冲量和动量典型例题解析
动量定理典型例题

动量定理典型例题典型例题1——判断物体冲量变化甲、乙两个质量相同的物体在粗糙程度不同的水平面上以相同的初速度运动。
乙物体先停下来,甲物体经过较长时间才停下来。
正确的叙述是:甲物体受到的冲量与乙物体受到的冲量大小相等。
分析与解:在这个过程中,甲、乙两物体所受合外力均为摩擦力。
由动量定理可知,物体所受合外力的冲量等于动量的增量。
由题可知,甲、乙两物体初、末状态的动量都相同,所以所受的冲量均相同。
因此,答案为B。
典型例题2——判断外力大小质量为0.1kg的小球以10m/s的速度水平撞击竖直放置的厚钢板,撞击后以7m/s的速度被反向弹回,撞击时间为0.01s。
取撞击前钢球速度的方向为正方向。
求钢球受到的平均作用力大小。
分析与解:在撞击过程中,小球的动量发生了变化,这个变化等于小球所受合外力的冲量。
这个合外力的大小等于钢板对钢球作用力的大小。
此时可忽略小球的重力。
根据动量定理可得F×t=m×(v2-v1)。
代入数据可得F=-170N。
因此,答案为D。
典型例题3——判断冲量方向和大小质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短离地的速率为v2.在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为向上,m(v1+v2)。
分析与解:在小球碰撞到弹起的过程中,小球速度变化的方向是向上的,所以小球受到地面冲量的方向一定是向上的。
在忽略小球重力的情况下,地面对小球冲量的大小等于小球动量的变化。
因此,答案为D。
典型例题4——求小球下落到软垫时受到的平均作用力一个质量为0.1kg的小球在自由落体过程中,下落到软垫上,停止时间为0.02s。
求小球受到的平均作用力大小。
分析与解:在下落过程中,小球的速度会不断增加,直到触地瞬间速度达到最大值。
当小球落到软垫上时,受到的合外力是重力和软垫对小球的支持力。
由于小球在软垫上停留的时间极短,因此可以近似认为小球在软垫上的速度瞬间减为零。
根据动量定理可得F×t=mv,代入数据可得F=49N。
动量冲量和动量定理典型例题精析

动量、冲量和动量定理·典型例题精析[例题1]质量为m的物体,在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑.如图7-1所示.求在时间t内物体所受的重力、斜面支持力以及合外力给物体的冲量.[思路点拨]依冲量的定义,一恒力的冲量大小等于这力大小与力作用时间的乘积,方向与这力的方向一致.所以物体所受各恒力的冲量可依定义求出.而依动量定理,物体在一段时间t内的动量变化量等于物体所受的合外力冲量,故合外力给物体的冲量又可依动量定理求出.[解题过程]依冲量的定义,重力对物体的冲量大小为I G=mg·t,方向竖直向下.斜面对物体的支持力的冲量大小为I N=N·t=mg·cosθ·t,方向垂直斜面向上.合外力对物体的冲量可分别用下列三种方法求出.(1)先根据平行四边形法则求出合外力,再依定义求出其冲量.由图7-1(2)知,作用于物体上的合力大小为F=mg·sinθ,方向沿斜面向下.所以合外力的冲量大小I F=F·t=mg·sinθ·t.方向沿斜面向下.(2)合外力的冲量等于各外力冲量的矢量和,先求出各外力的冲量,然后依矢量合成的平行四边形法则求出合外力的冲量.利用前面求出的重力及支持力冲量,由图7-1(3)知合外力冲量大小为方向沿斜面向下.或建立平面直角坐标系如图7-1(4),由正交分解法求出.先分别求出合外力冲量I F在x,y方向上分量I Fx,I Fy,再将其合成.(3)由动量定理,合外力的冲量I F等于物体的动量变化量Δp.I F=Δp=Δmv=mΔv=m(at)=mgsinθ·t.[小结] (1)计算冲量必须明确计算的是哪一力在哪一段时间内对物体的冲量.(2)冲量是矢量,求某一力的冲量除应给出其大小,还应给出其方向.(3)本题解提供了三种不同的计算合外力冲量的方法.[例题2]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0.20 s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少(取g=10 m/s2,不计空气阻力)?[思路点拨]小球从落至软垫至陷到最低点,即速度变为零的过程中,受重力和软垫对它的作用力,软垫对球的作用力在此过程中是变力,但动量定理对于变力依然适用.因此可以用动量定理求软垫对球的冲量.[解题过程]小球落至软垫前,只受重力作用,故可由自由落体公式求出小球落至软垫时的速度大小为方向竖直向下.小球接触软垫后除受重力mg外,还受软垫对它的作用力F,在这两力合力冲量作用下,小球动量变为零(此时小球陷至最低点).取竖直向上为正方向,小球的初动量为p=-mv(负号表示小球刚与软垫接触时速度方向竖直向下,因而初动量方向竖直向下,与所取正方向相反,此处v仅表示小球速度的大小).