《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第1點(diǎn) 動(dòng)量定理的兩點(diǎn)應(yīng)用素材 新人教版選修3-5(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第1點(diǎn) 動(dòng)量定理的兩點(diǎn)應(yīng)用素材 新人教版選修3-5(通用)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1點(diǎn) 動(dòng)量定理的兩點(diǎn)應(yīng)用
1.利用動(dòng)量定理求變力的沖量和動(dòng)量的變化
(1)Δp與I合有等效關(guān)系:二者大小相等、方向相同.
(2)應(yīng)用I=Δp求變力的沖量:如果物體受到變力的作用,則不能直接用Ft求沖量.這時(shí)可用I=Δp求出變力的沖量I.
(3)應(yīng)用Δp=FΔt求勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化量:曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變,求Δp=p′-p需運(yùn)用矢量運(yùn)算方法,比較麻煩.如果作用力為恒力,可用I=Δp求出Δp.
2.利用動(dòng)量定理理解相關(guān)物理現(xiàn)象的要點(diǎn)
(1)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí),力的作用時(shí)間越短,力就越大,反之力就越?。纾姿槲锲钒b箱內(nèi)為防碎而放置的碎紙、刨花、塑料泡沫等填充
2、物.
(2)作用力一定時(shí),力的作用時(shí)間越長(zhǎng),動(dòng)量變化量越大,反之動(dòng)量變化量就越?。纾s技中,用鐵錘猛擊“氣功師”身上的石板令其碎裂,作用時(shí)間很短,鐵錘對(duì)石板的沖量很小,石板的動(dòng)量幾乎不變,“氣功師”才不會(huì)受傷害.
對(duì)點(diǎn)例題 如圖1所示,一質(zhì)量為m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地落到一傾角為30°的固定斜面上,并立即沿反方向彈回.已知反彈速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞過(guò)程中斜面對(duì)小球的沖量的大小.
圖1
解題指導(dǎo) 小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動(dòng).設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)小球速度為v,由題意,v的方向與豎直線的夾角為30°,且水平分量仍為v0,如題圖所示.由此得
v=
3、2v0①
碰撞過(guò)程中,小球速度由v變?yōu)榉聪虻膙,碰撞時(shí)間極短,可不計(jì)重力的沖量,由動(dòng)量定理,設(shè)反彈速度的方向?yàn)檎较颍瑒t斜面對(duì)小球的沖量為
I=m(v)-m·(-v)②
由①②得I=mv0.
答案 mv0
規(guī)律方法 重力的沖量可以忽略不計(jì)是因?yàn)樽饔脮r(shí)間極短.重力的沖量遠(yuǎn)小于斜面對(duì)小球的沖量,這是物理學(xué)中常用的一種近似處理方法.
1.跳遠(yuǎn)時(shí),跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于( )
A.人跳在沙坑的動(dòng)量比跳在水泥地上小
B.人跳在沙坑的動(dòng)量變化比跳在水泥地上小
C.人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上小
D.人跳在沙坑受到的沖力比跳在水泥地上小
答案 D
解析 人
4、跳遠(yuǎn)從一定高度落下,落地前的速度(v=)一定,則初動(dòng)量相同;落地后靜止,末動(dòng)量一定,所以人下落過(guò)程的動(dòng)量變化量Δp一定,因落在沙坑里作用的時(shí)間長(zhǎng),落在水泥地上作用的時(shí)間短,根據(jù)動(dòng)量定理Ft=Δp知,t長(zhǎng)F小,故D對(duì).
2.質(zhì)量為m的物體,沿半徑為R的軌道以速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng).求物體所受的合外力在半周期內(nèi)的沖量.
答案 2mv,方向與初始時(shí)刻的速度方向相反
解析 如圖所示,研究物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程,假設(shè)vB的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量定理,合力的沖量大小為I=mvB-mvA=mv-m(-v)=2mv.合力沖量的方向與初始時(shí)刻物體的速度方向相反.
3.在水平力F=30 N的作用下,質(zhì)量
5、m=5 kg的物體由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng).已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,若F作用6 s后撤去,撤去F后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才停止?(g取10 m/s2)
答案 12 s
解析 解法一 用動(dòng)量定理解,分段處理.
選物體為研究對(duì)象,對(duì)于撤去F前物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,受力情況如圖甲所示,初態(tài)速度為零,末態(tài)速度為v.取水平力F的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量定理有
(F-μmg)t1=mv-0
對(duì)于撤去F后,物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,受力情況如圖乙所示,初態(tài)速度為v,末態(tài)速度為零.根據(jù)動(dòng)量定理有-μmgt2=0-mv以上兩式聯(lián)立解得
t2=t1=×6 s=12 s
解法二 用動(dòng)量定理解,研究全過(guò)程.
選物體為研究對(duì)象,研究整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,這個(gè)過(guò)程物體初、末狀態(tài)的速度都等于零.
取水平力F的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量定理得
(F-μmg)t1+(-μmg)t2=0解得:t2= t1
=×6 s=12 s