河南省信阳高级中学2019届高三物理一日一题：14 动量定理（一）（图片版）

日一题(14)—动量定理(一) 例题精选 如图所示为某物业公司的宣传提醒。从提供的信息知:一枚40g 的鸡蛋从17楼(鸡蛋离人头部的高度为45m,忽略空气阻力) 落下,能砸破人的头骨,若鸡蛋壳与人头部的作用时间为5.0× 104s,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是() A.鸡蛋与人的头部碰撞前的速度大小为3m/s B.鸡蛋与人的头部碰掩前的动量大小为012kgm/s C.人的头部受到的平均冲击力约为2400N D.鸡蛋与人的头部碰撞过程中鸡蛋受到的冲量大 【分析】鸡蛋先做自由落体,根据动能定理求出速度;然后发生 碰撞,根据动量定理列式求解平均作用力 【解答】 A、由2gh=v2可得:v=√2gh=V×45×10=30m/s;故A错误 B、鸡蛋的质量:m=40g=0.04kg,取向下为正方向,鸡蛋与人的 头部碰掩前的动量大小为:P=mv=004×30=12kg·m/s。故B错 误; C、对碰撞过程由动量定理可得 (mg-F)t=0-mv 代入数据得:F=-2400N;负号说明鸡蛋受到的冲击力向上; 根据牛顿第三定律可知,头骨受到的平均冲击力为2400N.故C 正确; D、鸡蛋与人的头相互作用的过程中,二者之间的相互作用力大 小相等,作用的时间相等,根据冲量的定义式可知,鸡蛋与人的 头部碰撞过程中二者受到的冲量一样大 故D错误。 故选:C。 【点评】本题考查动量定理及自由落体的运动规律,要注意动量 定理中的方向性,在解题时要先明确正方向。 、真题演练 (2018·新课标Ⅱ)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms, 则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( A.10N B.10N C.103N D.10N 【分析】求出自由下落的时间,全过程根据动量定理求解即可 【解答】每层楼高约为3m,鸡蛋下落的总高度 h=(25-1)×3m=72m; 自由下落时间t1=2=1272s=3.8s, 10 与地面的碰撞时间约为t2=2ms=0.0025, 全过程根据动量定理可得:mg(t1+t2)-Ft2=0 解得冲击力F=950N≈103N,故C正确。 故选:C。 【点评】本题主要是考查动量定理,利用动量定理解答问题时 要注意分析运动过程中物体的受力情况,能够根据全过程动量定 理求解。 提升训练 如图所示,竖直放置的轻弹簧