小球的末动量p′=0.由动量定理有解得小球自接触软垫起到陷至最低点这一过程中受到软垫平均作用大小为在这段时间内软垫对小球的冲量大小为方向竖直向上.[小结] (1)应用动量定理解题时,必须明确研究的哪一物体的哪一运动过程,因动量定理是针对一确定物体一确定过程而言.此题应用动量定理研究的是小球自落至软垫开始与其接触起至陷至最低点速度恰变为零这一过程.(2)在解决诸如此题和课本习题中用铁锤钉钉子这样的碰撞、打击一类问题时,物体所受的冲击力的变化极为迅速,难于用牛顿第二定律(结合运动学公式)求解,但用以力的冲量概念表述的动量定理解决起来则极为方便.(3)在应用动量定理解决类似此题这样的碰撞、打击等问题时,不可随意忽略物体所受的重力,例如本题如忽略小球陷落过程中所受的重力,结果则为I F=0.40N·s,显然与正确结果有较大偏离,因而是错误的.[例题3]人从高台上跳下着地时,总是不自觉地先弯腿再站起来,为什么?[思路点拨]这是一道说明题,不要求给出计算结果,但对这类问题不应含混说上几句就算了事,而要做严格分析,即也要明确研究对象,确定研究过程,列出必要的方程,再做讨论,得出令人信服的结论.[解题过程]将人视为质量集中在重心的质点,分两种情况讨论:一为着地时不弯腿;一为着地时开始弯腿.台的高度一定,两种情况下,人着地时动量大小皆为p=mv,最后速度均变为零,因而动量为零.若取竖直向上为正方向,两种情况下,人着地过程中的动量变化量均为Δp=0-(-mv)=mv.从开始着地到静止过程中,人受重力mg及地面作用力F,用F表示地面对人的作用力平均值,根据动量定理解得人着地过程中地面对人作用力的平均值由此式知,第一种情况,人落地后始终直立,人(视为质量集中于重的作用力,很容易造成伤害.第二种情况下,由于着地后弯腿,人的重心还要向下移动较长距离,速度经过较长时间变为零,Δt较大,故地面对[小结]解答说明、论证型的题目,首先要明确论点.如本题的论点是要求比较人在两种不同情况下受到地面作用力大小.然后选择论据,论据的选择要正确有效,如本题选择的论据应是动量守恒,若选择牛顿第二定律则不能有效地论证.最后是论证,论证的过程即为推理的过程,推理要清晰严密.如本题就要先找出两种情况下,人的动量变化量Δp的关系及动量变化与所经历的时间Δt的关系,然后才能由动量定理推出两种情况下地面作用力F大小的关系.[例题4]质量m=5 kg的物体在恒定水平推力F=5 N的作用下,自静止开始在水平路面上运动,t1=2s后,撤去力F,物体又经t2=3 s停了下来,求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小.[思路点拨]此题中物体所经历的过程可分为两个阶段.第一阶段,物体在力F作用下自静止开始运动直至撤去力F;第二阶段,撤去力F后物体在滑动摩擦力f作用下减速运动,直至停下.如果用动量定理来求题,那么能否对包括两阶段在内的整个运动过程来应用定理呢?现给出两种方法求解这一问题:第一种方法,将整个运动过程分为两个阶段,分别用动量定理来处理.第二种方法,将整个运动作为一过程来应用动量定理.[解题过程]因物体在水平面上运动,故只需考虑物体在水平方向上受力即可,在撤去力F前,物体在水平方向上还受方向与物体运动方向相反的滑动摩擦力f,撤去力F后,物体只受摩擦力f.取物体运动方向为正方向.方法1设撤去力F时物体的运动速度为v.对于物体自静止开始运动至撤去力F这一过程,由动量定理有(F-f)t1=mv. (1)对于撤去力F直至物体停下这一过程,由动量定理有(-f)t2=0-mv. (2)联立式(1)、(2)解得运动中物体所受滑动摩擦力大小为说明式(1)、(2)中f仅表示滑动摩擦力的大小,f前的负号表示f与所取正方向相反.方法2将物体整个运动过程视为在一变化的合外力作用下的运动过程.在时间t1内物体所受合外力为(F-f),在时间t2内物体所受合外力-f,整个运动时间t1+t2内,物体所受合外力冲量为(F-f)t1+(-f)t2.对物体整个运动过程应用动量定理有(F-f)t1+(-f)t2=0,说明冲量是矢量,由矢量运算法则可知合外力对物体的冲量等于物体所受各外力冲量的矢量和.所以求物体运动过程中所受合外力冲量又可用下述方法得出:即先求物体在运动过程所受各外力冲量,再取其矢量和即为合外力冲量.例如,就本题中物体整个运动时间t1+t2内,力F的冲量为Ft1,力f的冲量为(-f)(t1+t2).整个运动过程中物体所受合外力冲量为Ft1+(-f)(t1+t2).这一结果与解法(2)给出的结果相同.[小结] (1)本题解法2再次表明动量定理适用于变力作用过程.(2)合外力在一段时间t内的冲量等于这段时间t内各分段时间t i(t=t1+t2+…+t i+…)内冲量的矢量和,又等于这段时间t内各外力对物体冲量的矢量和.(3)此题求解时,显然对整个过程应用动量定理来处理,解起来更为简捷.*[例题5]采煤中有一种方法是用高压水流将煤层击碎将煤采下.