2022-2023学年第二学期高二物理人教版(2019版)选择性必修一 1.1 动量 过关检测
一、单选题
1.(2021高二上·高邮期中)如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,当甲轻轻推乙后,两个人会向相反的方向滑去,则下列判断正确的是( )
A.推后两人的动能一定相等
B.推后两人的动量一定相同
C.推后两人的速率一定相等
D.甲轻推乙的过程中,两人的动量之和一定为零
2.(2022高二上·山东月考)两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A.相同的速度 B.相同的质量
C.相同的运动方向 D.相同的动能
3.(2021高二上·保定期中)常见的羽毛球图标之一如图所示,羽毛球是体育中十分普及的体育运动,也是速度最快的球类运动,运动员扣杀羽毛球的速度可达到。假设羽毛球飞来的速度为,运动员将羽毛球以的速度反向击回,羽毛球的质量为,则羽毛球动量的变化量( )
A.大小为,方向与羽毛球飞来的方向相同
B.大小为,方向与羽毛球飞来的方向相反
C.大小为,方向与羽毛球飞来的方向相反
D.大小为,方向与羽毛球飞来的方向相同
4.(2022高二上·湖北期中)一个物体在下述运动中,动量不发生变化的是()
A.匀加速直线运动 B.斜向上抛运动
C.匀速圆周运动 D.匀速直线运动
5.(2021高二上·滦南期中)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.物体的动量越大,所受的冲量一定越大
C.物体的动量发生变化,其动能一定变化
D.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
6.(2022高二上·山东月考)如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为v1,守门员此时用手握拳击球,使球以大小为v2的速度水平向右飞出,手和球作用的时间极短,重力加速度为g,则( )
A.击球前后球动量改变量的方向水平向左
B.击球前后球动量改变量的大小是mv2-mv1
C.击球前后球动量改变量的大小是mv2+mv1
D.球离开手时的机械能不可能是mgh+mv12
二、多选题
7.(2022高二上·孝感期中)如图所示,木块A、B放置在光滑的水平地面上,一轻质弹簧左端固定在紧靠竖直墙壁的木块A上,右端与木块B拴接,此时弹簧处于原长。现对木块B施加水平向左的推力F,将木块缓慢压至某一位置,然后撤去推力F,则在木块以后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.木块A,B与弹簧组成的系统机械能守恒
B.木块A,B与弹簧组成的系统动量守恒
C.木块A脱离墙壁时,木块B的动量最大
D.木块A,B共速时,木块B的动量最大
8.(2022高二上·运城月考)世界杯最大胆门将“疯子伊基塔”,其一招“蝎子摆尾”成永恒经典,若质量为450g的足球以144km/h的速度飞向伊基塔,他又在0.2s内将足球以180km/h的速度反向踢回,则( )
A.足球的动量变化量的大小为
B.足球的动量变化量的大小为
C.伊基塔对足球施加的平均力约为22.5N
D.伊基塔对足球施加的平均力约为202.5N
9.(2022高二上·湖北期中)中国空间站天和核心舱于2021年4月29日11时23分在我国文昌航天发射场发射升空,正式开启中国航天新里程。航天工程离不开火箭,关于火箭和天和核心舱的运动,下列说法正确的是( )
A.火箭的运动是利用了反冲的原理
B.天和核心舱在轨道上运行一周动量的变化不为零
C.在高空水平匀速飞行的星、箭组合体进行星箭分离时整体动量守恒
D.在高空水平飞行的火箭若关闭发动机,则火箭一定会落向地面
10.(2022高二上·云南月考)如图所示,质量的小球A以6 m/s的速度沿水平面向右运动,与静止在水平面的小球B发生弹性正碰,碰后A的动量方向与碰前相同,速度大小为4 m/s。下列说法正确的是( )
A.碰后小球B的速度大小为8 m/s
B.小球B的质量为0.2kg
C.碰后小球B的动量小于小球A的动量
D.碰后小球A的动能与小球B的动能之比为5:4
三、综合题
11.(2022高二下·东城期末)一个质量为的物体在合力F的作用下,从静止开始在水平地面上做直线运动。以向东为正方向,合力F随时间t变化的图像如图甲所示。
(1)在图乙中画出前物体运动的图像;
(2)求出时物体动量的大小;
