大学物理 第3章动量定理
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1、 用电钻给建筑物钻孔时,钻头所受的阻力与深度成正比,若钻头匀速钻进时第1秒内阻力的冲量为100NS,求5s内阻力的冲量。
2、 以速度v水平抛出一个质量为1kg的物体,并在抛出后5s落地,求它在后3s内动量的变化。
3、 在光滑的水平面上,放着两块长度相同、质量分别为M1和M2的木块,在两木块的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时各物块均静止,今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2当物块与木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2。物体与两木板之间的摩擦系数相同,下列说法中正确的是
A、 若F1=F2,M1>M2则v1>v2。
B、 若F1=F2,M1v2。
C、 若F1>F2,M1=M2则v1>v2。
D、 若F1v2。
4、 设鸟的质量为m=1.0kg,鸟一身长L=15cm,鸟与飞机相相撞面积S=0.01㎡,相撞前鸟的速度约为零,相撞后其速度与飞机相同。飞机飞行速度v=600m/s。
5、 质量为4kg的物体以2m/s的初速度做匀变速直线运动,经过2s,动量大小变为14kgm/s,该物体 A、 所受合外力的大小可能大于11N
B、 所受合外力的大小可能小于3N
C、 所受的冲量可能小于6N·s
D、 所受的冲量可能大于18N·s
6、在水平地面上有一质量为4kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,经过10s拉力减为F/3,该物体运动的速度—时间图线如图所示,则水平拉力F= N,物体与地面间的动摩擦加数为 。
7、体重为60kg的建筑工人,不慎从高处跌下,由于弹性绳的保护,使他悬挂起来,已知弹性绳缓冲时间为1.2s,绳长为5m,则弹性绳所受的平均冲力有多大?
8、水平推力F1、F2分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的速度—时间图象如图所示,图中AB//CD,则:
A、F1的冲量大于F2的冲量
《动量和动量定理》教学设计
一、教材分析
《动量和动量定理》是人教版高中物理选修3-5十六章第二节的内容。从教材编排上看,它是牛顿运动定律及动能定理之后,在动量守恒定律之前。因此不仅是对牛顿第二定律等知识的巩固运用,同时也为后面学习动量守恒定律打下了坚实的基础。从教材内容上看,《动量和动量定理》是牛顿第二定律的进一步展开。它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞类的问题。所以动量定理知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着重要意义。
二、学习情况分析
在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,又在上一节的学习中初步接触了碰撞中的守恒量,这些知识为本节课的学习奠定了基础。此外,经过前面的学习,学生已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
三、设计思想
本节课以教师为主导、学生为主体,运用“建立情境→引导→探究”模式进行教学。通过生活实例引入课题,激发学生的兴趣。通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理,并对其进行理解。运用动量定理解释日常生活中的物理现象,培养学生理论联系实际的能力。在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行学习,充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。
四、教学目标
知识与技能
(1) 理解和掌握动量的概念,并能正确计算物体动量的变化。
(2) 理解和掌握冲量的概念,强调冲凉的矢量性。
(3)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
(4)会用动量定理解释有关生活现象和计算有关的问题。
过程与方法
(1)通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物
专题4、动量定理和动能定理
典型例题
【例1】如图所示,质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的12N·s的瞬时冲量作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能EKA为8.0J,小物块的动能EKB为0.50J,重力加速度取10m/s2,求:
(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度υ0;
(2)木板的长度L.
训练题质量为m = 1kg的小木块(可看在质点),放在质量为M = 5kg的长木板的左端,如图所示.长木板放在光滑水平桌面上.小木块与长木板间的动摩擦因数μ = 0.1,长木板的长度l = 2m.系统处于静止状态.现使小木块从长木板右端脱离出来,可采用下列两种方法:(g取10m/s2)
(1)给小木块施加水平向右的恒定外力F作用时间t = 2s,则F至少多大?
(2)给小木块一个水平向右的瞬时冲量I,则冲量I至少是多大?
【例2】在一次抗洪抢险活动中,解放军某部队用直升飞机抢救一重要落水物体,静止在空中的直升飞机上的电动机通过悬绳将物体从离飞机90m处的洪水中吊到机舱里.已知物体的质量为80kg,吊绳的拉力不能超过1200N,电动机的最大输出功率为12kW,为尽快把物体安全救起,操作人员采取的办法是,先让吊绳以最大拉力工作一段时间,而后电动机又以最大功率工作,当物体到达机舱前已达到最大速度.(g取10m/s2)求:
(1)落水物体运动的最大速度;
(2)这一过程所用的时间.
训练题一辆汽车质量为m,由静止开始运动,沿水平地面行驶s后,达到最大速度υm,设汽车的牵引力功率不变,阻力是车重的k倍,求: (1)汽车牵引力的功率;
(2)汽车从静止到匀速运动的时间.
训练题水平推力1F和2F分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的v-t图线如图所示,图中线段AB∥CD,则下列说法正确的是( )
1 双基限时练(六) 习题课
1.如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知mA<mB,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将( )
A.静止 B.向右运动
C.向左运动 D.无法确定
解析 选取A、B两个物体组成的系统为研究对象,根据动量定理,整个运动过程中,系统所受的合外力为零,所以动量改变量为零,初始时刻系统静止,总动量为零,最后粘合体的动量也为零,即粘合体静止,所以选项A正确.
答案 A
2.一弹簧枪可射出速度为10 m/s的铅弹,现对准以6 m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹,铅弹射入木块后未穿出,木块继续向前运动,速度变为5 m/s.如果想让木块停止运动,并假定铅弹射入木块后都不会穿出,则应再向木块迎面射入的铅弹数为( )
A.5颗 B.6颗
C.7颗 D.8颗
解析 第一颗铅弹射入,有m1v0-m2v=(m1+m2)v1,代入数据可得m1=15m2,设再射入n颗铅弹木块停止,有(m1+m2)v1-nm2v=0,解得n=8.
答案
D
3.如图所示,两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一人静止站在A车上,两车静止,若这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车,静止于A车上,则A车的速率( )
A.等于零
B.小于B车的速率
C.大于B车的速率
2 D.等于B车的速率
解析 以A、B两车和人整体为研究对象,以A车最终速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
(m+M)vA-MvB=0,解得vAvB=Mm+M,所以vA
答案 B
4.(多选题)质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M/m可能为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析 根据动量守恒和能量守恒得碰撞后两者的动量都为p,则总动量为2p,根据p2=2mEk,以及能量的关系得4p22M≥p22m+p22M,所以Mm≤3,故A、B正确.