动量定理及动量守恒定律专题复习附参考答案

合集下载

动量-动量守恒定律专题练习(含答案)

动量-动量守恒定律专题练习(含答案)

动量-动量守恒定律专题练习(含答案)动量 动量守恒定律一、动量和冲量1、关于物体的动量和动能,下列说法中正确的是:A 、一物体的动量不变,其动能一定不变B 、一物体的动能不变,其动量一定不变C 、两物体的动量相等,其动能一定相等D 、两物体的动能相等,其动量一定相等2、两个具有相等动量的物体A 、B ,质量分别为m A 和m B ,且m A >m B ,比较它们的动能,则:A 、B 的动能较大 B 、A 的动能较大C 、动能相等 D 、不能确定3、恒力F 作用在质量为m 的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,没有被拉动,则经时间t ,下列说法正确的是:A 、拉力F 对物体的冲量大小为零;B 、拉力F 对物体的冲量大小为Ft ;C 、拉力F 对物体的冲量大小是Ftcosθ;D 、合力对物体的冲量大小为零。

F4、如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O 在S 的正上方,在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ,从同一时刻开始,a 自由下落,b 沿圆弧下滑。

以下说法正确的是 A 、a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量不相等B 、a 与b 同时到达S ,它们在S 点的动量不相等C 、a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量相等D 、b 比a 先到达S ,它们在S 点的动量不相等二、动量守恒定律1、一炮艇总质量为M ,以速度v 0匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度v 沿前进方向射出一质量为m 的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v /,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是 。

A 、'0()Mv M m v mv =-+B 、'00()()MvM m v m v v =-++ C 、''0()()Mv M m v m v v =-++ D 、'0Mv Mv mv =+2、在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg 向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南O P S Q5、光滑的水平面上有两个小球M和N,它们沿同一直线相向运动,M球的速率为5m/s,N球的速率为2m/s,正碰后沿各自原来的反方向而远离,M球的速率变为2m/s,N球的速率变为3m/s,则M、N两球的质量之比为A、3∶1B、1∶3C、3∶5D、5∶76、如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,都具有一定的质量。

物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m 、m ,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定.现让甲以速度0v 向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求:(1)第一次碰撞过程中系统损失的动能 (2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量 【答案】(1)2014mv ;(2) 0mv 【解析】 【详解】解:(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v 、2v ,之后甲做匀速直线运动,乙以2v 初速度做匀减速直线运动,在乙刚停下时甲追上乙碰撞,因此两物体在这段时间平均速度相等,有:212v v =而第一次碰撞中系统动量守恒有:01222mv mv mv =+ 由以上两式可得:012v v =,20 v v = 所以第一次碰撞中的机械能损失为:222201201111222224E m v m v mv mv ∆=--=gg g g (2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量:200I mv mv =-=2.如图所示,一小车置于光滑水平面上,轻质弹簧右端固定,左端栓连物块b ,小车质量M =3kg ,AO 部分粗糙且长L =2m ,动摩擦因数μ=0.3,OB 部分光滑.另一小物块a .放在车的最左端,和车一起以v 0=4m/s 的速度向右匀速运动,车撞到固定挡板后瞬间速度变为零,但不与挡板粘连.已知车OB 部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内.a 、b 两物块视为质点质量均为m =1kg ,碰撞时间极短且不粘连,碰后一起向右运动.(取g =10m/s 2)求:(1)物块a 与b 碰后的速度大小;(2)当物块a 相对小车静止时小车右端B 到挡板的距离;(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离.【答案】(1)1m/s (2) (3) x=0.125m【解析】试题分析:(1)对物块a,由动能定理得:代入数据解得a与b碰前速度:;a、b碰撞过程系统动量守恒,以a的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:;(2)当弹簧恢复到原长时两物块分离,a以在小车上向左滑动,当与车同速时,以向左为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:,对小车,由动能定理得:,代入数据解得,同速时车B端距挡板的距离:;(3)由能量守恒得:,解得滑块a与车相对静止时与O点距离:;考点:动量守恒定律、动能定理。

2019高考物理二轮复习:动量定理及动量守恒定律(答案+解析)

2019高考物理二轮复习:动量定理及动量守恒定律(答案+解析)