(3)求出前内物体受到的冲量。
12.(2022高二下·通州期末)物理学中把质量和速度乘积定义为物体的动量,用字母表示,表达式,动量的单位是,动量与速度、位移、加速度等都是矢量,动量的方向与速度方向相同。动量变化量、其方向与速度变化量方向相同。
(1)质量为的物体,沿同一方向速度由增大为,求它的动量变化量的大小;
(2)如图甲所示,一个质量为的钢球以的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以的速度水平向左运动,求碰撞前后钢球的动量变化量的大小和方向。
(3)如图乙所示一个质量为的钢球,以速度斜射到水平放置的坚硬大理石板上,入射角是。碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是,速度变为,且其大小与的大小相同。求碰撞前后钢球的动量变化量的大小和方向。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】动量
【解析】【解答】BD.甲轻推乙的过程中,二人组成的系统所受合外力为零,动量守恒,则
所以
B不符合题意,D符合题意;
AC.根据
可知,由于两人质量不一定相等,所以动能、速率不一定相等,AC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】甲轻推乙的过程中,二人组成的系统所受合外力为零,动量守恒,两人质量不一定相等,所以动能、速率不一定相等。
2.【答案】C
【知识点】动量
【解析】【解答】AB.动量大小为 ,即使质量和速度都不同,动量也可能相同,因此无法由相同的动量判断出质量或速度相同,AB不符合题意;
C.动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,而动量方向和速度方向一样,故具有相同的动量时,运动方向一定相同,C符合题意;
D.由 可知,动量相同,动能不一定相同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】动量是矢量,动量方向和速度方向一样,故具有相同的动量时,运动方向一定相同。
3.【答案】C
【知识点】动量
【解析】【解答】以球被反向击回的方向为正方向,则有
所以动量的变化量
方向与羽毛球飞来的方向相反
故答案为:C。
【分析】根据动量的表达式得出动量的变化量。
4.【答案】D
【知识点】动量
【解析】【解答】A.物体做匀加速直线运动时,速度一直增大,根据 ,可知其动量发生了变化。A不符合题意;
B.同理,物体做斜上抛运动,其速度方向时刻在改变,可知其动量发生了变化。B不符合题意;
C.同理,物体做匀速圆周运动时,速度方向时刻在发生变化,可知其动量发生了变化。C不符合题意;
D.当物体做匀速直线运动时,其速度大小和方向均不变化。所以其动量不发生变化。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】匀加速直线运动中速度不断增大,结合动量的表达式得出动量的变化情况结合斜上抛和匀速圆周运动以及匀速圆周运动的规律得出动量是否变化。
5.【答案】D
【知识点】惯性与质量;动量;冲量
【解析】【解答】A.根据p=mv可知,物体的动量越大,其质量不一定大,则惯性不一定大,A不符合题意;
B.根据动量定理,物体的动量变化越大,所受的冲量一定越大,B不符合题意;
C.物体的动量发生变化,如果是速度的方向变化,大小不变,则其动能不变,C不符合题意;
D.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,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】惯性只与物体的质量有关,结合动量和冲量的表达式进行分析判断。
6.【答案】C
【知识点】动量
【解析】【解答】ABC. 规定水平向右为正方向,击球前球的动量p1=-mv1
击球后球的动量p2=mv2
击球前后球动量改变量的大小是Δp=p2-p1=mv2+mv1
动量改变量的方向水平向右,A、B不符合题意,C符合题意;
D. 球离开手时的机械能为mgh+ mv22
因v1与v2可能相等,则球离开手时的机械能可能是mgh+ mv12
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用初末速度的方向及方向可以判别动量变化量的大小及方向;利用动能的表达式结合重力势能的表达式可以判别球离开手的机械能大小。
