動量和動量定理 知識點與例題 2

《動量和動量定理 知識點與例題 2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《動量和動量定理 知識點與例題 2（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、重慶教育咨詢有限公司bbs.qxyiycom動量和動量定理的應(yīng)用知識點沖(I)要點詮釋：1. 定義：力F和作用時間f的乘枳，叫做力的沖量。2. 公式：】=吐3. 單位：4. 方向：沖量是矢量，方向是由力F的方向決定。5. 注意： 沖量是過程量，求沖量時一定要明確是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量。 用公式】=氏求沖量，該力只能是恒力1推導(dǎo)：設(shè)一個質(zhì)量為解的物體，初速度為，在合力F的作用下，經(jīng)過一段時間S速度變則物體的加速度由牛頓第二定律2動量定理：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化:3公式：尿-尸或尸4注意事項：式中F是指包含重力在內(nèi)的合外力，可以是恒力也可以是變力。當(dāng)合外力是變力時,F應(yīng)該是

2、合外力在這段時間內(nèi)的平均值； 研究對彖是單個物體或者系統(tǒng)；規(guī)律方法指導(dǎo)1動定理和牛頓第二定律的比較(1) 動量定理反映的是力在時間上的積累效應(yīng)的規(guī)律，而牛頓第二定律反映的是力的瞬時效應(yīng)的規(guī)律F-PAPF=(2) 由動量定理得到的亡，可以理解為牛頓第二定律的另一種表達(dá)形式，即：物體所受的合外力等于物體動量的變化率。(3) 在解決碰撞、打擊類問題時，由于力的變化規(guī)律較復(fù)雜，用動量定理處理這類問題更有其優(yōu)越性。4.應(yīng)用動it定理解題的步驟選取研究對彖：重慶教育咨詢有限公司bbs.qxyiycom 確定所研究的物理過程及其始末狀態(tài)； 分析研究對彖在所研究的物理過程中的受力情況: 規(guī)定正方向，根據(jù)動量定

3、理列式； 解方程，統(tǒng)一單位，求得結(jié)果。經(jīng)典例題透析類型對基本概念的理解a1.關(guān)于沖量，下列說法中正確的是（）A. 沖量是物體動量變化的原因B.作用在靜止的物體上力的沖量一定為零C.動量越大的物體受到的沖量越大D.沖量的方向就是物體受力的方向思路點撥：此題考察的主要是對概念的理解解析：力作用一段時間便有了沖量，而力作用一段時間后物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化,物體的動量也發(fā)生了變化，因此說沖量使物體的動量發(fā)生了變化，A對；只要有力作用在物體上，經(jīng)歷一段時間，這個力便有了沖量，與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)，B錯誤；物體所受沖量人小與動量大小無關(guān)，C錯誤；沖量是一個過程量，只有在某一過程中力的方向不變時，沖量的

4、方向才與力的方向相同，故D錯誤。答案：A【變式】關(guān)于沖量和動量，下列說法中錯誤的是（）A.沖量是反映力和作用時間積累效果的物理量B.沖量是描述運動狀態(tài)的物理量C.沖量是物體動量變化的原因D.沖量的方向與動量的方向一致答案：BD點撥：沖量是過程量；沖量的方向與動量變化的方向一致。故BD錯誤。類型二一用動定理解釋兩類現(xiàn)象矽2玻璃杯從同一高度自由落下，落到硬水泥地板上易碎，而落到松軟的地毯上不易碎。這是為什么？解釋：玻璃杯易碎與否取決于落地時與地面間相互作用力的人小。由動量定理可知，此作用力的大小又與地面作用時的動量變化和作用時間有關(guān)。因為杯子是從同一高度落卞，故動量變化相同。但杯子與地毯的作用時間

