内容正文:
第一章 动量守恒定律
1.2动量定理
一、单选题
1.高空抛物极易对人造成重大伤害,如果一个 鸡蛋从一居民楼16层坠下,与地面的撞击时间约为 ,则鸡蛋对地面的冲击力约为( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】居民楼16层距地面的高度约为h=15×3m=45m,鸡蛋与地面撞击前瞬间的速度大小约为 ,设地面对鸡蛋的作用力大小为F,则根据动量定理有Ft=mv,代入数据解得F=750N,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面的冲击力约为750N,B符合题意。
故答案为:B。
2.下列说法中正确的是( )
A. 由 可知物体动量的变化率等于它受的合外力
B. 冲量反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C. 易碎品运输时要用柔软材料包装是为了减小冲量
D. 玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大
【答案】 A
【解析】A.由 可知物体动量的变化率等于它受的合外力,所以A符合题意;
B.冲量反映了力的作用对时间的累积效应,是一个矢量,所以B不符合题意;
C.易碎品运输时要用柔软材料包装是为了延长作用时间,减小冲击力,所以C不符合题意;
D.玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为作用时间短,受到的冲击力太大,所以D不符合题意;
故答案为:A。
3.来自路边高楼上的高空坠物常常会对行人造成伤害。设一个质量为20g的小球从16楼(离地高度约为45m)上由静止坠落,若小球与地面碰撞作用时间为 s,碰撞后小球不再弹起,不计空气阻力,重力加速度 ,则小球对地面的平均作用力约为其自身重力的( )
A. 1000倍 B. 2000倍 C. 5000倍 D. 10000倍
【答案】 A
【解析】小球从45m高处落下着地时的速度大小 m/s
根据动量定理
求得
故答案为:A。
4.如图所示,摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动,将某一座舱及其乘客组成的系统作为研究对象,下列说法正确的是( )
A. 转动过程中,系统的机械能守恒
B. 转动过程中,系统的动量守恒
C. 从最高点转动到最低点,合力做功为零
D. 从最高点转动到最低点,合力的冲量为零
【答案】 C
【解析】A.转动过程中,系统的动能不变,但是重力势能在变化,所以机械能不守恒,A不符合题意;
B.转动过程中,系统的速度大小不变,但是方向在变化,由于动量是矢量,方向与速度方向一致,所以动量大小不变,但是方向在变,所以动量不守恒,B不符合题意;
C.根据动能定理,系统从最高点到最低点,动能不变,所以合力做功为零,C符合题意;
D.系统在最高点和最低点速度的方向不相同,大小相等,则动量大小相等,方向不相同,所以动量的变化量不等于零,根据动量定理,合力的冲量不为零,D不符合题意。
故答案为:C。
5.如图是一颗质量 的子弹匀速射过一张扑克牌的照片,子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间 约为 ,子弹的真实长度为 (扑克牌宽度约为子弹长度的4倍),若子弹以相同初速度经时间 射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】子弹的速度为
设墙壁对子弹的平均作用力为F,则
解得
方向与子弹的运动方向相反。
故答案为:A。
6.太原一商场发生高空坠物事件,一女孩被砸伤,因此一定要严厉禁止高空抛物。假设一个质量为 的鸡蛋从 高处由静止释放后,砸到地面上的一个安全帽上,鸡蛋壳与安全帽的作用时间为 ,重力加速度g取 ,则安全帽受到的平均冲击力大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】鸡蛋从 高处落下,可近似看成是自由落体运动,则根据 可得鸡蛋