动量定理及动量守恒定律第I卷并留在其中。

在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,kg m/s,W kg m/s,Wkg m/s,W kg m/s,W的作用,F与时间t时间内F的冲量为零时刻物块A的速度最大时刻物块A的动能最大时间内F对物块.有一种飞行器是利用电场加速带电粒子,形成向外发射的高速粒子流,对飞行器自身产生反冲力,从而对飞行器的飞行状态进行调整的。

已知飞行器发射的高速粒子流是由二价氧离子构成的。

当单位时间内发射的离子个数为n,加速电压为时,飞行器获得的反冲力为F。

为了使加速器获得的反冲力变为.将加速电压变为2U.将加速电压变为4U.将单位时间内发射的离子个数变为.将单位时间内发射的离子个数变为第Ⅱ卷二、非选择题(本题共4个小题。

写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)9.如图所示,甲木板的质量为1m 2kg =,乙木板的质量为2m 2kg =,甲木板的右端有一可视为质点的小物块,小物块的质量m 1kg =。

甲木板和小物块的速度为8m /s ,乙木板的速度为2m /s ,方向均向右。

木板与地面间无摩擦,小物块与两木板间的动摩擦因数均为μ0.1=。

已知乙木板足够长,重力加速度g 取210m /s ,两木板碰撞后粘在一起。

求:(1)两木板碰撞后的瞬间乙木板的速度大小;(2)两木板碰撞后,小物块与乙木板发生相对运动的时间。

10.如图,质量10.45kg =m 的平顶小车静止在光滑水平面上,质量20.5kg =m 的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端。

一质量为00.05kg =m 的子弹以水平速度0100m /s =v 射中小车左端并留在车中,最终小物块相对地面以2m /s 的速度滑离小车。

已知子弹与车的作用时间极短,小物块与车顶面的动摩擦因数μ0.8=,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

取2g 10m /s =,求:(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小; (2)小车的长度L 。

2020年高考物理二轮专题复习附解答:动量定理与动量守恒定律(解析版)

2020年高考物理二轮专题复习附解答:动量定理与动量守恒定律(解析版)

动量定理与动量守恒定律一、选择题1.高空坠物极易对行人造成伤害。

若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A .10 NB .102 NC .103 ND .104 N解析 根据自由落体运动和动量定理有2gh =v 2(h 为25层楼的高度,约70 m),Ft =mv ,代入数据解得F ≈1×103 N ,所以C 正确。

答案 C2.(多选)在光滑的水平面上,原来静止的物体在水平力F 的作用下,经过时间t 、通过位移L 后,动量变为p 、动能变为E k ,以下说法正确的是A .在力F 的作用下,这个物体若是经过时间3t ,其动量将等于3pB .在力F 的作用下,这个物体若是经过位移3L ,其动量将等于3pC .在力F 的作用下,这个物体若是经过时间3t ,其动能将等于3E kD .在力F 的作用下,这个物体若是经过位移3L ,其动能将等于3E k解析 根据p =mv ,E k =12mv 2 联立解得p =2mE k根据动能定理FL =12mv 2,位移变为原来的3倍,动能变为原来的3倍,根据p =2mE k ,动量变为原来的3倍,故B 错误,D 正确。

根据动量定理Ft =mv ,时间变为原来的3倍,动量变为原来的3倍,根据E k =p 22m,知动能变为原来的9倍,故A 正确,C 错误。

答案 AD3.(多选)质量为m 的物块甲以3 m/s 的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定在其左侧,另一质量也为m 的物块乙以4 m/s 的速度与甲相向运动,如图所示,两物块通过弹簧相互作用(未超出弹簧弹性限度)并最终弹开,则A.在压缩弹簧的过程中,两物块组成的系统动量守恒B.当两物块相距最近时,甲物块的速度为零C.甲物块的速率可能为5 m/sD.当甲物块的速率为1 m/s时,乙物块的速率可能为2 m/s解析在压缩弹簧的过程中,两物块组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,选项A正确;当两物块相距最近时,两物块速度相等,甲物块的速度不为零,选项B错误;若甲物块的速率为5 m/s,根据动量守恒定律可得此时乙物块的速率为6 m/s或4 m/s,两物块组成的系统机械能增大,违反了能量守恒定律,选项C错误;当甲物块的速率为1 m/s,方向向左时,选取向右为速度的正方向,根据动量守恒定律,m·4 m/s-m·3 m/s=mv-m·1 m/s,解得乙物块的速率v=2 m/s,选项D正确。

