动量定理模块知识点总结.doc
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1、动量定理 模块知识点总结一、动量概念及其理解(1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量p=mv(2)特征: 动量是状态量,它与某一时刻相关;动量是矢量,其方向与物体运动速度的方向相同。(3)意义:速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。二、冲量概念及其理解(1)定义:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=Ft(2)特征: 冲量是过程量,它与某一段时间相关;冲量是矢量,对于恒力的冲量来说,其方向就是该力的方向。(3)意义:冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定的物体来说,合外力决定着其速度将变多快;合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质
2、量不确定的物体来说,合外力决定着其动量将变多快;合外力的冲量将决定着其动量将变多少。三、动量定理: F t = m v2 m v1 Ft是合外力的冲量,反映了合外力冲量是物体动量变化的原因(1)动量定理公式中的Ft是合外力的冲量,是使研究对象动量发生变化的原因;(2)在所研究的物理过程中,如作用在物体上的各个外力作用时间相同,求合外力的冲量可先求所有力的合外力,再乘以时间,也可求出各个力的冲量再按矢量运算法则求所有力的会冲量;(3)如果作用在被研究对象上的各个外力的作用时间不同,就只能先求每个外力在相应时间内的冲量,然后再求所受外力冲量的矢量和(4)要注意区分“合外力的冲量”和“某个力的冲量”
3、,根据动量定理,是“合外力的冲量”等于动量的变化量,而不是“某个力的冲量” 等于动量的变化量(注意)。1.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰掸时间极短,离地的速率为v2。在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为( D )A、向下,m(v1-v2) B、向下,m(v1+v2)C、向上,m(v1-v2) D、向上,m(v1+v2)2一辆空车和一辆满载货物的同型号的汽车,在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶紧急刹车后(即车轮不滚动只滑动)那么 (C D ) A货车由于惯性大,滑行距离较大 B货车由于受的摩擦力较大,滑行距离较小C两辆车滑行的距离相同 D两辆车滑行的时间相同
4、3一个质量为0.3kg的小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小为4m/s。则碰撞前后墙对小球的冲量大小I及碰撞过程中墙对小球做的功W分别为( A )AI= 3kgm/s W = 3JBI= 0.6kgm/s W = 3JCI= 3kgm/s W = 7.8J DI= 0.6kgm/s W = 3J4如图1. 甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上.现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为时间零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得 ( B C ) A在t1、t3时刻两
5、物块达到共同速度1m/s且弹簧都是处于压缩状态 B从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长 C两物体的质量之比为m1m2 = 1211023t1t/st2t3t4v/ms-1m1m2乙m1m2v甲图1 D在t2时刻两物体的动量之比为P1P2 =12v030v305. 一质量为m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30的固定斜面上,并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小。解小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v由题意,v的方向与竖直线的夹角为30,且水平分量仍为0,如右图.由此得=20 碰撞过程中,小球速度由
6、变为反向的碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为 由、得 6如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,顶端与竖直墙壁接触现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为r ,气体往外喷出的速度为v,则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是( D )ArnSBCDrn2SFt= vts r V7在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。30F已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2 、v3 、
7、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是( C )A、v1 B、v2 C、v3 D、v4解析:选向下为正方向,由动量定理分别得到对于A图: mv1=0.5mg2 -0.5mg 1 +0.5mg 3 = 2mg对于B图: mv2=-0.5mg1+0.5mg1+0.5mg3 = 1.5mg对于C图: mv3=0.5mg2 +0.5mg 3 = 2.5mg对于D图: mv4=0.5mg2 -mg 1 +0.5mg 3 = 1.5mg综合四个选项得到最大8. 一杂技演员从一高台上跳下,下落h=5.0m后,双脚落在软垫上,同时他用双腿弯曲重心下降的方法缓冲,测得缓冲时间t
8、=0.2s,则软垫对双脚的平均作用力估计为自身所受重力的( ) A、2倍 B、4倍 C、6倍 D、8倍【解析】在下落5.0m的过程中,杂技演员在竖直方向的运动是自由落体运动,所以在接触软垫前的瞬时,其速度为v=10m/s。在缓冲过程中,杂技演员(重心)的下降运动,可视为匀减速运动。 解析:对缓冲过程,应用动量定理有:(N-mg)t=0-(-mv), 代入数据可得 N=6mg,所以N/mg =6. 答案选 C 9. 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60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知
9、运动员与网接触的时间为1.2s,若把在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=10m/s2)【解析】将运动员看质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小 (向下) 弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小 (向上) 速度的改变量 (向上) 以a表示加速度,表示接触时间,则 10. 如图所示,光滑水平的地面上静置一质量为M的又足够长的木板A,在木板的A的左端有一质量为m的小物体B,它的初速度为v0,与木板的动摩擦因素为。求小物体B在木板A上相对滑动的时间t。【解析】该题中的已知量和所求量只涉及到力、时间和位移,所以可以考虑应用动量定理求解。但研究的对象有A、B两
10、个物体,我们可以分别列出A、B的动量定理的表达式: 设A、B最终达到的共同速度为v。 对A物体有: mgt=Mv 对B物体有: -mgt=mv-m v0 由上述两式联立可得:11. 如图所示,在光滑水平面上并排放着A、B两木块,质量分别为mA和mB。一颗质量为m的子弹以水平速度v0先后击中木块A、B,木块A、B对子弹的阻力恒为f。子弹穿过木块A的时间为t1,穿过木块B的时间为t2。求: 子弹刚穿过木块A后,木块A的速度vA、和子弹的速度v1分别为多大? ABv0 子弹穿过木块B后,木块B的速度vB和子弹的速度v2又分别为多大? 【解析】子弹刚进入A到刚穿出A的过程中:对A、B:由于A、B的运动
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