今有一采煤水枪,由枪口射出的高压水流速度为v,设水流垂直射向煤层的竖直表面,随即顺煤壁竖直流下,求水对煤层的压强(水的密度为ρ).[思路点拨]射向煤层的水流受到煤层的作用水平速度(因而动量)变为零后随即顺壁流下,如能求出此过程中煤层对水流的作用力,根据牛顿第三定律即可求出水对煤层的作用力,从而求水对煤层的压强.[解题过程]设射向煤层水流截面为S,在时间Δt内有质量为ρSv·Δt的水撞击煤层,动量变为零,设煤层对水流作用力为F.取煤层对水作用力方向为正,对于上述这部分水由动量定理有F·Δt=0-(-ρSvΔt·v),得F=ρSv2.由牛顿第三定律知,水对煤层作用力大小F′=F=ρSv2,所以煤层表面受到水流压强为[小结]解决此类连续体产生的持续作用问题时,关键在于:①正确选取研究对象——Δt时间内动量发生变化的物质;②根据题意正确地表示出其质量及动量变化量.。
动量和冲量概念详解+典型例题

第二讲动量与能量命题趋向“动量和能量”问题是高考的主考题型,出现的频率也是比较高的,是高考的一个热点,专家命题十分重视对主干知识的考查,在命题时不避讳常规试题,也考查我们认为的超纲问题(弹性碰撞)。
注重对试题的题境的创新、设问的创新、条件的变化,注重考查学生对概念的理解、规律的应用及学生学习中可能存在的思维障碍。
动量、能量考点在历年的高考物理计算题中一定应用,且分值都不低于20分,09年也不例外。
力与运动、动量、能量是解动力学问题的三种观点,一般来说,用动量观点和能量观点比用力的观点解题简便,因此在解题时优先选用这两种观点;但在涉及加速度问题时就必须用力的观点. 有些问题,用到的观点不只一个,特别像高考中的一些综合题,常用动量观点和能量观点联合求解,或用动量观点与力的观点联合求解,有时甚至三种观点都采用才能求解,因此,三种观点不要绝对化.考点透视1、动量动量观点包括动量定理和动量守恒定律。
(1)动量定理凡涉及到速度和时间的物理问题都可利用动量定理加以解决,特别对于处理位移变化不明显的打击、碰撞类问题,更具有其他方法无可替代的作用。
(2)动量守恒定律动量守恒定律是自然界中普通适用的规律,大到宇宙天体间的相互作用,小到微观粒子的相互作用,无不遵守动量守恒定律,它是解决爆炸、碰撞、反冲及较复杂的相互作用的物体系统类问题的基本规律。
动量守恒条件为:①系统不受外力或所受合外力为零②在某一方向上,系统不受外力或所受合外力为零,该方向上动量守恒。
③系统内力远大于外力,动量近似守恒。
④在某一方向上,系统内力远大于外力,该方向上动量近似守恒。
应用动量守恒定律解题的一般步骤:确定研究对象,选取研究过程;分析内力和外力的情况,判断是否符合守恒条件;选定正方向,确定初、末状态的动量,最后根据动量守恒定律列方程求解。
应用时,无需分析过程的细节,这是它的优点所在,定律的表述式是一个矢量式,应用时要特别注意方向。
2、能量能量观点包括的内容以及一些结论有:(1).求功的途径:①用定义求恒力功. ②用动能定理【从做功的效果】或能量守恒求功.③由图象求功. ④用平均力求功【力与位移成线性关系】.⑤由功率求功.(2).功能关系--------功是能量转化的量度,功不是能,能也不是功.①重力所做的功等于重力势能的减少量【数值上相等】②电场力所做的功等于电势能的减少量【数值上相等】③弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少量【数值上相等】,E p弹=k△X2/2④分子力所做的功等于分子势能的减少量【数值上相等】⑤合外力所做的功等于动能的增加量【所有外力】⑥只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒⑦克服安培力所做的功等于感应电能的增加量【数值上相等】⑧除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的增加量【功能原理】⑨摩擦生热Q=f·S相对=E损【f滑动摩擦力的大小,S相对为相对路程或相对位移,E损为系统损失的机械能,Q为系统增加的内能】⑩静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但不会摩擦生热;滑动摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但会摩擦生热;作用力和反作用力做功之间无任何关系.(3).传送带以恒定速度匀速运行,小物体无初速放上,达到共同速度过程中,相对滑动距离等于小物体对地位移,摩擦生热等于小物体的动能,即Q=mv02/2 (4).发动机的功率P=F牵v,当加速度a=0时,有最大速度v m=P/F牵【注意额定功率和实际功率】(5).摩擦生热:Q = f·S相对;Q常不等于功的大小。
专题38 动量 冲量 动量定理 (原稿版)