7.【答案】A,C
【知识点】动量守恒定律;动量
【解析】【解答】A.撤去推力F后,木块A、B与弹簧组成的系统只有弹簧弹力做功,则木块A、B与弹簧组成的系统机械能守恒,A符合题意;
B.在撤去推力F后到A离开墙壁之前,墙壁对木块A的作用力向右,此过程中木块A、B与弹簧组成的系统动量不守恒。A离开墙壁之后,木块A、B与弹簧组成的系统动量守恒,B不符合题意;
C.木块A脱离墙壁前,弹簧弹力对B一直做正功,木块A脱离墙壁时,木块B的动量最大,C符合题意;
D.木块A、B共速时,弹簧的弹性势能最大,系统总动能最小,木块B的动量不是最大值,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】撤去推力后由于整个系统没有外力做功所以机械能守恒;当由于墙壁对系统有弹力所以系统动量不守恒;当A脱离墙壁时,弹簧恢复原长,此时B的动量最大。
8.【答案】B,D
【知识点】动量定理;动量
【解析】【解答】AB.以足球被踢回的方向为正方向,足球的动量变化量的大小为 ,B符合题意,A不符合题意;
CD.根据动量定理可得 ,解得 ,D符合题意,C不符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据动量变化量的表达式得出足球动量的变化量,利用动量定理的表达式得出平均作用力的大小。
9.【答案】A,C
【知识点】动量守恒定律;动量;反冲
【解析】【解答】A.火箭工作时,内部燃料燃烧产生的高温、高压气体从尾部高速喷出,从而使火箭向前运动,正是反冲运动的实例,A符合题意;
B.天和核心舱运动一周,速度与原来速度相同,故动量的变化为零,B不符合题意;
C.在高空水平匀速飞行的星、箭组合体进行星箭分离时,系统合外力为零,因此动量守恒,C符合题意;
D.若火箭关闭发动机时速度已经达到环绕速度,则成为人造卫星而不会落向地面,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】火箭的运动是利用反冲现象;天和核心舱运行一周动量的变化等于0;在高空水平飞行的火箭关闭发电机,只有火箭速度达到飞行速度则会成为人造卫星。
10.【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律;能量守恒定律;动量
【解析】【解答】AB.A、B发生弹性正碰,故碰撞的过程动量守恒,机械能守恒,根据动量守恒定律有 ,根据机械能守恒有 ,联立方程组可得 , ,可知A不符合题意B符合题意;
C.碰撞后A的动量为 ,碰撞后B的动量为 ,C符合题意;
D.碰后B的动能 碰后A的动能, ,故碰后的A、B小球动能之比为 ,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】A、B发生弹性正碰,根据AB组成的系统动量守恒以及动能不变得出小球B的质量和碰后小球B的速度,结合动量的表达式得出碰后小球AB的动量以及动能。
11.【答案】(1)解:1~2s物体做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
解得
2~4s物体做匀减速直线运动,同理可得
前物体运动的图像为
(2)解:2s时物体的速度为
3s时物体的速度为
可得3s时物体的动量大小为
(3)解:由动量定理得前内物体受到的冲量为
【知识点】动量定理;牛顿第二定律;动量;冲量
【解析】【分析】(1)由顿第二定律分别求出各个时间段的加速度,用描点法得出速度时间图像。
(2)利用匀变速直线运动的速度时间关系求出3s时物体的速度 ,利用动量的定义得到 3s时物体的动量大小 。
(3) 由动量定理得前内物体受到的冲量等于动量的变化。
12.【答案】(1)解:质量为的物体,沿同一方向速度由增大为,它的动量变化量大小为
(2)解:一个质量为的钢球以的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以的速度水平向左运动,以水平向左为正方向,碰撞前后钢球的动量变化量为
可知碰撞前后钢球的动量变化量大小为,方向水平向左
(3)解:动量是矢量,动量的方向与速度方向相同,动量的运算遵循三角形定则,如图所示
可知碰撞前后钢球的动量变化量方向竖直向上,大小为
【知识点】动量
【解析】【分析】(1)根据动量的表达式得出动量的变化量;
(2)根据动量的表达式得出碰撞前后钢球的动量变化量;
(3)根据动量的合成得出碰撞前后钢球的动量变化量。