5、遠(yuǎn)比杯子與水泥地面的作用時間長，所以地毯對杯子的作用力遠(yuǎn)比水泥地面對杯子的作用力小。所以玻璃杯從同一高度自由落卞，落到碩水泥地板上易碎，而落到松軟的地毯上不易碎。C3.如圖，把重物壓在紙帶上，用一水平力緩緩拉動紙帶，重物跟著一起運動，若迅速拉動紙帶，紙帶將會從重物下面抽出，解釋這些現(xiàn)象的正確說法是（）A. 在緩慢拉動紙帶時，重物和紙帶河的摩擦力人B. 在迅速拉動時，紙帶給重物的摩擦力小C. 在緩慢拉動時，紙帶給重物的沖量人重慶青學(xué)HI教育咨詢有限公司bbsqxyiycomD. 在迅速拉動時，紙帶給重物的沖量小解析：在緩慢拉動時，兩物體之間的作用力是靜摩擦力，在迅速拉動時，它們之間的作用力是滑動

6、摩擦力。由于通常認(rèn)為滑動摩擦力等于最犬靜摩擦力。所以一般情況是：緩拉摩擦力小；快拉摩擦力人，故AB都錯；緩拉紙帶時，摩擦力雖小些，但作用時間很長，故重物獲得的沖量可以很大，所以能把重物帶動?？炖瓡r摩擦力雖人些，但作用時間很短，故沖量小，所以動量改變也小，因此，CD正確?？偨Y(jié)升華：用動量定理解釋現(xiàn)彖一般可分為兩類：一類是物體的動量變化一定，力的作用時間越短，力就越大；時間越長，力就越小。另一類是作用力一定，力的作用時間越長,動量變化越人：力的作用時間越短，動量變化越小。分析問題時，要搞清楚哪個量一定，哪個量變化。【變式1】有些運動鞋底有空氣軟墊，請用動量定理解釋空氣軟墊的功能。解析：由動量定理可

7、知，在動量變化相同的情況卞，時間越長，需要的作用力越小。因此運動鞋底部的空氣軟墊有延長作用時間，從而減小沖擊力的功能?！咀兪?】機(jī)動車在高速公路上行駛，車速越人時，與同車道前車保持的距離也越大。請用動量定理解釋這樣做的理由。解析：由動量定理可知，作用力相同的情況下，動量變化越大，需要的時間越長。因此,車速越大時，與同車道前車保持的距離也要越大。類型三一定理的基本應(yīng)用G4質(zhì)量為IT的汽車，在恒定的牽引力作用卞，經(jīng)過2s的時間速度由5m/s提高到8m/s,如果汽車所受到的阻力為車重的0.01,求汽車的牽引力？思路點撥：此題中已知力的作用時間來求力可考慮用動量定理較為方便。解析：物體動量的增量AP二

8、P-P=105X8-10sX5=3X105kgm/so根據(jù)動量定理可知：牽弓I力=+/=212_n+o.01x105x9.8N=1598N2答案：汽車所受到的牽引力為1598N?？偨Y(jié)升華：本題也是可以應(yīng)用牛頓第二定律，但在已知力的作用時間的情況下，應(yīng)用動量定理比較簡便?！咀兪健恳粋€質(zhì)量5kg的物體以4m/s的速度向右運動，在一恒力作用下，經(jīng)過0.2s其速度變?yōu)?m/s向左運動。求物體所受到的作用力。解析：規(guī)定初速度的方向即向右為正方向，根據(jù)動量定理可知：化竺心）亠4看型晴沁yA/20.2負(fù)號表示作用力的方向向左。答案：物體所受到的作用力為300N,方向向左。類型四一求平均作用力汽錘質(zhì)量的=60

9、砲，從.gm高處自由落下，汽錘與地面相碰時間為2=0.1$，碰后汽錘速度為零，不計空氣阻力。求汽錘與地面相碰時，地面受到的平均作用力。思路點撥：本題是動量定理的實際應(yīng)用，分清速度變化是問題的關(guān)鍵。2解析：選擇汽錘為研究對象，設(shè)汽錘落地是速度為V,則有卩=2gh汽錘與地面相碰時，受力如圖所示，選取向上為正方向，由動量定理得（Fn-朋g）&=0-（-mv）聯(lián)立二式可得=349827根據(jù)牛頓第三定律可知，地面受到的平均作用力人小為3498N,方向豎直向下。答案：平均作用力大小為3498N,方向豎直向下?？偨Y(jié)升華：動量定理是合力的沖量；動量定理是矢量式。在解決這類豎直方向的打擊問題中，重力是否能忽略，

