玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥地上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中( )
A.玻璃杯的动量较大
B.玻璃杯受到的冲量较大
C.玻璃杯的动量变化较大
D.玻璃杯的动量变化较快
D
解析 玻璃杯从相同高度落下,落地的速度大小是相同的,落地后速度变为零,所以无论落在水泥地面上还是草地上,玻璃杯动量的变化量是相同的,又由动量定理知受到的冲量也是相同的,所以A、B、C都错;由动量定理Ft=mv′-mv,落在水泥地面上,作用时间短,动量变化快,受力大,杯容易碎。
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
D
解析 跳远时,落地前的速度约等于起跳时速度的大小,则初动量大小一定;落地后静止,末动量一定。所以,人接触地面过程的动量变化量Δp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Ft=Δp知,t长则F小,故D正确。
在如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在其中,将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中( )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能不守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.动量不守恒,机械能守恒
B
解析 子弹射入木块是瞬间完成的,这个过程相当于子弹与木块发生一次完全非弹性碰撞,动量守恒,机械能不守恒,一部分动能转化为内能。之后木块(连同子弹)压缩弹簧,将其动能转化为弹性势能,这个过程机械能守恒,但由于左侧挡板的支持力的冲量作用,使系统的动量不断减少,动量不守恒。所以整个过程中,动量和机械能均不守恒。
一气球由地面匀速上升,当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子向上爬时,下列说法不正确的是( )
A.气球可能匀速上升
B.气球可能相对地面静止
C.气球可能下降
D.气球运动速度不发生变化
D
解析 气球和人组成的系统动量守恒,(M+m)v0=Mv1+mv2,当人沿梯子向上爬时,v1可能为零,可能为正,也可能为负,则只有D项错误。
如图所示,跳水运动员从某一峭壁上水平跳出,跳入湖水中,已知运动员的质量m=60 kg,初速度v0=10 m/s。若经过1 s时,速度为v=10 m/s,则在此过程中,运动员动量的变化量为(g=10 m/s2,不计空气阻力)( )
A.600 kg·m/s B.600 kg·m/s
C.600(-1) kg·m/s D.600(+1) kg·m/s
A
解析 运动员所做的是平抛运动,初末速度不在一条直线上,因此不能直接用初、末动量相加减。在此过程中,运动员只受重力作用,因此重力的冲量就等于动量的变化量。所以Δp=mg·t=60×10×1 kg·m/s=600 kg·m/s。
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