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第5讲 动量答案
【典型例题】
例1.(1).(×)(2).(√)(3).(×)(4).(×)(5).(×)(6).(×)
例2.D.
例3.(1)mv,方向沿斜面向下;(2);(3)
【解析】(1)木块沿斜面下滑的过程中,滑块动量变化 方向沿斜面向下
(2)木块滑到AB段时以速度v匀速运动,根据平衡条件可得
解得
(3)小木块从A到B运动过程中的加速度大小为
根据速度-位移关系可得,解得
【检测反馈】
1.C【解析】 当做直线运动的物体速度增大时,其末动量p2大于初动量p1,由矢量的运算法则可知Δp=p2-p1>0,与速度方向相同,如图甲所示,选项A正确;当做直线运动的物体速度减小时,Δp=p2-p1<0,即p2<p1,如图乙所示,此时Δp与物体的运动方向相反,选项B正确;当物体的速度大小不变时,动量可能不变化,即Δp=0,也有可能动量大小不变而方向变化,此种情况Δp≠0,选项C错误;物体做平抛运动时,速度的方向不断变化,故动量一定变化,Δp一定不为零,如图丙所示,选项D正确.
2.
D【解析】A.根据功能关系,可知小球平抛到地面过程中, 可知,落到同一水平地面上,四个小球的动能不相同。故A错误;
B.根据上一选项分析可知,四球落地的速度大小不同,根据公式有
可知四个小球落地时动量不相同。故B错误;
C.重力做功的功率为 其中 解得
即四个小球落地时,重力做功的功率相同。故C错误;
D.四个小球在下落过程中的动量的变化为 故动量的变化相同。故D正确。
故选D。
3.D【解析】蹦极者下落第一个时,据速度位移关系公式得解得
故此刻蹦极者的动量为
同理可得:下落四个时的动量为
下落五个时的动量
故 故 故选D。
4. B【解析】
A.设1物体运动斜面的倾角为,设2物体运动斜面的倾角为,长为、长为,由几何关系可得,,则滑块1、2释放点与水平面之间的高度分别为
,
由机械能守恒定律可知,到达点时具有的动能
,
则滑块1、2在点的动能之比为,A错误;
B.对滑块1,根据运动学知识可得
解得
对滑块2,根据运动学知识可得
解得 则运动的时间之比为,B正确;
C.由动能和动量的关系
可知,在点时滑块1、2的动量大小之比为,C错误;
D.对滑块运动的整个过程运用动能定理有
解得,由此可知滑行的最大距离与高度成正比,即滑块1、2在上滑行的最大距离之比为,D错误。
故选B。
5.B【解析】A.甲黄豆做平抛运动,由平抛运动规律有
解得
乙黄豆做斜抛运动,乙黄豆上升到最大高度的时间为甲下落到N点时间的一半,由斜抛运动规律有
解得
所以A错误;
B.甲黄豆在P点动量乙黄豆在最高点时,竖直方向的速度减为0,只有水平速度
乙黄豆在最高点的动量
甲黄豆在P点动量与乙黄豆在最高点的动量相等,所以B正确;
C.乙黄豆上升到最大高度的时间为甲下落到N点时间的一半,匀加速直线规律可知
甲t时间下落的高度为
乙 时间上升的最大高度为
所以C错误;
D.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为 有
乙的速度与水平方向的夹角为有
所以D错误;
故选B。
6. B【解析】
A.由题及图可得两粒子的竖直位移相等、速度相等,且,故两粒子到达P点的时间相等,故A错误;
B.在相等时间内M点的粒子运动的水平位移较小,所以M点的加速度较小,根据
可知从M点进入的粒子电荷量较小,故B正确;
C.根据动量定理可知,粒子的动量变化等于合外力的冲量,由于从M点进入的粒子电荷量较小,所以受到的电场力较小,则合外力的冲量也较小,所以从M点进入的粒子动量变化较小,故C错误;
C.从M点进入的粒子受到的电场力小,且在电场力作用下运动的位移也较小,所以电场力做功较小,则电势能变化就小,故D错误。故选B。
二、解答题
7.2mvcosθ,方向竖直向上
【解析】根据矢量三角形,钢球动量变化量的矢量图如下
根据题意知,钢球碰撞前后的动量大小为
由几何关系得,钢球动量变化的大小
Δp=2mvcosθ
方向竖直向上。
8.(1)0.600kg·m/s,方向与羽毛球飞回的方向相同;(2)120m/s 21J
【解析】(1)以球飞回的方向为正方向,则
所以羽毛球的动量变化量为
即羽毛球的动量变化大小为,方向与羽毛球飞回的方向相同;
(2)羽毛球的初速度为,羽毛球的末速度为,所以
羽毛球的初动能
羽毛球的末动能
,
所以
9.(1)3.5m/s;(2),方向竖直向下;(3)0.9J
【解析】(1)小物块的加速度
由速度加速度公式
由于,,
解得小物块的初速度
(2)小物块飞离桌面后做平抛运动
飞行时间
将h=0.45m代入,得t=0.3s
由动量定理
方向:竖直向下。
(3)对小物块从离开桌面到落地的过程应用动能定理
由于h=0.45m,v=3.0 m/s,m=0.