(完整版)动量守恒定律综合专题练习与解答

(完整版)动量守恒定律综合专题练习与解答

动量守恒定律综合专题练习与解答1.如图所示,光滑水平面上有一带半径为R 的1/4光滑圆弧轨道的滑块,其质量为2m ,一质量为m 的小球以速度v 0沿水平面滑上轨道,并从轨道上端飞出,求 ⑴小球上升的到离水平面的最大高度H 是多少?⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的加速度大小a 是多少?解答:⑴小球到达最高点时,球与轨道在水平方向有相同的速度,设为v 。

由于小球和滑块组成的系统在水平方向不受外力作用,故系统在水平方向动量守恒,由根据动量守恒定律有 ()02mv m m v =+ 由机械能守恒有22201112222mv mv m v mgh =+⋅⋅+ 联立上述方程可得 203v h g=⑵小球离开轨道的瞬间,轨道的圆心没有竖直方向的速度,小球相对于轨道圆心在竖直方向的速度大小为小球的竖直分速度,设为v 竖。

水平方向的速度和轨道速度相同。

由运动的可逆性知道 ()2v g h R =-竖在轨道最高点,弹力提供做向心力,则有22022()23v mv m N m g h R mg R R R==⋅-=-竖由运动定律可得,小球对轨道的水平弹力大小为20223mv N'mg R=-由运动定律得轨道的加速度为 2023v N'a g m R==-2.如图所示,abc 是光滑的轨道,其中ab 是水平的,bc 为与ab 相切的、位于竖直平面内的半圆,半径R =0.30m ,质量m =0.20kg 的小球A 静止在轨道上,另一质量M =0.60kg ,速度v 0=5.5m/s 的小球B 与小球A 正碰。

已知相碰后小球A 经过半圆的最高点c 落到轨道上距b 点为L =42R 处,重力加速度g =10m/s 2,求 ⑴碰撞结束时,小球A 和B 的速度大小。

⑵试论证小球B 是否能沿着半圆轨道到达c 点。

解答:设A 球过C 点时的速度为v A ,平抛后的飞行时间为t ,则242122A R v t R gt⎧=⋅⎪⎨=⎪⎩ 解得2226m/s A v gR ==设碰撞结束后,小球A 、B 的速度分别为v 1和v 2。

