题目内容
质量为1.0 kg的小物体,在半径为1.0 m的圆轨道上,以20. m/s的速度做匀速圆周运动.下列说法中正确的是( )A.一个周期内,合力对物体的冲量大小为4π N·s
B.四分之一周期内,物体动量变化量的大小为
kg·m/s
C.因向心力时刻与速度垂直,故向心力的冲量总等于零
D.由于物体的速率恒为2.0 m/s,因此由p=mv知,物体在运动中动量不变
B
解析：公式I=Ft只适用于恒力冲量大小的计算,在匀速圆周运动中所受合力即向心力,虽大小不变(可按F=mv2/r计算大小),但方向时刻改变，不能用I=Ft来求大小(选项A是按I=Ft求得的结果)，只能用动量定理来求.在一个周期始、末两时刻的动量相等,故动量的变化量等于零，合外力的冲量等于零.
在四分之一周期的时间内,物体绕圆心转过90°,初、末动量间夹角为90°,由矢量平行四边形定则知,物体动量变化的大小为kg·m/s.冲量是力的时间累积效应,力与速度垂直,与力的冲量大小无关.由p=mv,匀速圆周运动中速率v不变,可知,其动量大小不变,但方向时刻改变,故动量时刻改变.
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