正确率60.0%对于力的冲量,下列说法正确的是()
B
A.力越大,力的冲量就越大
B.作用在物体上的力大,力的冲量不一定大
C.竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,则重力在整个过程中的冲量等于零
D.竖直上抛运动中,上升和下降过程时间相等,则上升和下降过程中重力的冲量等大$${、}$$反向
3、['冲量的计算', '冲量、动量和动能的区别及联系']正确率19.999999999999996%正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为$${{m}}$$,单位体积内粒子数量$${{n}}$$为恒量,为简化问题,我们假定粒子大小可以忽略,其速率均为$${{v}}$$,且与器壁各面碰撞的机会均等,与器壁碰撞前后瞬间粒子速度方向都与器壁垂直且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力为$${{F}}$$,则下列说法中正确的是:$${{(}{)}}$$
C
A.一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为$${{I}{=}{m}{v}}$$
B.$${{Δ}{t}}$$时间内粒子给器壁$${{S}}$$的冲量为$$I=n S m v^{2} \Delta t / 6$$
C.器壁单位面积所受粒子压力为$$F=n m v^{2} / 3$$
D.器壁所受的压强大小为$$n m v^{2} / 6$$
4、['冲量的计算', '平抛运动基本规律及推论的应用', '动量及动量变化']正确率40.0%将质量为$${{6}{0}{0}{g}}$$的篮球从$${{1}{.}{4}{m}}$$高处以$$1 0 m / s$$的初速度用力投向高处的竖直篮板,一段时间后篮球正好以$${{8}{m}{/}{s}}$$的速度垂直撞击篮板,经极短时间碰撞后,以$${{6}{m}{/}{s}}$$的速度水平反弹,最后落在地面上。不计空气阻力,取$$g=1 0 m / s^{2}$$.下列说法正确的是()
D
A.篮球在空中运动的过程中距地最大高度为$${{3}{.}{5}{m}}$$
B.篮球落地点距离抛出点的水平距离为$${{1}{m}}$$
C.篮球与篮板碰撞过程中动量变化的大小为$$1. 2 k g \cdot m / s$$
D.篮球下落过程中重力的冲量大小为$$4. 8 N \cdot s$$
5、['平抛运动基本规律及推论的应用', '冲量的计算', '竖直上抛运动', '其他抛体运动', '动量的定义、单位和矢量性', '机械能守恒定律的其他应用']正确率40.0%将质量相等的三只小球$$A. ~ B. ~ C$$从离地同一高度以大小相同的初速度分别上抛$${、}$$下抛$${、}$$平抛出去。空气阻力不计。那么,有关三球动量和冲量的情况是$${{(}{)}}$$
C
A.三球刚着地时的动量相同
B.三球刚着地时的动量各不相同
C.三球从抛出到着地时间内,受重力冲量最大的是$${{A}}$$球,最小的是$${{B}}$$球
D.三球从抛出到着地时间内,受到重力的冲量均相同
6、['冲量的计算', '冲量、动量和动能的区别及联系', '重力做功与重力势能变化的关系', '重力做功']正确率60.0%下列对物理概念和规律的认识,说法正确的是()
A
A.重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量,与物体运动路径无关
B.若物体动量发生变化则动能也一定变化
C.物体动量发生变化的原因是合外力做了功
D.一物体静止在桌面上一段时间,重力对物体的冲量为零
2、对于力的冲量,下列说法正确的是( )。
A. 冲量 $$I = F \times \Delta t$$,不仅与力有关,还与时间有关,故力大但作用时间短,冲量不一定大,A错。
B. 正确,理由同上。
C. 重力冲量 $$I_g = mg \times t_{总}$$,上升和下降时间相等,总时间不为零,冲量不为零,C错。
D. 上升过程重力冲量向下,大小为 $$mg \times t$$;下降过程重力冲量也向下,大小为 $$mg \times t$$,故两者等大同向,D错。
答案:B
3、正方体密闭容器中粒子碰撞问题。
A. 粒子与器壁垂直碰撞,速度反向,动量变化 $$\Delta p = mv - (-mv) = 2mv$$,故冲量 $$I = 2mv$$,A错。
B. 考虑单位时间撞击单位面积的粒子数:一个方向(如x正方向)的粒子数密度为 $$n/6$$,在 $$\Delta t$$ 时间内,能以速度 $$v$$ 到达面积 $$S$$ 的粒子位于体积 $$v \Delta t S$$ 内,粒子数为 $$(n/6) \times v \Delta t S$$,每个粒子冲量 $$2mv$$,总冲量 $$I = (n/6) v \Delta t S \times 2mv = (n S m v^2 \Delta t)/3$$,B错。
C. 压力 $$F$$ 是单位面积受力,即压强。由B分析,单位时间单位面积冲量(即压强)为 $$P = \frac{{I}}{{S \Delta t}} = \frac{{n m v^2}}{{3}}$$,故 $$F = P = n m v^2 / 3$$,C正确。