10、取決于為與陀的人小，只有S淤g時，陀才可忽略，當(dāng)然不忽略悝一定是正確的?！咀兪?】蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。一個質(zhì)量為起的運動員，從離水平網(wǎng)面$2廉高處自由卜落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)而工朋高處。己知運動員與網(wǎng)接觸的時間為1加。若把這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的人小。（g取10訊卞2）Wr：運動員剛接觸網(wǎng)時速度人小：h=V2A=72xl0x3,2.=Wff方向向下；剛離開網(wǎng)時速度人?。?2xlOx5O/5=,方向向上。運動員與網(wǎng)接觸的過程，設(shè)網(wǎng)對運動員的作用力為F,對運動員由動量定理有：取向上為正方向，則R一徳）呼一呷解得：

11、二竺*祀&60x10-60x（-8）“=、一鮎+60x10N1.2=1.5x10527方向向上。重慶教育咨詢有限公司bbsqxviycom答案：L5x13n【變式2】質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保障，使他懸掛起來，已知彈性安全帶緩沖時間為1.2s,安全帶長為5m,則安全帶所受的平均作用力。g取10“)解：對人在全過程中(從開始跌下到安全停止)，由動量定理得：mg(tx+t2)Ft2=O那肌1+2)60x10x(1+1.2)AF=*=1-2N=UOON根據(jù)牛頓第三定律可知，安全帶所受的平均作用力為11OON。類型五一用動量定理求變力的沖量點評：此題也可用上面的方法分

12、兩個階段分別研究，無論是分過程的解法還是全過程的解法，一定要注意力與時間的對應(yīng)以及始末狀態(tài)的確定。戰(zhàn).如圖所示，將-輕彈簧懸于。點，下端和物體礙，物體面用細(xì)線連接物體B,A、B質(zhì)量分別為M、m,若將細(xì)線剪斷，待B的速度為v時，A的速度為V,方向向卞，求該過程中彈簧彈力的沖量。思路點撥：求變力的沖量，不能用Ft直接求解，可借助動量定理皿=4由動量的變化量間接求出。解析：剪斷細(xì)線后，B向下做自由落體運動，A向上運動。對A：取向上方向為正，由動量定理得IMgt=MV0MgtMV對B：由自由落體運動知識p由、解得：g二M(v-V)類型六用動定理解決變質(zhì)量問題為S,風(fēng)速為g船速為v2（v2V1）,空氣的

13、密度為Q,則帆船在勻速前進(jìn)時帆面受到的平均風(fēng)力大小為多少？7.艘帆船在靜水中由風(fēng)力推動做勻速直線運動。思路點撥：此題需求平均風(fēng)力人小，需用動量定理來解決。解析：取如圖所示的柱體內(nèi)的空氣為研究對象。這部分空氣經(jīng)過時間應(yīng)后速度由VI變?yōu)閂2,故其質(zhì)量尿二閔（巾_溝）血。取船前進(jìn)方向為正方向，對這部分氣體，設(shè)風(fēng)力為F,由動量定理有-Fbl=A（v2解得F-hm（yxv2）/Ai=國（叫一旳;）總結(jié)升華：對于流體運動問題，如水流、風(fēng)等，在運用動量定理求解時，我們常隔離出一定形狀的部分流體作為研究對象，然后對其列式計算?！咀兪健坑钪骘w船以卩。=mfs的速度進(jìn)入分布均勻的宇宙微粒塵區(qū)，飛船每前進(jìn)要與=14

