课时跟踪检测(三十七)动量定理动量守恒定律对点训练:动量定理的理解与应用1.(2018·全国卷Ⅱ)高空坠物极易对行人造成伤害
若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10NB.102NC.103ND.104N解析:选C设每层楼高约为3m,则下落高度约为h=3×25m=75m,达到的速度v2=2gh,根据动量定理(F-mg)t=0-(-mv),解得鸡蛋受到地面的冲击力F=+mg≈103N,由牛顿第三定律知C正确
2.(2018·徐州二模)蹦床运动有“空中芭蕾”之称,某质量m=50kg的运动员从距蹦床h1=1
25m高处自由落下,接着又能弹起h2=1
8m高,运动员与蹦床接触时间t=0
50s,在空中保持直立,取g=10m/s2
求:(1)运动员与蹦床接触时间内,所受重力的冲量大小I;(2)运动员与蹦床接触时间内,受到蹦床平均弹力的大小F
解析:(1)重力的冲量大小为:I=mgt=50×10×0
50N·s=250N·s
(2)设运动员下落h1高度时的速度大小为v1,则根据动能定理可得:mgh1=mv解得v1=5m/s弹起时速度大小为v2,则根据动能定理可得:mgh2=mv解得v2=6m/s取向上为正方向,由动量定理有:(F-mg)·t=mv2-(-mv1)解得F=1600N
答案:(1)250N·s(2)1600N3.(2019·苏州质检)质量为m=1kg的小球由高h=0
45m处自由下落,落到水平地面后,以vt=2m/s的速度向上反弹
已知小球与地面接触的时间为t=0
1s,g取10m/s2
求:(1)小球落地前速度v的大小;(2)小球撞击地面过程中,地面对球平均作用力F的大小
解析:(1)小球做自由落体运动,有v2=2gh代入数据解得v=3m/s
(2)小球触地反弹,取向上为正方向由动量定理得(F-mg)