1 / 12022-2023学年第二学期高二物理人教版(2019版)选择性必修一 1.1 动量 过关检测
一、单选题
1.(2021高二上·高邮期中)如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,当甲轻轻推乙后,两个人会向相反的方向滑去,则下列判断正确的是( )
A.推后两人的动能一定相等
B.推后两人的动量一定相同
C.推后两人的速率一定相等
D.甲轻推乙的过程中,两人的动量之和一定为零
【答案】D
【知识点】动量
【解析】【解答】BD.甲轻推乙的过程中,二人组成的系统所受合外力为零,动量守恒,则
所以
B不符合题意,D符合题意;
AC.根据
可知,由于两人质量不一定相等,所以动能、速率不一定相等,AC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】甲轻推乙的过程中,二人组成的系统所受合外力为零,动量守恒,两人质量不一定相等,所以动能、速率不一定相等。
2.(2022高二上·山东月考)两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A.相同的速度 B.相同的质量
C.相同的运动方向 D.相同的动能
【答案】C
【知识点】动量
【解析】【解答】AB.动量大小为 ,即使质量和速度都不同,动量也可能相同,因此无法由相同的动量判断出质量或速度相同,AB不符合题意;
C.动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,而动量方向和速度方向一样,故具有相同的动量时,运动方向一定相同,C符合题意;
D.由 可知,动量相同,动能不一定相同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】动量是矢量,动量方向和速度方向一样,故具有相同的动量时,运动方向一定相同。
3.(2021高二上·保定期中)常见的羽毛球图标之一如图所示,羽毛球是体育中十分普及的体育运动,也是速度最快的球类运动,运动员扣杀羽毛球的速度可达到。假设羽毛球飞来的速度为,运动员将羽毛球以的速度反向击回,羽毛球的质量为,则羽毛球动量的变化量( )
A.大小为,方向与羽毛球飞来的方向相同
B.大小为,方向与羽毛球飞来的方向相反
C.大小为,方向与羽毛球飞来的方向相反
D.大小为,方向与羽毛球飞来的方向相同
【答案】C
【知识点】动量
【解析】【解答】以球被反向击回的方向为正方向,则有
所以动量的变化量
方向与羽毛球飞来的方向相反
故答案为:C。
【分析】根据动量的表达式得出动量的变化量。
4.(2022高二上·湖北期中)一个物体在下述运动中,动量不发生变化的是()
A.匀加速直线运动 B.斜向上抛运动
C.匀速圆周运动 D.匀速直线运动
【答案】D
【知识点】动量
【解析】【解答】A.物体做匀加速直线运动时,速度一直增大,根据 ,可知其动量发生了变化。A不符合题意;
B.同理,物体做斜上抛运动,其速度方向时刻在改变,可知其动量发生了变化。B不符合题意;
C.同理,物体做匀速圆周运动时,速度方向时刻在发生变化,可知其动量发生了变化。C不符合题意;
D.当物体做匀速直线运动时,其速度大小和方向均不变化。所以其动量不发生变化。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】匀加速直线运动中速度不断增大,结合动量的表达式得出动量的变化情况结合斜上抛和匀速圆周运动以及匀速圆周运动的规律得出动量是否变化。
5.(2021高二上·滦南期中)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.物体的动量越大,所受的冲量一定越大
C.物体的动量发生变化,其动能一定变化
D.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
【答案】D
【知识点】惯性与质量;动量;冲量
【解析】【解答】A.根据p=mv可知,物体的动量越大,其质量不一定大,则惯性不一定大,A不符合题意;
B.根据动量定理,物体的动量变化越大,所受的冲量一定越大,B不符合题意;
C.物体的动量发生变化,如果是速度的方向变化,大小不变,则其动能不变,C不符合题意;
D.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,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】惯性只与物体的质量有关,结合动量和冲量的表达式进行分析判断。