(含答案)动量、冲量、动量定理、动量守恒的的判断

(含答案)动量、冲量、动量定理、动量守恒的的判断

动量、冲量、动量定理、动量守恒的的判断一、基础知识1、动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积.(2)表达式:p=m v,单位:kg·m/s.(3)动量的性质①矢量性:方向与瞬时速度方向相同.②瞬时性:动量是描述物体运动状态的量,是针对某一时刻而言的.③相对性:大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量.(4)动量、动能、动量的变化量的关系①动量的变化量:Δp=p′-p.②动能和动量的关系:E k=p2 2m.2、动量守恒定律(1)守恒条件①理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.②近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒.③分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.(2)动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′或Δp1=-Δp2.二、方法提炼1、当一个相互作用的物体系统动量守恒时,作用前后的总动量大小和方向均相同.2、利用动量守恒定律解题时,遵循的基本思路为:判守恒条件→定正方向→确定初末动量→列式求解3、动量守恒的判断⑴动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统.系统的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系.⑵分析系统内物体受力时,要弄清哪些是系统的内力,哪些是系统外的物体对系统的作用力.三、练习1、下列说法正确的是()A.速度大的物体,它的动量一定也大B.动量大的物体,它的速度一定也大C.只要物体的运动速度大小不变,物体的动量也保持不变D.物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大答案 D2、如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱.关于上述过程,下列说法中正确的是() A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同答案 C解析如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变.选项A中,男孩和木箱组成的系统受到小车对系统的摩擦力的作用;选项B中,小车与木箱组成的系统受到男孩对系统的摩擦力的作用;动量、动量的改变量均为矢量,选项D中,木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同、方向相反,故本题正确选项为C.3、木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是()A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量不守恒C.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量守恒D.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量不守恒答案BC解析动量守恒定律的适用条件是系统不受外力或所受合外力为零.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统受到墙壁对它们的作用力,不满足动量守恒的条件;a离开墙壁后,系统所受合外力为零,动量守恒.4、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.无法判定动量、机械能是否守恒解析动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的和为零,本题中子弹、两木块、弹簧组成的系统,水平方向上不受外力,竖直方向上所受外力的和为零,所以动量守恒.机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外,其他力对系统不做功,本题中子弹射入木块瞬间有部分机械能转化为内能(发热),所以系统的机械能不守恒.故C正确,A、B、D错误.答案 C5、把一支弹簧枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地面上,枪射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是()A.枪和弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,可以忽略不计,故二者组成的系统动量近似守恒D.枪、弹、车三者组成的系统动量守恒答案 D解析内力、外力取决于系统的划分.以枪和弹组成的系统,车对枪的作用力是外力,系统动量不守恒.枪和车组成的系统受到系统外弹簧弹力对枪的作用力,系统动量不守恒.枪弹和枪筒之间的摩擦力属于内力,但枪筒受到车的作用力,属于外力,故二者组成的系统动量不守恒.枪、弹、车组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,故D 正确.6、如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内.则下列说法正确的是()A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒答案CD解析小球从下落到最低点的过程中,槽没有动,与竖直墙之间存在挤压,动量不守恒;小球经过最低点往上运动的过程中,槽与竖直墙分离,水平方向动量守恒;全过程中有一段时间系统受竖直墙弹力的作用,故全过程系统水平方向动量不守恒,选项D正确;小球离开右侧槽口时,水平方向有速度,将做斜抛运动,选项A错误;小球经过最低点往上运动的过程中,槽往右运动,槽对小球的支持力对小球做负功,小球对槽的压力对槽做正功,系统机械能守恒,选项B错误,C正确.。

高三复习高中物理重点知识习题 动量守恒定律 - (含答案)

高三复习高中物理重点知识习题   动量守恒定律 - (含答案)

第七章动量守恒定律考点一:动量、动量变化量与冲量、动量定理1. (多选)如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的过程中()A.重力的冲量相同B.斜面弹力的冲量不同C.斜面弹力的冲量均为零D.合力的冲量不同答案BD2.(多选)质量为m的物块以初速度v0从光滑斜面底端向上滑行,到达最高位置后再沿斜面下滑到底端,则物块在此运动过程中()A.上滑过程与下滑过程中物块所受重力的冲量相同B.整个过程中物块所受弹力的冲量为零C.整个过程中物块合外力的冲量为零D.若规定沿斜面向下为正方向,则整个过程中物块合外力的冲量大小为2mv0 答案AD3.如图所示,质量为m的物体,在大小确定的水平外力F作用下,以速度v沿水平面匀速运动,当物体运动到A点时撤去外力F,物体由A点继续向前滑行的过程中经过B点,则物体由A点到B点的过程中,下列说法正确的是()A.v越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功越多B.v越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功与v的大小无关C.v越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功越少D.v越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功与v的大小无关答案D4. (多选)几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则可以判断的是()A.子弹在每个水球中的速度变化相同B.子弹在每个水球中运动的时间不同C.每个水球对子弹的冲量不同D.子弹在每个水球中的动能变化相同答案BCD5. (多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。

F随时间t变化的图线如图所示,则() 答案ABA.t=1 s时物块的速率为1 m/sB.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD.t=4 s时物块的速度为零6. (多选)一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,力F随时间按正弦规律变化,如图5所示,下列说法正确的是()A.第2 s 末,质点的动量为0B.第4 s 末,质点回到出发点C.在0~2 s 时间内,力F 的功率先增大后减小D.在1~3 s 时间内,力F 的冲量为0 答案 CD7.质量为1 kg 的物体做直线运动,其速度—时间图象如图所示。

动量定理及动量守恒定律专题复习(附参考答案)

动量定理及动量守恒定律专题复习(附参考答案)

动量定理及动量守恒定律专题复习一、知识梳理1、深刻理解动量的概念(1)定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv(2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。

