)130 N (3)9 J
【解析】