人教版物理选修3-5：第十六章《动量守恒定律》2动量和动量定理

又vA＝vB，t1＜t2，f1＝f2 得F1t1－f1t1＝F2t2－f2t2 F1t1＜F2t2，故B选项正确． 答案 BC

9．某物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t1后，在阻力作用下做匀减速直线运动，又经过时间t2停下来，若物体一直在同样的水平面上运动，则前一段的牵引力和后一段的阻力大小之比为( )

A．t2:t1 C．(t1＋t2):t2

B．(t2＋t1):t1 D．t2:(t2＋t1)

解析 对全程应用动量定理得Ft1－f(t1＋t2)＝0 Ft1＋t2得f＝，故B选项正确．

t1答案 B

10．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小时内杯中水面上升了45 mm.查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为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1×103 kg/m3)( )

A．0.15 Pa C．1.5 Pa

B．0.54 Pa D．5.4 Pa

解析 设圆柱形水杯的横截面积为S，则水杯中水的质量为m＝ρV＝103×45×10－3S＝45S，由动量定理可得：

mv45S×12F

Ft＝mv，而p＝S，所以p＝St＝ Pa＝0.15 Pa.

S×3 600答案 A

11．(多选题)一质量为M的木板静止在光滑水平面上，现有一质量为

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m的滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况，如图①、②所示，根据图象作出如下判断( )

A．滑块始终与木板存在相对运动 B．滑块未能滑出木板

C．滑块的质量大于木板的质量 D．在t1时刻滑块从木板上滑出

解析 由图象可以看出滑块的速度始终比木板的速度大，即滑块在t1

时刻滑出木板，所以A、D选项正确，B选项错误；M和m的作用力一定，v－t图象的斜率反映了加速度，从图中不能确定两条斜率的大小关系，故不能确定两物体的加速度关系，故C选项错误．

答案 AD

12．如图所示，H是一种安全气袋，内部存有化学物质，当汽车高速前进，受到撞击时，化学物质会在瞬间爆发产生大量气体，充满气袋，填补在乘员与车前挡风玻璃、仪表板、方向盘之间，防止乘员受伤．

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若某次事故中汽车的速度是35 m/s，乘员冲向气袋后经0.2 s停止运动，人体冲向气袋的质量约40 kg，头部和胸部作用在气袋上的面积约为400 cm2，算一下，在这种情况下，人的头部和胸部受到平均压强为多大？相当于多少个大气压？

解析 由动量定理得F·t＝Δmv ΔmvF＝t① F由p＝s②

Δmv

联立①②得p＝

t·s

5

＝ Pa＝1.75×10 Pa 4－0.2×400×10

40×35

相当于1.75个大气压．

答案 1.75×105 Pa 相当于1.75个大气压

13．如图所示，质量为1 kg的铜球从5 m高处自由下落，又反弹到离地面3.2 m高处，若铜球和地面之间的作用时间为0.1 s，求铜球和地面之间的平均作用力？(g＝10 m/s2)

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解析 设落到地面时的速度为v0，由机械能守恒 12

mgh1＝mv0，得v0＝2gh1＝10 m/s

2

12

设反弹向上的速度为vt，由机械能守恒得mgh2＝mvt

2得vt＝2gh2＝8 m/s

球与地面碰撞过程由动量定理得

(F－mg)t＝mvt－(－mv0)，代入数据得F＝190 N 铜球和地面的平均作用力为190 N. 答案 190 N

14．宇宙飞船在飞行过程中有很多技术问题需要解决，其中之一就是当飞船进入宇宙微粒尘区时如何保持速度不变的问题．假设一宇宙飞船以v＝2.0×103 m/s的速度进入密度ρ＝2.0×10－6 kg/m3的微粒尘区，飞船垂直于运动方向上的最大截面积S＝5 m2，且认为微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，则飞船要保持速度v，所需推力多大？

解析 推力的作用在于使附着在飞船上的微粒具有与飞船相同的速

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度，设飞船在微粒尘区飞行Δt时间，则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量Δm＝ρSvΔt，

微粒由静止到与飞船一起运动，微粒的动量增加，由动量定理Ft＝Δp得FΔt＝Δmv＝ρSvΔtv，

所以飞船所需牵引力F＝ρSv2＝2.0×10－6×5×(2.0×103)2 N＝40 N. 答案 40 N

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