14、個微粒相碰。假如每一微粒的質(zhì)量用二2x10起，與飛船相碰后附在飛船上。為了使飛船的速度保持不變，飛船的牽引力應(yīng)為多人。答案：2x10類型七一定理在系統(tǒng)中的應(yīng)用Pg滑塊A和B（質(zhì)量分別為nu和血）用輕細(xì)線連接在一起后放在水平桌面上，水平恒力F作用在B上，使A、B起由靜止開始沿水平桌面滑動，如圖。已知滑塊A、B與水平面的滑動摩擦因數(shù)均為“，在力F作用時間t后，A、B間連線突然斷開，此后力F仍作用于B。試求：滑塊A剛好停住時，滑塊B的速度多人？思路點撥：在已知力的作用時間的情況下，可考慮應(yīng)用動量定理求解比較簡便。解析：取滑塊A、B構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對彖。設(shè)F作用時間t后線突然斷開，此時A、B的共同速度

15、為v,根據(jù)動量定理，有月一班也+z）gf=（也+輕解得V=月対（蝕+吻丿（蝕+豹在線斷開后，滑塊A經(jīng)時間停止，根據(jù)動量定理有-0-z?3xv由此得重慶青洋園教育咨詢有限公司bbs.qxyiycome=v!g=F-pimA+灼）/“（叫+%）g設(shè)A停止時，B的速度為詠對于A、B系統(tǒng)，從力F開始作用至A停止的全過程，根據(jù)動量定理有-盡（蝕+叨創(chuàng)C+才）=叨刖E-0將t代入此式可求得B滑塊的速度為*二月刃一“（叫+叫）呂粒儀（燉衛(wèi)+%）創(chuàng)總結(jié)升華：盡管系統(tǒng)內(nèi)各物體的運動情況不同，但各物體所受的沖量之和仍等于各物體總動量的變化量。應(yīng)用這個處理方法能使一些繁雜的運動問題求解更簡便?！咀兪健抠|(zhì)量為M的金屬

16、塊和質(zhì)量為m的木塊通過細(xì)線連在一起，從靜止開始以加速度a在水中卞沉。經(jīng)過時間t,細(xì)線斷了，金屬塊和木塊分離。再經(jīng)過時間#,木塊停止卞沉,求此時金屬塊的速度？解析：將金屬塊和木塊看作一個系統(tǒng)，根據(jù)動量定理有：戸=（加+的）乜+廣）最終木塊停止下沉，即速度為零，所以只有金屬塊有動量，根據(jù)動量守恒定律有（M+廉）曲+才）=於（血+燉）（+#）v=M作業(yè)：如圖所示，質(zhì)量ma為40kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)“為024,木板右端放著質(zhì)量為1Okg的小物塊B（視為質(zhì)點），它們均處于靜止?fàn)顟B(tài).木板突然受到水平向右的12Ns的瞬時沖量作用開始運動，當(dāng)小物塊滑離木板時，木板的動能Era

17、為8.0J,小物塊的動能Ekb為0.50J,重力加速度取lOm/s?,求：7AHC滿（1）瞬時沖量作用結(jié)束時木板的速度U0,（2）木板的長度L.【解析】（1）在瞬時沖量的作用時，木板A受水平面和小物塊B的摩擦力的沖量均可以忽略.取水平向右為正方向，對A由動量定理，有：1=1叭聶代入數(shù)據(jù)得：Uo=3Om/sH（2）設(shè)A對B、B對A、C對A的滑動摩擦力人小分別為Fob、Fa、F“,B在A上滑行的時間為t,B離開A時A的速度為，B的速度為Ub.A、B對C位移為Sa、sB.K對A由動量定理有：墓一仔趾+坯人）t=mAuA-mAu0M對B由動理定理有：HFfABt=iBH其中由牛頓第三定律可得FfBA=FfAB，另Fqa=“（n+lYfe）gM對A由動能定理有：H-（FfBA+FfCA）sA=1/2錯誤！未指定書簽。皿兀錯誤！未指定書So-1/2錯誤！未指定書簽。g聽錯誤！未指定書簽。錯誤！未指定書簽。H對B由動能定理冇：聶FfABfSB=l/2錯誤！未指定書簽。錯誤！未指定書簽。H根據(jù)動屋與動能之間的關(guān)系有：mAuA=阿正二錯誤!未指定書簽oirVB=阿正石錯誤！未指定書簽。H木板A的長度即B相對A滑動距離的人小，故L=Sa-Sb，代入放數(shù)據(jù)由以上各式可得L=0.50m,H