量气体,使气囊迅速膨胀,填补在乘员与挡风玻璃、方向盘之间,防止乘员受伤.某次实验中汽车速度为144 km/h,驾驶员冲向气囊后经0.2 s缓冲而停止运动.设驾驶员冲向气囊部分的质量为40 kg,头部和胸部作用在气囊上的面积为700 cm2,在这种情况下,驾驶员的头部和胸部受到的平均压强是多大?
【解析】 将人冲向气囊部分抽象为一个物体,他冲向气囊与气囊相互作用的过程中,受力如图所示.
由动量定理,得
-Ft=0-mv
又p=
解得p== Pa
≈1.14×105 Pa.
【答案】 1.14×105 Pa
8.一个质量为0.3 kg的弹性小球,在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球动量变化量的大小Δp和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为( )
A.Δp=0 B.Δp=3.6 kg·m/s
C.W=0 D.W=10.8 J
【解析】 因为动能是标量,动量是矢量,根据反弹后的速度大小与碰撞前相同,说明动能没有变化.墙对小球做功的大小为0,碰撞前后小球动量变化量的大小为Δp=0.3×12 kg·m/s=3.6 kg·m/s.
【答案】 BC
9.宇宙飞船在飞行过程中有很多技术问题需要解决,其中之一就是当飞船进入宇宙微粒尘区时如何保持速度不变的问题.假设一宇宙飞船以v=2.0×103 m/s的速度进入密度ρ=2.0×10-6 kg/m3的微粒尘区,飞船垂直于运动方向上的最大截面积S=5 m2,且认为微粒与飞船相碰后都附着在飞船上,则飞船要保持速度v,所需牵引力多大?
【解析】 牵引力的作用在于使附着在飞船上的微粒具有与飞船相同的速度,设飞船在微粒尘区飞行Δt时间,则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量Δm=ρSvΔt,微粒