(3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。

(4)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。

题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。

(5)动量的变化:0p p p t -=∆.由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。

A 、若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。

B 、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。

(6)动量与动能的关系:k mE P 2=,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不一定改变,但动能改变动量是一定要变的。

2、深刻理解冲量的概念(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft(2)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。

(3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。

如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。

如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t 内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。

对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。

(4)高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。

对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

(5)要注意的是:冲量和功不同。

恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。

特别是力作用在静止的物体上也有冲量。

3、深刻理解动量定理(1).动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。

既I =Δp(2)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。

这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

动量定理及动量守恒定律专题复习一、知识梳理1、深刻理解动量的概念(1) 定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv(2) 动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。

(3) 动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。

(4) 动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。

题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。

(5) 动量的变化:p p t p0 . 由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。

A、若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。

B、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。

(6) 动量与动能的关系:P 2mE k ,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不一定改变,但动能改变动量是一定要变的。

2、深刻理解冲量的概念(1) 定义: 力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I=Ft(2)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应(3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。

如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。

如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t 内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。

对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。

(4)高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。

对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

(5)要注意的是:冲量和功不同。

恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。

特别是力作用在静止的物体上也有冲量。

3、深刻理解动量定理(1). 动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。

既I =Δ p(2)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。

这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。

(3)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。

(4)现代物理学把力定义为物体动量的变化率: F P(牛顿第二定律的动量形式)。

(5)动量定理的表达式是矢量式。

在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。

4、深刻理解动量守恒定律(1). 动量守恒定律:一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。

即:m1v1 m2v2 m1v1 m2 v2(2)动量守恒定律成立的条件系统不受外力或者所受外力之和为零;系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。

全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。

(3). 动量守恒定律的表达形式:除了m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 ,即p1+p2=p1/+p2/外,还有:Δp1+Δp2=0,Δp1=-Δp2和m1 v2m2 v1(4)动量守恒定律的重要意义动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。

(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。

)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。

二、动量定理及动量守恒定律的典型应用1、有关动量的矢量性例1、质量为50kg 的人以8m/s 的速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg 、速度为4m/s 的平板车。

人跳上车后,车的速度为:()A.4.8m/sB.3.2m/sC.1.6m/sD.2m/s例2、在距地面高为h,同时以相等初速V0 分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们落地的瞬间正确的是:()A.速度相等B.动量相等C.动能相等D.从抛出到落地的时间相等拓展一:在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△ P,有:()A.平抛过程较大B.竖直上抛过程较大C.竖直下抛过程较大D.三者一样大拓展二:质量为0.1kg 的小球从离地面20m 高处竖直向上抛出,抛出时的初速度为15m /s,取g=10m/s,当小球落地时求:(1)小球的动量;(2)小球从抛出至落地过程中动量的变化量;( 3 )若其初速度方向改为水平,求小球落地时的动量及动量变化量。

2、求恒力和变力冲量的方法。

恒力 F 的冲量直接根据I=Ft 求,而变力的冲量般要由动量定理或F-t 图线与横轴所夹的面积来求。

例3、一个物体同时受到两个力F1、F2 的作用,F1、F2与时间t 的关系如图 1 所示,如果该物体从静止开始运动,经过t=10s 后F1、F2以及合力 F 的冲量各是多少?例4、一质量为100g 的小球从0.80m 高处自由下落到一厚软垫上.若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s ,则这段时间内软垫对小球的冲量大小为_________________ .(取g=10m/s2,不计空气阻力).变式:从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:()A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。

3、动量定理求解相关问题例5、一个质量为m=2kg的物体在F1=8N 的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t 1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t 2=4s 后撤去外力, 物体再经过t 3=6s 停下来。

