题目
3.5 关于质点动能与动量的关系,试分析相对于惯性系S如下正确的表述为:_______。A.若质点的动能不变,则动量也一定不变;B.若质点的动能变化,则动量不一定变化;C.若质点的动量变化,则动能也一定变化;D.若质点的动量不变,则动能也一定不变。
3.5 关于质点动能与动量的关系,试分析相对于惯性系S如下正确的表述为:_______。
A.若质点的动能不变,则动量也一定不变;
B.若质点的动能变化,则动量不一定变化;
C.若质点的动量变化,则动能也一定变化;
D.若质点的动量不变,则动能也一定不变。
题目解答
答案
首先,回顾动能和动量的定义:
动能(K)的定义为
,其中
是质量,
是速度。
动量(p)的定义为
,其中
是质量,
是速度。
接下来,分析每个选项:
1. 选项A:若质点的动能不变,则动量也一定不变;
这个说法是不正确的。因为动能是速度的平方函数,而动量是速度的线性函数。如果速度改变,动量肯定会变,但动能可能因速度的变化方向相反而保持不变(例如,速度大小不变,方向相反)。
2. 选项B:若质点的动能变化,则动量不一定变化;
这个说法也是不正确的。因为动能的改变意味着速度的平方改变,而速度的任何改变(无论是大小还是方向)都会导致动量改变。
3. 选项C:若质点的动量变化,则动能也一定变化;
这个说法是正确的。动量的变化意味着速度的变化(无论是大小或方向),而速度的变化必然会导致动能的变化,因为动能与速度的平方成正比。
4. 选项D:若质点的动量不变,则动能也一定不变。
这个说法是不正确的。即使动量(质量与速度的乘积)保持不变,速度的方向可以改变,这会导致动能(与速度平方成正比)发生变化。
因此,正确答案是 选项C:若质点的动量变化,则动能也一定变化。
解析
步骤 1:定义动能和动量
动能(K)的定义为$K=\dfrac {1}{2}m{v}^{2}$,其中$m$是质量,$v$是速度。
动量(p)的定义为$p=mv$,其中$m$是质量,$v$是速度。
步骤 2:分析选项A
选项A:若质点的动能不变,则动量也一定不变。
这个说法是不正确的。因为动能是速度的平方函数,而动量是速度的线性函数。如果速度改变,动量肯定会变,但动能可能因速度的变化方向相反而保持不变(例如,速度大小不变,方向相反)。
步骤 3:分析选项B
选项B:若质点的动能变化,则动量不一定变化。
这个说法也是不正确的。因为动能的改变意味着速度的平方改变,而速度的任何改变(无论是大小还是方向)都会导致动量改变。
步骤 4:分析选项C
选项C:若质点的动量变化,则动能也一定变化。
这个说法是正确的。动量的变化意味着速度的变化(无论是大小或方向),而速度的变化必然会导致动能的变化,因为动能与速度的平方成正比。
步骤 5:分析选项D
选项D:若质点的动量不变,则动能也一定不变。
这个说法是不正确的。即使动量(质量与速度的乘积)保持不变,速度的方向可以改变,这会导致动能(与速度平方成正比)发生变化。
动能(K)的定义为$K=\dfrac {1}{2}m{v}^{2}$,其中$m$是质量,$v$是速度。
动量(p)的定义为$p=mv$,其中$m$是质量,$v$是速度。
步骤 2:分析选项A
选项A:若质点的动能不变,则动量也一定不变。
这个说法是不正确的。因为动能是速度的平方函数,而动量是速度的线性函数。如果速度改变,动量肯定会变,但动能可能因速度的变化方向相反而保持不变(例如,速度大小不变,方向相反)。
步骤 3:分析选项B
选项B:若质点的动能变化,则动量不一定变化。
这个说法也是不正确的。因为动能的改变意味着速度的平方改变,而速度的任何改变(无论是大小还是方向)都会导致动量改变。
步骤 4:分析选项C
选项C:若质点的动量变化,则动能也一定变化。
这个说法是正确的。动量的变化意味着速度的变化(无论是大小或方向),而速度的变化必然会导致动能的变化,因为动能与速度的平方成正比。
步骤 5:分析选项D
选项D:若质点的动量不变,则动能也一定不变。
这个说法是不正确的。即使动量(质量与速度的乘积)保持不变,速度的方向可以改变,这会导致动能(与速度平方成正比)发生变化。