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第十六章 动量守恒定律2 动量和动量定理1关于物体的动量,下列说法中正确的是()A物体的动量越大,其惯性也越大B物体的速度方向改变,其动量一定改变C物体的动量改变,其动能一定改变D运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向解析:物体的动量越大,质量和速度的乘积越大,但是质量不一定大,惯性不一定大,选项A错误;物体的速度方向改变,则速度一定改变,其动量一定改变,选项B正确;物体的动量改变,可能是速度的方向改变,大小不变,则其动能不一定改变,选项C错误;运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向,选项D错误故选B.答案:B2篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球接球时,两手随球迅速收缩至胸前这样做可以()A减小球对手的冲量B减小球对人的冲击力C减小球的动量变化量D减小球的动能变化量解析:接球过程中,球的初动量和末动量一定,所以球的动量变化量恒定不变,选项C错误;根据动量定理,手对球的冲量等于球动量的改变量,也恒定不变,球对手的冲量也不变,选项A错误;球的初动能和末动能一定,所以球的动能变化量恒定不变,选项D错误;根据动量定理IFt,球对手的冲量I不变,接球时两手随球迅速收缩至胸前,是通过延长受力时间以减小球对人的冲击力F,所以选项B正确答案:B3.(多选)如图所示,一个物体在与水平方向成角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则()A拉力F对物体的冲量大小为FtB拉力对物体的冲量大小为Ftsin C摩擦力对物体的冲量大小为Ftcos D合外力对物体的冲量大小为零解析:求冲量时,必须明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量本题中,作用的时间都是一样的,求力F对物体的冲量就是Ft,所以A项正确、B项错误;物体受到的摩擦力FfFcos ,所以摩擦力对物体的冲量大小为FftFcos t,C项正确;物体做匀速运动,合外力为零,所以合外力对物体的冲量大小为零,D对故正确选项为A、C、D.答案:ACD4.质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s,安全带长5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小是多少?解析:选取人为研究对象,人下落过程中由v22gh得:v10 m/s,以竖直向上为正方向,缓冲过程由动量定理得:(Fmg)tmv,得:Fmg1 100 N.由牛顿第三定律可知:安全带所受的平均冲力大小为1 100 N.答案:1 100 N.1(多选)若一个物体的动量发生了变化,则物体运动的(质量不变)()A速度大小一定改变了B速度方向一定改变了C速度一定变化了 D加速度一定不为零解析:动量是矢量,动量发生变化,若是方向发生变化,则速度方向变化了;若是动量大小发生变化,则速度大小变化了,无论大小和方向哪个变化,都可说速度一定变化了根据牛顿第二定律,可知速度变化,则加速度一定不为零,故C、D正确答案:CD2物体在恒定的合力F作用下做直线运动,在时间t1内速度由0增大到v,在时间t2内速度由v增大到2v.设F在t1内做的功是W1,冲量是I1;在t2内做的功是W2,冲量是I2,那么()AI1I2,W1W2BI1I2,W1W2CI1I2,W1W2 DI1I2,W1W2解析:在t1内,I1Ft1mv0mv,在t2内,I2Ft22mvmvmv,所以I1I2;又因为W1mv2,W2m(2v)2mv2mv2,所以W1v1.忽略网球的重力,则此过程中拍子对网球作用力的冲量()A大小为m(v2v1),方向与v1方向相同B大小为m(v2v1),方向与v1方向相同C大小为m(v2v1),方向与v2方向相同D大小为m(v2v1),方向与v2方向相同解析:在球拍拍打网球的过程中,选取v2方向为正方向,对网球运用动量定理有Imv2(mv1)m(v2v1),即拍子对网球作用力的冲量大小为m(v2v1),方向与v2方向相同故选D.答案:D8一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经t时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v.在此过程中,()A地面对他的冲量为mvmgt,地面对他做的功为mv2B地面对他的冲量为mvmgt,地面对他做的功为零C地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2D地面对他的冲量为mvmgt,地面对他做的功为零解析:人的速度原来为零,起跳后变化v,则由动量定理,可得Imgtmvmv,故地面对人的冲量为mvmgt,而人在跳起时,人受到的支持力没有产生位移,故支持力不做功,故选项B正确答案:B9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小时内杯中水位上升了45 mm.查询得知,当时雨滴竖直下落的速度约为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 Pa B0.54 PaC1.5 Pa D5.4 Pa解析:下雨天,雨滴对睡莲叶面持续的作用力可以看作是恒力,取单位面积的睡莲叶面,t1 h3 600 s时间内,打到该叶面的雨水质量为mSh.根据动量定理,得mvFt,其中F就是单位面积上的压力,即F N0.15 N,所以p0.15 Pa.故选A.答案:A10质量为1 kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为0.4.有一大小为5 N的水平恒力F作用于物体上,使之加速前进,经3 s后撤去F.求物体运动的总时间(g取10 m/s2)解析:物体由开始运动到停止运动的全过程中,F的冲量为Ft1,摩擦力的冲量为Fft.选水平恒力F的方向为正方向,根据动量定理有Ft1Fft0,又Ffmg.联立式解得t,代入数据解得t3.75 s.答案:3.75 s11一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m,据测算两车相撞前速度约为30 m/s.(1)试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力;(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s,求这时人体受到的平均冲力解
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