题目
一个质量为 m 的物体以速度 v 运动,在受冲量作用后速度大小减半,则冲量的大小为 J = (1)/(2)mv。A. 对B. 错
一个质量为 $m$ 的物体以速度 $v$ 运动,在受冲量作用后速度大小减半,则冲量的大小为 $J = \frac{1}{2}mv$。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
本题考查知识点为动量定理,解题思路是根据动量定理,结合速度方向的不确定性来计算冲量大小。
动量定理的内容是合外力的冲量等于物体动量的变化量,其公式为$J = \Delta p = p_{末}-p_{初}$,其中$J$表示冲量,$\Delta p$表示动量的变化量,$p_{末}$表示末动量,$p_{初}$表示初动量,而动量$p = mv$。
已知物体质量为$m$,初速度为$v$,则初动量$p_{初}=mv$。
由于题目只说速度大小减半,未明确速度方向,所以末速度有两种可能情况:
- 情况一:末速度方向与初速度方向相同
此时末速度$v_{末}=\frac{1}{2}v$,末动量$p_{末}=m\times\frac{1}{2}v=\frac{1}{2}mv$。
根据动量定理可得冲量$J = p_{末}-p_{初}=\frac{1}{2}mv - mv=-\frac{1}{2}mv$,冲量大小$\vert J\vert=\frac{1}{2}mv$。 - 情况二:末速度方向与初速度方向相反
此时末速度$v_{末}=-\frac{1}{2}v$,末动量$p_{末}=m\times(-\frac{1}{2}v)=-\frac{1}{2}mv$。
根据动量定理可得冲量$J = p_{末}-p_{初}=-\frac{1}{2}mv - mv=-\frac{3}{2}mv$,冲量大小$\vert J\vert=\frac{3}{2}mv$。
由此可见,冲量大小可能为$\frac{1}{2}mv$或$\frac{3}{2}mv$,并不一定是$\frac{1}{2}mv$,所以题目说法错误。