第七单元 动量 第18讲 动量定理及其应用 例1 C [解析] 物体的质量一定,做匀速圆周运动时,动能不变,但动量变化,故A、B、D错误;动量变化量为零,则速度的大小和方向不变,所以动能变化量一定为零,故C正确. 例2 D [解析] 重力对滑块的冲量大小为IG=mgt,故A错误;摩擦力对滑块的冲量大小为If=μmgcos θ·t,故B错误;合外力对滑块的冲量大小为I合=F合t=(mgsin θ+μmgcos θ)t,故C错误,D正确. 例3 D [解析] 由图可知,物体在0~2 s内所受合力逐渐增大,则物体做加速度增大的加速运动,物体速度不是均匀增大,则动量不是均匀增加,在2~4 s内物体所受合力先正向减小再反向增大,则物体先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,则在2~4 s内动量不是均匀减小,故A错误;根据图像的性质可知,图像与时间轴所围成的面积表示冲量,则0~2 s内力F的冲量大小为I=×2×2 N·s=2 N·s,故B错误;根据图像的性质及动量定理可知,t=3 s时,物体具有正向的最大速度,最大速度为v1= m/s=3 m/s,t=8 s时,物体具有反向的最大速度,最大速度为v2= m/s=-2 m/s,可知t=3 s时,物体的速度最大,故C错误,D正确. 例4 B [解析] 每次测试汽车速度相同,碰撞后速度均减小为0,可知安全气囊未打开与打开,模拟乘员的动量变化量大小Δp相同,故A错误;根据动量定理有FΔt=Δp,解得F=,安全气囊打开时,模拟乘员与气囊作用的时间Δt大一些,可知安全气囊打开时,模拟乘员受到的撞击力小,故B正确;根据冲量的定义式有I=FΔt,结合上述解得I=Δp,可知安全气囊未打开与打开,模拟乘员受到撞击力的冲量大小相同,故C错误;结合上述可知,安全气囊未打开与打开,模拟乘员的动量变化量大小Δp相同,而打开后的作用时间长一些,则安全气囊打开时,模拟乘员的动量变化慢,故D错误. 例5 (1)1 s 2 m/s2 (2)13.5 N·s (3)8 kg·m/s [解析] (1)物块所受最大静摩擦力Ffm=μmg 可得Ffm=1 N 由图可知,t0=1 s时F1=1 N,物块开始运动,3 s时F2=3 N,对物块有F2-μmg=ma 解得a=2 m/s2 (2)由图像可知IF=t1+F2t2解得IF=13.5 N·s (3)0~6 s内摩擦力的冲量为If=-t0+μmg 对物块有IF+If=p-0 解得p=8 kg·m/s 例6 B [解析] 黄豆落在秤盘上的速度大小为v==5 m/s,设持续倾倒黄豆的时间为t,则单位时间落在秤盘上的黄豆数量为n=,由动量定理得FΔt=2nm0v,方程两侧根据时间累计求和可得Ft=2m总v,又F=0.8 N,则代入数据可得t=2.5 s,故选B. 变式1 A [解析] 设激光器单位时间内发射出的光子数为N,则有NE=P0,在Δt时间内,射到面积为S的墙面的光子有80%的光子照射到墙面时原速率返回,有20%的光子照射到墙面时速度变为零,根据动量定理可得FΔt=I光压SΔt=80%·NΔt+20%·NΔt,其中p=,联立解得该激光束在墙面上产生的光压为I光压== Pa=12 Pa,故A正确. 例7 D [解析] 设该水枪喷嘴横截面积的最大值为S,水柱对车的平均冲击力为F,则由动量定理有Ft=m0v,而m0=ρV=ρSvt,根据压强公式有p=,联立解得S=,故D正确. 变式2 B [解析] 设以极短时间Δt内落至芭蕉叶上的雨滴的质量为Δm,雨滴与芭蕉叶作用的有效面积为S,根据动量定理有F1Δt=Δmv-,由于圆柱形量筒置于雨中,测得时间t内筒中水面上升的高度为h,则单位面积单位时间内下落的雨水质量为m0==,则以极短时间Δt内落至芭蕉叶上的雨滴的质量Δm=m0SΔt=,根据牛顿第三定律有F2=F1,雨滴撞击芭蕉叶产生的平均压强p=,解得p=(v0+v),故选B.第18讲 动量定理及其应用 1.C [解析] 小球上升过程中受到向下的空气阻力,下落过程中受到向上的空气阻力,由牛顿第二定律可知上升过程所受合力(加速度)总大于下落过程所受合力(加速度),D错误;小球运动的整个过程中,空气阻力做负功,由动能定理可知小球落回原处时的速度小于抛出时的速度,所以上升过程中小球动量变化的大小大于下落过程中动量变化的大 ... ...
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