内容正文:
第2-1课时 动量定理
第一章 动量守恒定律
1、 单选题:
1.(2020烟台模拟)蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动,一质量为50 kg的运动员从1.8 m高处自由下落到蹦床上,若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.2 s,则这段时间内蹦床对运动员的冲量大小为(取g=10 m/s2,不计空气阻力)( )
A.400 N·s B.300 N·s
C.200 N·s D.100 N·s
【答案】A
【解析】设运动员的质量为m,他刚落到蹦床瞬间的速度为v,运动员自由下落的过程,只受重力作用,故机械能守恒,即mgh=mv2,解得v==6 m/s.选取运动员接触蹦床的过程为研究过程,取向上为正方向.设蹦床对运动员的平均作用力为,由动量定理得(-mg)t=0-(-mv),蹦床对运动员的冲量大小为I=t,结合以上两个式子可得I=t=mgt+mv=400 N·s.故A正确,B、C、D错误.
故选A。
2.(2020·山东省日照市高二上学期期末)我们都有这样的经验,玻璃杯落在水泥地面上会破碎,而从相同的高度落在地毯上不会破碎,对这一现象的解释,正确的是( )
A.玻璃杯落到水泥地面上的动量较大
B.玻璃杯落到水泥地面上的冲量较大
C.玻璃杯落到地毯上动量的变化量较小
D.玻璃杯落到地毯上,减速时间较长,受到的冲击力较小
【答案】D
【解析】杯子从同一高度掉下,与水泥地或地毯接触前瞬间速度相同,动量相同,与水泥地或地毯上作用后速度均变为零,杯子动量的变化相同。由动量定理可知,杯子受到合外力的冲量相同,故ABC错误;杯子与水泥地作用时间短,杯子与地作用时间长,减速时间长,由动量定理ΔP=Ft,ΔP相同,可判断出D正确。
故选D。
3.(2020·山东省济南市高二下学期期末)如图所示,一小孩把一质量为0.5 kg的篮球由静止释放,释放后篮球的重心下降的高度为0.8 m,反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.2 m,不计空气阻力,取重力加速度为g=10 m/s2,则地面与篮球相互作用的过程中篮球所受合力的冲量大小为( )
A.0.5 N· s B.1 N· s
C. 2 N· s D.3 N· s
【答案】D
【解析】篮球的重心下降高度0.8 m的速度为v1== m/s=4 m/s,方向向下
反弹后篮球的重心上升高度0.2 m的初速度为v2== m/s=2 m/s,方向向上
规定竖直向下为正方向,由动量定理得:I合=mv2-mv1=0.5×(-2) N·S-0.5×4 N·S=-3 N·s。
故选D。
4.(2020·山东省淄博市高二上学期期中)央视网消息,2019年8月15日,俄罗斯“乌拉尔航空”公司一架空客A-321客机在起飞后不久遭遇多只飞鸟撞击,导致两台发动机起火,引擎失灵,迫降在离机场不远处的一片玉米地里。 假设客机撞鸟时飞行速度大约为1 080 km/h,小鸟的质量约为0.5 kg,撞机时间约为0.01 s, 估算飞机受到的撞击力大小约为( )
A.540 N B.54 000 N
C.15 000 N D.1.5 N
【答案】C
【解析】本题为估算题,可以认为撞击前小鸟的速度为零,撞击后小鸟与飞机的速度相等。
飞机速度v=1 080 km/h=300 m/s,撞击过程对小鸟分析,由动量定理得:Ft=Δmv,解得F==N=1.5×104N,故选项C正确,A、B、D错误。
故选C。
二、多选题:
5.下面关于物体动量和冲量的说法正确的是( )
A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大
B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变
C.物体动量增量的方向,就是它所受冲量的方向
D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快
【答案】BCD
【解析】 由Ft=Δp知,Ft≠0,Δp≠0,即动量一定变化,Ft越大,Δp越大,但动量不一定大,它还与初态的动量有关,故A错误,B正确;冲量不仅与Δp大小相等,而且方向相同,所以C正确;由F=知,物体所受合外力越大,动量的变化率越大,即动量变化越快,D正确.
故选:BCD。
6.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.
故选:AC。
7.关于冲量,下列说法正确的是( )
A.冲量是物体动量变化的原