内容正文:
1.2 动量 动量守恒定律 (解析版)
1.竖直向上抛出一个物体,若不计阻力,取竖直向上为正,则该物体动量随时间变化的图像是图中的( )
图
【答案】C
【解析】取竖直向上为正方向,竖直上抛物体的速度先正向均匀减小,后负向均匀增大,故物体的动量先正向均匀减小,后负向均匀增大.
2.对于质量不变的物体,下列说法正确的是( )
A.物体的动量发生变化,其动能一定变化
B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化
C.物体的动能不变,其动量不变
D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化
【答案】B
【解析】动量是矢量,速度的大小或方向的变化均能引起动量的变化,而动能是标量,只有速度大小的变化才能引起它的改变,故B对,A、C、D错.
3.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,物体没有被拉动,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对物体的冲量大小是Ftcos θ
C.合力对物体的冲量大小为零
D.重力对物体的冲量大小是mgt
【答案】CD
【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、B错误;物体处于静止状态,合力为零,合力的冲量为零,C正确;重力的冲量为mgt,D正确.
4.关于动量守恒的条件,下面说法正确的是( )
A.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
B.只要系统所受合外力为零,系统动量就守恒
C.只要系统所受合外力不为零,则系统在任何方向上动量都不可能守恒
D.系统所受合外力不为零,但系统在某一方向上动量可能守恒
【答案】BD
【解析】动量守恒的条件是系统所受合外力为零,与系统内有无摩擦力无关,选项A错误,B正确.系统合外力不为零时,在某方向上合外力可能为零,此时在该方向上系统动量守恒,选项C错误,D正确.
5.质量为m的木箱放在光滑的水平地面上,在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始运动,经过时间t速度变为v,则在这段时间内拉力F和重力产生的冲量大小分别为( )
A.Ft,0
B.Ftcosθ,0
C.mv,mgt
D.Ft,mgt
【答案】D
【解析】木箱所受的拉力F和重力mg都是恒力,可根据冲量的定义直接计算其冲量大小.由冲量的定义I=Ft可知,在作用时间t内,拉力的冲量为Ft,重力的冲量为mgt.D对.
6.两个质量相等的物体,在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑,在它们到达斜面底端的过程中( )
A.重力的冲量相同
B.重力的功相同
C.斜面弹力的冲量均为零
D.斜面弹力的功均为零
【答案】BD
【解析】设斜面高为h,倾角为θ,物体质量为m,则两物体滑至斜面底端的过程中,重力做功均为mgh,由eq \f(h,sin θ)=eq \f(1,2)g sin θ·t2知,物体滑至底端用时t=eq \f(1,sin θ)
eq \r(\f(2h,g)),重力的冲量IG=mgt=eq \f(m,sin θ)
eq \r(2gh),与θ有关,故重力的冲量不同,A项错误,B项正确;斜面的弹力方向与物体运动方向垂直,不做功,但弹力的冲量不为零,C项错误,D项正确.
7.关于动量的变化,下列说法正确的是( )
A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp的方向与运动方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp的方向与运动方向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零
D.物体做平抛运动时,动量的增量一定不为零
【答案】ABD
【解析】 当做直线运动的物体的速度增大时,其末态动量p2大于初态动量p1,由矢量的运算法则可知Δp=p2-p1>0,与物体运动方向相同,如答图(a)所示,所以选项A正确.当做直线运动的物体速度减小时,p2<p1,如答图(b)所示,Δp与p1(或p2)方向相反,与运动方向相反,选项B正确.当物体的速度大小不变时,其方向可能变化,也可能不变化.动量可能不变化即Δp=0,也可能动量大小不变而方向变化,此种情况Δp≠0,选项C错误.当物体做平抛运动时,速度的大小和方向都变化,即动量一定变化,Δp一定不为零,如答图(c)所示,故选项D正确.
8.跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于( )
A.人跳在沙坑上的动量比跳在水泥地上小
B.人跳在沙坑上的动量变化比跳在水泥地上小
C.人跳在沙坑上受到的冲量比跳在水泥地上小
D.人跳在沙坑上受到的冲力比跳在水泥地上小
【答案】D
【解析】人从一定高度落下,无论落在沙坑里还是落在水泥地上,动量变化相同,当落在沙坑里时作用时间长,根据动量定理Ft=Δp可知,落在沙坑里受到的冲力较小,故D