试求物体在水平面上所受的摩擦力。

拓展:如图 2 所示,矩形盒B的质量为M,放在水平面上,盒内有一质量为m的物体A,A 与B、B 与地面间的动摩擦因数分别μμ2,开始时二者均静止。

现瞬间使物体 A 获取一1、向右且与矩形盒 B 左、右侧壁垂直的水平速度V0,图2以后物体 A 在盒 B 的左右壁碰撞时, B 始终向右运动。

当A与B最后一次碰撞后, B 停止运动,A则继续向右滑行距离S后也停止运动,求盒B运动的时间t 。

4、系统动量是否守恒的判定例6、如图 3 所示的装置中,木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的,子弹 A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统) ,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中︰()A.动量守恒、机械能守恒B.动量不守恒、机械能不守恒C.动量守恒、机械能不守恒D.动量不守恒、机械能守恒变式:把一图3支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是︰()A.枪和弹组成的系统,动量守恒B.枪和车组成的系统,动量守恒C.三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系统动量近似守恒D.三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零拓展:如图 4 所示,A、B两小车间夹一压缩了的轻质弹簧,且置于光滑水平面上,用手抓住小车使其静止,下列叙述正确的是: () A.两手先后放开A、B 时,两车的总动量大于将A、同时放开时的总图4动量B.先放开左边的 A 车,后放开右边的B车,总动量向右C.先放开右边的 B 车,后放开左边的A车,总动量向右D.两手同时放开A、B 车,总动量为零5、碰撞:碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。

碰撞的特点(1)作用时间极短,内力远大于外力,总动量总是守恒的。

(2)碰撞过程中,总动能不增。

因为没有其它形式的能量转化为动能。

(3)碰撞过程中当两物体碰后速度相等时,即发生完全非弹性碰撞时,系统动能损失最大。

(4)碰撞过程中,两物体产生的位移可忽略。

判定碰撞可能性问题的分析思路(1)判定系统动量是否守恒。

(2)判定物理情景是否可行,如追碰后,前球动量不能减小,后球动量在原方向上不能增加;追碰后,后球在原方向的速度不可能大于前球的速度。

(3)判定碰撞前后动能是不增加。

如:光滑水平面上,质量为m1的物体 A 以速度v1向质量为m2- 的静止物体B运动, B 的左端连有轻弹簧(1)弹簧是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少全部转化为弹性势能,Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大;分开过程弹性势能减少全部转化为动能;因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等。

这种碰撞叫做弹性碰撞。

由动量守恒和能量守恒可以证实A、 B 的最终速度分别为:。

(这个结论最好背下来,以后经常要用到。

)(2)弹簧不是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少,一部分转化为弹性势能,一部分转化为内能,Ⅱ状态弹性势能仍最大,但比损失的动能小;分离过程弹性势能减少,部分转化为动能,部分转化为内能;因为全过程系统动能有损失。

(3)弹簧完全没有弹性。

压缩过程系统动能减少全部转化为内能,Ⅱ状态没有弹性势能;由于没有弹性,A、B 不再分开,而是共同运动,不再有分离过程。

可以证实,A、 B 最终的共同速度为。

在完全非弹性碰撞过程中,系统的动能损失最大。

例7、如图所示,木块A的右侧为光滑曲面, 且下端极薄, 其质量为2.0 ㎏,静止于光滑水平面上,一质量为 2.0 ㎏的小球 B 以 2.0m/s 的速度从右向左运动冲上 A 的曲面,与 A 发生相互作用. (1)B 球沿A曲面上升的最大高度(设B球不能飞出去)是:()A.0.40m B.0.20m C.0.10m D.0.05m(2)B 球沿 A 曲面上升到最大高度处时的速度是:A.0 B. 1.0m/s C.0.71m/s D.0.50m/s(3)B 球与 A 曲面相互作用结束后,B 球的速度是:()A.0B.1.0m/s C.0.71m/s D.0.50m/s例8、A、B 两球在光滑水平面上沿同一直线同向运动,A、B 的质量分别为2kg 和4kg,A的动量是6kg·m/s,B的动量是8kg ·m/s ,当A 球追上B球发生碰撞后,A、B两球动量可能值分别为:()A.4kg·m/s,10 kg · m/sB.-6kg · m/s,20kg·m/s C.10 kg ·m/s,4 kg ·m/sD.5kg· m/s,9kg·m/s 变式:甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是P1=5kg.m/s,P 2=7kg.m/s, 甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg.m/s ,则二球质量m1与m2 间的关系可能是下面的哪几种?A、m1=m2B、2m1=m2C、4m1=m2D、6m1=m2。

相关文档
最新文档