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第2节 动量和动量定理1下列关于动量的说法中,正确的是()A物体的动量改变,其速度大小一定改变B物体的动量改变,其速度方向一定改变C物体运动速度的大小不变,其动量一定不变D物体的运动状态改变,其动量一定改变解析:动量是矢量,有大小也有方向。动量改变是指动量大小或方向的改变,而动量的大小与质量和速度两个因素有关,其方向与速度的方向相同。质量一定的物体,当速度的大小或方向有一个因素发生变化时,动量就发生变化,故A、B、C错;物体运动状态改变是指速度大小或方向的改变,因此物体的动量一定发生变化,故D正确。答案:D2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解析:人跳远时,从一定高度落下,落地前的速度(v)一定,则初动量一定;落地后静止,末动量一定,所以人下落过程的动量变化量p一定,因落在沙坑上作用的时间长,落在水泥地上作用的时间短,根据动量定理pFt知,t长则F小,故D正确。答案:D3A、B两球质量相等,A球竖直上抛,B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下列说法中正确的是()A相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同B相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同C动量的变化率大小相等,方向相同D动量的变化率大小相等,方向不同解析:A、B球在空中只受重力作用,因此相同时间内重力的冲量相同,因此两球动量的变化大小相等、方向相同,A选项正确;动量的变化率为mmg,大小相等、方向相同,C选项正确。答案:AC4为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水面上升了45 mm。查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s。据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1103 kg/m3)()A0.15 PaB0.54 PaC1.5 Pa D5.4 Pa解析:设圆柱形水杯的横截面积为S,则水杯中水的质量为mV10345103S45S,由动量定理可得:Ftmv,而p,所以p Pa0.15 Pa。答案:A5(2012成都联考)物体在恒定的合力作用下做直线运动,在时间t1内动能由零增大到E1,在时间t2内动能由E1增加到2E1,设合力在时间t1内做的功为W1,冲量为I1,在时间t2内做的功是W2,冲量为I2,则()AI1I2,W1W2 BI1I2,W1W2CI1I2,W1W2 DI1I2,W1W2解析:根据动能定理有W1E10E1,W22E1E1E1,所以W1W2;根据动量定理和动量与动能的关系式p有I10,I2 2(2),显然I1I2。只有选项B正确。答案:B6质量为m0.10 kg的小球以v010 m/s的水平速度抛出,下落h5.0 m时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角_,刚要撞击钢板时小球动量的大小为_。(取g10 m/s2)解析:小球下落5 m时的竖直分速度为v10 m/s。小球在水平方向上做匀速运动,速度为10 m/s。所以小球撞击钢板时的速度为v10 m/s,方向与竖直方向成45角。由于小球是垂直撞在钢板上,所以钢板与水平面成45角。其动量大小为pmv0.1010 kgm/s kgm/s。答案:45 kgm/s或 Ns7(2012天津高考)质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为_kgm/s。若小球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面的平均作用力大小为_N(取g10 m/s2)。解析:小球与地面碰撞前后的动量变化为pmvmv0.24 kgm/s0.2(6)kgm/s2 kgm/s。由动量定理,(Fmg)tp,小球受到地面的作用力Fmg12 N。答案:2128高压水枪喷口半径为r,射出的水流速度为v,水平地打在竖直煤壁上后速度变为零。设水的密度为,则高速水流对煤壁的冲击力的大小为_。解析:选取研究对象,表示t时间内的水柱质量,如图所示,在t时间内水运动的距离为vt,取vt长的水柱为研究对象,水柱的横截面积为S,Sr2,其体积为Svt,则水柱质量为mSvt,这些水在t时间内与煤壁作用,由动量定理:Ftp,以水流的方向为正方向,得Ft0Svtv,所以FSv2r2v2。答案:r2v29据国际民航组织估计,全世界每年飞鸟撞飞机约有1万次,其中约有12%造成飞机损坏,严重损坏的约3%。有专家估计,世界上每年因机鸟相撞付出的代价高达100多亿美元。小小的飞鸟撞坏庞大、坚实的飞机,真难以想象。设飞鸟的质量m1 kg,飞机的飞行速度为v800 m/s,若两者相撞,试估算飞鸟对飞机的撞击力,说明鸟类对飞机飞行的威胁。解析:可认为碰撞前后飞机的速度不变,一直以800 m/s的速度飞行,以飞机为参考系,以鸟为研究对象,由于撞击的作用很大,碰撞后可认为鸟同飞机一起运动,相对于飞机的末速度v0,设碰撞时鸟相对于飞机的位移L20 cm(可认为是鸟的身长),则撞击的时间约为:t
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