高中物理动量定理全集_word
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知识点一——冲量(I)
1.即(为末动量,P为初动量)
2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
3.公式:或
4.注意事项:
①动量定理的表达式是矢量式,在应用时要注意规定正方向;
②式中F是指包含重力在内的合外力,可以是恒力也可以是变力
③研究对象是单个物体或者系统;
④不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用与微观物体的高速运动。
5.应用:
在动量变化一定的条件下,力的作用时间越短,得到的作用力就越大,
规律方法指导
1.动量定理和牛顿第二定律的比较
(1)动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律,而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律
(2)由动量定理得到的,可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形
式,即:物体所受的合外力等于物体动量的变化率。
4.应用动量定理解题的步骤
①选取研究对象;
②确定所研究的物理过程及其始末状态;
③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况;
④规定正方向,根据动量定理列式;
类型一——对基本概念的理解
1.关于冲量,下列说法中正确的是()
A.冲量是物体动量变化的原因
B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零
C.动量越大的物体受到的冲量越大
D.冲量的方向就是物体受力的方向
【变式】关于冲量和动量,下列说法中错误的是()
A.冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量
B.冲量是描述运动状态的物理量
C.冲量是物体动量变化的原因
D.冲量的方向与动量的方向一致
类型二——用动量定理解释两类现象
2.玻璃杯从同一高度自由落下,落到硬水泥地板上易碎,而落到松软的地毯上不易碎。
这是为什么?
3. 如图,把重物压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带,重物跟着一起运动,若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下面抽出,解释这些现象的正确说法是()
A.在缓慢拉动纸带时,重物和纸带间的摩擦力大
B.在迅速拉动时,纸带给重物的摩擦力小
C.在缓慢拉动时,纸带给重物的冲量大
D.在迅速拉动时,纸带给重物的冲量小
类型三——动量定理的基本应用
4. 质量为1T的汽车,在恒定的牵引力作用下,经过2s的时间速度由5m/s提高到8m/s,如果汽车所受到的阻力为车重的0.01,求汽车的牵引力?
【变式】一个质量5kg的物体以4m/s的速度向右运动,在一恒力作用下,经过0.2s 其速度变为8m/s向左运动。
求物体所受到的作用力。
类型四——求平均作用力
5. 汽锤质量,从1.2m高处自由落下,汽锤与地面相碰时间为,碰后汽锤速度为零,不计空气阻力。
求汽锤与地面相碰时,地面受到的平均作用力。
【变式1】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项
目。
一个质量为的运动员,从离水平网面高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦
回离水平网面高处。
已知运动员与网接触的时间为。
若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。
(g取)
【变式2】质量为60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保障,使他悬挂起来,已知弹性安全带缓冲时间为1.2s,安全带长为5m,则安全带所受的平均作用力。
(g取)
类型五——用动量定理求变力的冲量
6. 如图所示,将一轻弹簧悬于O点,下端和物体A相连,物体A下面用
细线连接物体B,A、B质量分别为M、m,若将细线剪断,待B的速度为v时,
A的速度为V,方向向下,求该过程中弹簧弹力的冲量。
类型六——用动量定理解决变质量问题
7. 一艘帆船在静水中由风力推动做匀速直线运动。
设帆面的面积为S,
风速为v1,船速为v2(v2<v1),空气的密度为,则帆船在匀速前进时帆面
受到的平均风力大小为多少?
类型七——动量定理在系统中的应用
8. 滑块A和B(质量分别为m A和m B)用轻细线连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一起由静止开始沿水平桌面滑动,如图。
已知滑块A、B与水平面
的滑动摩擦因数均为,在力F作用时间t后,A、B间连线突然断开,此后力F仍作用于B。
试求:滑块A刚好停住时,滑块B的速度多大?
【变式】质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线连在一起,从静止开始以加速度a在水中下沉。
经过时间t,细线断了,金属块和木块分离。
再经过时间,木块停止下沉,求此时金属块的速度?
类型八——动量定理与动量、能量的综合应用
9.一倾角为θ=45°的斜面固定于地面,斜面顶端离地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。
在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块(视为质点)。
小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2。
当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回。
重力加速度g=10 m/s2。
在小物块与挡板的前4次碰撞过程中,挡板给予小物块的总冲量是多少?
10.如图所示,在同一水平面内有相互平行且足够长的两条滑轨MN和PQ相距
,垂直于滑轨平面竖直向上的匀强磁场的磁感应强度,垂直于滑轨放置的金属棒ab和cd质量为和,每根金属棒的电阻均为,其它电
阻不计,开始时两棒都静止,且ab和cd与滑轨间的动摩擦因数分别和,求:
⑴当一外力作用cd棒 t=5s的时间,恰好使ab棒以的速度做匀速运动,那么外力的冲量多大?
⑵若在5s末令cd棒突然停止运动,ab继续运动直到停止的过程中,通过其横截面的
电量为10C,则在此过程中两根金属棒消耗的电能是多少?(设两棒不相碰,)
1 如图所示,质量m A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m B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E KA为8.0J,小物块的动能E KB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.。