Question

質(zhì)量為1.0 kg的小物體,在半徑為1.0 m的圓軌道上,以20. m/s的速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法中正確的是(    )

A.一個(gè)周期內(nèi),合力對(duì)物體的沖量大小為4π N·s

B.四分之一周期內(nèi),物體動(dòng)量變化量的大小為kg·m/s

C.因向心力時(shí)刻與速度垂直,故向心力的沖量總等于零

D.由于物體的速率恒為2.0 m/s,因此由p=mv知,物體在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)量不變

Answer 1

B

解析：公式I=Ft只適用于恒力沖量大小的計(jì)算,在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中所受合力即向心力,雖大小不變(可按F=mv²/r計(jì)算大小),但方向時(shí)刻改變，不能用I=Ft來(lái)求大小(選項(xiàng)A是按I=Ft求得的結(jié)果)，只能用動(dòng)量定理來(lái)求.在一個(gè)周期始、末兩時(shí)刻的動(dòng)量相等,故動(dòng)量的變化量等于零，合外力的沖量等于零.

在四分之一周期的時(shí)間內(nèi),物體繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)90°,初、末動(dòng)量間夾角為90°,由矢量平行四邊形定則知,物體動(dòng)量變化的大小為kg·m/s.沖量是力的時(shí)間累積效應(yīng),力與速度垂直,與力的沖量大小無(wú)關(guān).由p=mv,勻速圓周運(yùn)動(dòng)中速率v不變,可知,其動(dòng)量大小不變,但方向時(shí)刻改變,故動(dòng)量時(shí)刻改變.