中四物理 动量与冲量练习三(挑战):十题能量、连续流与二维判断
十题把动量与动能并用:p² 与 2m 的关联、连续水流、火箭推力、反弹高度与弹性碰撞公式。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 题数 | 10 |
| 建议时间 | 25 |
| 难度分布 | 基础 3 · 进阶 3 · 挑战 3 · 错题重练 1 |
| 对应章节 | 所属章节:中四物理 动量与冲量 |
| 适用年级 | 中四 |
| 题号 | 答案 | 一句解说 |
|---|---|---|
| 1 | 24 J | 动能 = p² ÷ 2m = 144 ÷ 6 = 24 J;这条式在只给动量时最快,不必先求速度。 |
| 2 | 100 N | Δp = 0.2 × (15 + 10) = 5 kg m/s,F = 5 ÷ 0.05 = 100 N,方向与反弹方向相同。 |
| 3 | 1.5 m/s | 动量 0.01 × 300 = 3 kg m/s,总质量 2 kg,v = 3 ÷ 2 = 1.5 m/s。 |
| 4 | 第一球 0 m/s,第二球 4 m/s | 等质量弹性碰撞交换速度:第一球停下,第二球以 4 m/s 前进,动量与动能都守恒。 |
| 5 | 1 m/s,是弹性碰撞(动能前后均为 2 J) | 动量:2 = −1 + 3v,v = 1 m/s;动能前 2 J,后 0.5 + 1.5 = 2 J,没有损失,所以是弹性。 |
| 6 | 10 N | 每秒动量变化 = 0.5 × 20 = 10 N,即水被“刹停”所需的力,板受同大小的力。 |
| 7 | 0.4 m/s 向东,损失 2.16 J | 总动量 0.8 − 0.6 = 0.2 kg m/s,除以 0.5 kg 得 0.4 m/s;动能由 2.2 J 降至 0.04 J,损失 2.16 J。 |
| 8 | 1 000 N | 每秒动量变化 = 5 × 200 = 1 000 N,这就是推力;推力与喷气速度、每秒喷出质量成正比。 |
| 9 | 6.97 kg m/s | 落地速率 √(2×9.81×3) = 7.67 m/s,反弹速率 √(2×9.81×2) = 6.26 m/s,Δp = 0.5 × (7.67 + 6.26) ≈ 6.97 kg m/s。 |
| 10 | 2 kg 球 1 m/s,1 kg 球 4 m/s(同方向) | v₁ = (m₁ − m₂)/(m₁ + m₂) × u₁ = 1 m/s,v₂ = 2m₁/(m₁ + m₂) × u₁ = 4 m/s;交换速度只适用于等质量,质量不同时轻球会比原球更快。 |
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