6.(2022高二上·山东月考)如图所示,质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左,大小为v1,守门员此时用手握拳击球,使球以大小为v2的速度水平向右飞出,手和球作用的时间极短,重力加速度为g,则( )
A.击球前后球动量改变量的方向水平向左
B.击球前后球动量改变量的大小是mv2-mv1
C.击球前后球动量改变量的大小是mv2+mv1
D.球离开手时的机械能不可能是mgh+mv12
【答案】C
【知识点】动量
【解析】【解答】ABC. 规定水平向右为正方向,击球前球的动量p1=-mv1
击球后球的动量p2=mv2
击球前后球动量改变量的大小是Δp=p2-p1=mv2+mv1
动量改变量的方向水平向右,A、B不符合题意,C符合题意;
D. 球离开手时的机械能为mgh+ mv22
因v1与v2可能相等,则球离开手时的机械能可能是mgh+ mv12
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用初末速度的方向及方向可以判别动量变化量的大小及方向;利用动能的表达式结合重力势能的表达式可以判别球离开手的机械能大小。
二、多选题
7.(2022高二上·孝感期中)如图所示,木块A、B放置在光滑的水平地面上,一轻质弹簧左端固定在紧靠竖直墙壁的木块A上,右端与木块B拴接,此时弹簧处于原长。现对木块B施加水平向左的推力F,将木块缓慢压至某一位置,然后撤去推力F,则在木块以后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.木块A,B与弹簧组成的系统机械能守恒
B.木块A,B与弹簧组成的系统动量守恒
C.木块A脱离墙壁时,木块B的动量最大
D.木块A,B共速时,木块B的动量最大
【答案】A,C
【知识点】动量守恒定律;动量
【解析】【解答】A.撤去推力F后,木块A、B与弹簧组成的系统只有弹簧弹力做功,则木块A、B与弹簧组成的系统机械能守恒,A符合题意;
B.在撤去推力F后到A离开墙壁之前,墙壁对木块A的作用力向右,此过程中木块A、B与弹簧组成的系统动量不守恒。A离开墙壁之后,木块A、B与弹簧组成的系统动量守恒,B不符合题意;
C.木块A脱离墙壁前,弹簧弹力对B一直做正功,木块A脱离墙壁时,木块B的动量最大,C符合题意;
D.木块A、B共速时,弹簧的弹性势能最大,系统总动能最小,木块B的动量不是最大值,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】撤去推力后由于整个系统没有外力做功所以机械能守恒;当由于墙壁对系统有弹力所以系统动量不守恒;当A脱离墙壁时,弹簧恢复原长,此时B的动量最大。
8.(2022高二上·运城月考)世界杯最大胆门将“疯子伊基塔”,其一招“蝎子摆尾”成永恒经典,若质量为450g的足球以144km/h的速度飞向伊基塔,他又在0.2s内将足球以180km/h的速度反向踢回,则( )
A.足球的动量变化量的大小为
B.足球的动量变化量的大小为
C.伊基塔对足球施加的平均力约为22.5N
D.伊基塔对足球施加的平均力约为202.5N
【答案】B,D
【知识点】动量定理;动量
【解析】【解答】AB.以足球被踢回的方向为正方向,足球的动量变化量的大小为 ,B符合题意,A不符合题意;
CD.根据动量定理可得 ,解得 ,D符合题意,C不符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据动量变化量的表达式得出足球动量的变化量,利用动量定理的表达式得出平均作用力的大小。
9.(2022高二上·湖北期中)中国空间站天和核心舱于2021年4月29日11时23分在我国文昌航天发射场发射升空,正式开启中国航天新里程。航天工程离不开火箭,关于火箭和天和核心舱的运动,下列说法正确的是( )
A.火箭的运动是利用了反冲的原理
B.天和核心舱在轨道上运行一周动量的变化不为零
C.在高空水平匀速飞行的星、箭组合体进行星箭分离时整体动量守恒
D.在高空水平飞行的火箭若关闭发动机,则火箭一定会落向地面
【答案】A,C
【知识点】动量守恒定律;动量;反冲
【解析】【解答】A.火箭工作时,内部燃料燃烧产生的高温、高压气体从尾部高速喷出,从而使火箭向前运动,正是反冲运动的实例,A符合题意;
B.天和核心舱运动一周,速度与原来速度相同,故动量的变化为零,B不符合题意;