D. 由C可知压强为 $$n m v^2 / 3$$,D错。
答案:C
4、篮球运动问题。质量 $$m = 0.6 \, \text{kg}$$,初始高度 $$h_0 = 1.4 \, \text{m}$$,初速度 $$v_0 = 10 \, \text{m/s}$$ 向上投出,撞板前速度 $$v_1 = 8 \, \text{m/s}$$(垂直板,方向未明确,但反弹后水平,故撞板前应为竖直向上或向下?题中“垂直撞击”且反弹水平,说明撞板前速度垂直板面,即水平?矛盾?重新审题:“用力投向高处的竖直篮板” → 初速度斜向上;“垂直撞击篮板” → 撞板前速度方向垂直于篮板平面(水平方向);反弹水平 → 合理。故撞板前速度 $$v_1 = 8 \, \text{m/s}$$ 水平(朝向板),反弹 $$v_2 = 6 \, \text{m/s}$$ 水平(离开板)。
A. 最大高度:斜抛运动。初速度竖直分量?未给出投出角度。但“从1.4m高处投向高处篮板”,若只考虑竖直运动,初速度 $$v_{0y}$$ 未知。可能需用能量或运动学。已知撞板前速度 $$v_1 = 8 \, \text{m/s}$$ 水平,故竖直分量为0?那最大高度在投出后到达最高点时?信息不足。可能A需计算。
B. 水平距离:需知整个运动时间。
C. 动量变化:碰撞前后速度方向相反(水平),动量变化 $$\Delta p = m v_2 - m (-v_1) = m (v_2 + v_1) = 0.6 \times (6 + 8) = 8.4 \, \text{kg·m/s}$$,C错。
D. 重力冲量:下落过程?从篮板高度下落至地。篮板高度未知。题中数据不足直接判断A、B、D。可能需假设篮板高度或利用其他条件。但根据选项,C明显错,D可能对?下落时间?若篮板高度H,下落时间 $$t = \sqrt{{2H/g}}$$,冲量 $$I = mg t = 0.6 \times 10 \times \sqrt{{2H/10}} = 6 \sqrt{{H/5}}$$,若H=3.2m(假设),则I≈4.8 N·s,但H未知。可能题目隐含篮板高度为3.2m?从初始1.4m投出到篮板,竖直运动?未给出。可能D正确。
重新分析:篮球从1.4m投出,初速度10m/s,撞板速度8m/s,反弹6m/s。机械能守恒?撞板前机械能:$$E_1 = mgh_1 + \frac{1}{2} m v_1^2$$,初始机械能:$$E_0 = mgh_0 + \frac{1}{2} m v_0^2$$。不计阻力,$$E_0 = E_1$$,故 $$gh_0 + \frac{1}{2} v_0^2 = gh_1 + \frac{1}{2} v_1^2$$,代入:$$10 \times 1.4 + 0.5 \times 100 = 10 h_1 + 0.5 \times 64$$,14 + 50 = 10 h_1 + 32,64 = 10 h_1 + 32,h_1 = 3.2 \, \text{m}$$。故篮板高度3.2m。
A. 最大高度:斜抛,初速度10m/s,竖直分量?最大高度 $$H_{max} = h_0 + \frac{{v_{0y}^2}}{{2g}}$$,但 $$v_{0y}$$ 未知。由能量守恒,最大高度时竖直分速0,水平分速 $$v_{0x}$$,机械能守恒:$$mgh_0 + \frac{1}{2} m v_0^2 = mg H_{max} + \frac{1}{2} m v_{0x}^2$$,但 $$v_{0x}$$ 未知。不过撞板时高度3.2m,速度8m/s水平,故机械能 $$E_1 = mg \times 3.2 + 0.5 m \times 64$$,初始 $$E_0 = mg \times 1.4 + 0.5 m \times 100$$,相等已验证。最大高度应大于3.2m?不一定,若投出角度较小,最高点可能低于篮板。但由能量,最大高度时动能最小(水平分速最小),但无法确定。可能A错。
B. 落地点水平距离:反弹后水平速度6m/s,从高度3.2m平抛下落时间 $$t = \sqrt{{2 \times 3.2 / 10}} = 0.8 \, \text{s}$$,水平距离 $$s = 6 \times 0.8 = 4.8 \, \text{m}$$,但“落地点距离抛出点”的水平距离?抛出点在地面1.4m高处,水平位置需知投出时水平位移。信息不足,B可能错。
D. 下落过程重力的冲量:从篮板高度3.2m下落至地,时间 $$t = 0.8 \, \text{s}$$,冲量 $$I = mg t = 0.6 \times 10 \times 0.8 = 4.8 \, \text{N·s}$$,D正确。
答案:D
5、三球动量与冲量问题。质量相同,初速度大小相同,离地高度相同,分别上抛、下抛、平抛。
A、B. 着地时动量:动量是矢量,方向不同,故动量不同,A错B对。
C、D. 重力冲量:$$I = mg t$$,时间t不同。上抛时间最长,下抛时间最短,平抛居中。故冲量最大的是A(上抛),最小的是B(下抛),C对D错。
答案:B、C
6、物理概念辨析。
A. 重力做功与路径无关,等于重力势能减少量,正确。
B. 动量变化时,动能不一定变化,如匀速圆周运动,动量方向变但大小不变,动能不变,B错。
C. 动量变化的原因是合外力的冲量,不是功,C错。
D. 重力冲量 $$I = mg t$$,t>0,故冲量不为零,D错。
答案:A