C.在高空水平匀速飞行的星、箭组合体进行星箭分离时,系统合外力为零,因此动量守恒,C符合题意;
D.若火箭关闭发动机时速度已经达到环绕速度,则成为人造卫星而不会落向地面,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】火箭的运动是利用反冲现象;天和核心舱运行一周动量的变化等于0;在高空水平飞行的火箭关闭发电机,只有火箭速度达到飞行速度则会成为人造卫星。
10.(2022高二上·云南月考)如图所示,质量的小球A以6 m/s的速度沿水平面向右运动,与静止在水平面的小球B发生弹性正碰,碰后A的动量方向与碰前相同,速度大小为4 m/s。下列说法正确的是( )
A.碰后小球B的速度大小为8 m/s
B.小球B的质量为0.2kg
C.碰后小球B的动量小于小球A的动量
D.碰后小球A的动能与小球B的动能之比为5:4
【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律;能量守恒定律;动量
【解析】【解答】AB.A、B发生弹性正碰,故碰撞的过程动量守恒,机械能守恒,根据动量守恒定律有 ,根据机械能守恒有 ,联立方程组可得 , ,可知A不符合题意B符合题意;
C.碰撞后A的动量为 ,碰撞后B的动量为 ,C符合题意;
D.碰后B的动能 碰后A的动能, ,故碰后的A、B小球动能之比为 ,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】A、B发生弹性正碰,根据AB组成的系统动量守恒以及动能不变得出小球B的质量和碰后小球B的速度,结合动量的表达式得出碰后小球AB的动量以及动能。
三、综合题
11.(2022高二下·东城期末)一个质量为的物体在合力F的作用下,从静止开始在水平地面上做直线运动。以向东为正方向,合力F随时间t变化的图像如图甲所示。
(1)在图乙中画出前物体运动的图像;
(2)求出时物体动量的大小;
(3)求出前内物体受到的冲量。
【答案】(1)解:1~2s物体做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
解得
2~4s物体做匀减速直线运动,同理可得
前物体运动的图像为
(2)解:2s时物体的速度为
3s时物体的速度为
可得3s时物体的动量大小为
(3)解:由动量定理得前内物体受到的冲量为
【知识点】动量定理;牛顿第二定律;动量;冲量
【解析】【分析】(1)由顿第二定律分别求出各个时间段的加速度,用描点法得出速度时间图像。
(2)利用匀变速直线运动的速度时间关系求出3s时物体的速度 ,利用动量的定义得到 3s时物体的动量大小 。
(3) 由动量定理得前内物体受到的冲量等于动量的变化。
12.(2022高二下·通州期末)物理学中把质量和速度乘积定义为物体的动量,用字母表示,表达式,动量的单位是,动量与速度、位移、加速度等都是矢量,动量的方向与速度方向相同。动量变化量、其方向与速度变化量方向相同。
(1)质量为的物体,沿同一方向速度由增大为,求它的动量变化量的大小;
(2)如图甲所示,一个质量为的钢球以的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以的速度水平向左运动,求碰撞前后钢球的动量变化量的大小和方向。
(3)如图乙所示一个质量为的钢球,以速度斜射到水平放置的坚硬大理石板上,入射角是。碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是,速度变为,且其大小与的大小相同。求碰撞前后钢球的动量变化量的大小和方向。
【答案】(1)解:质量为的物体,沿同一方向速度由增大为,它的动量变化量大小为
(2)解:一个质量为的钢球以的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以的速度水平向左运动,以水平向左为正方向,碰撞前后钢球的动量变化量为
可知碰撞前后钢球的动量变化量大小为,方向水平向左
(3)解:动量是矢量,动量的方向与速度方向相同,动量的运算遵循三角形定则,如图所示
可知碰撞前后钢球的动量变化量方向竖直向上,大小为
【知识点】动量
【解析】【分析】(1)根据动量的表达式得出动量的变化量;
(2)根据动量的表达式得出碰撞前后钢球的动量变化量;
(3)根据动量的合成得出碰撞前后钢球的动量变化量。
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