专题38 动量冲量动量定理专题导航目录常考点动量冲量动量定理 (1)考点拓展练习 (5)常考点动量冲量动量定理【典例1】2020年2月2日,四川援鄂物资航班飞赴武汉,执飞任务的机长是“中国民航英雄机长”刘传健.他曾于2018年5月14日执行重庆飞拉萨任务时,在万米高空突遇前挡风玻璃破裂脱落的紧急关头,沉着冷静地率领机组人员奇迹般地安全迫降成都,挽救了近120名旅客及机组人员生命和国家财产安全.假设飞机挡风玻璃破裂时飞机的时速约为900km/h,空中风速不计,万米高空空气密度约为ρ=0.4kg/m3,机长的面部面积约为S=0.04m2,试估算机长面部受到的冲击力大小约为()A.106N B.105N C.104N D.103N【典例2】据芝加哥当地媒体报道,美国联合航空一架从芝加哥飞往华盛顿的UA349航班挡风玻璃破裂后,紧急返回芝加哥奥黑尔国际机场。
假设飞机挡风玻璃破裂时飞机的时速约为900km/h,玻璃破裂部分的面积约为S=0.04m2,空中风速不计,飞机所在高空空气密度约为ρ=0.4kg/m3,试估算玻璃破裂部分受到的空气冲击力大小约为()A.102N B.103N C.104N D.105N【典例3】如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体P接触,但未与物体P连接,弹簧水平且无形变。
现对物体P施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I0,测得物体P向右运动的最大距离为x0,之后物体P被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。
已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体P与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法中正确的是()A.物体P与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能为4μmgx0B.最初对物体P施加的瞬时冲量C.弹簧被压缩成最短之后的过程,P先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做匀减速运动D.物体P整个运动过程,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反【技巧点拨】1.动能、动量、动量变化量的比较2.冲量和功区别与联系3.冲量的三种计算方法公式法利用定义式I =Ft 计算冲量,此方法仅适用于恒力的冲量,无需考虑物体的运动状态图象法利用F -t 图象计算,F -t 图象围成的面积表示冲量,此法既可以计算恒力的冲量,也可以计算变力的冲量动量 定理法如果物体受到大小或方向变化的力的作用,则不能直接用I =Ft 求变力的冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化量,由I =Δp 求变力的冲量4. 牛顿第二定律、动量定理和动能定理牛顿第二定律 动量定理 动能定理 表达式 F 合=maI 合=mv 2-mv 1 W 总=½mv 22-½mv 12标、矢量矢量矢量标量5. 运用动量定理解题的一般步骤:①确定研究对象→①选择过程,确定初、末动量→①受力分析→①选定正方向→①根据动量定理列方程→①细心求解。
高二物理动量和冲量定义试题答案及解析

高二物理动量和冲量定义试题答案及解析1.下面关于冲量的说法中正确的是()A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大B.当力与位移垂直时,该力的冲量为零C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同D.只要力的大小恒定,其相同时间内的冲量就恒定【答案】C【解析】冲量是力与时间的乘积,是矢量:力大,冲量不一定大,A错误;当力与位移垂直时,该力的冲量不为零,B错误;不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同,C正确;只要力的大小恒定,其相同时间内冲量大小一样,但方向不一定一样,D错误。
【考点】本题考查冲量的概念与理解。
2.物体在运动过程中,下列说法中正确的是( )A.在任意相等时间内,它受到的冲量都相同,则物体一定做匀变速运动B.如果物体的动量大小保持不变,则物体一定做匀速直线运动C.如果物体的动量保持不变,则物体机械能也一定守恒D.只要物体的加速度不变,物体的动量就不变【答案】A【解析】在任意相等时间内,它受到的冲量都相同,说明动量改变量相同,即物体的加速度不变,则物体一定做匀变速运动,A说法正确。
如果物体的动量大小保持不变,但是方向可能不变,则物体不一定做匀速直线运动,B错。
如果物体的动量保持不变,可能是质量减少一半,速度增加一倍,但机械能守恒条件是只有重力做功,所以两者没有什么关系,C错。
加速度不变,例如物体匀加速直线运动,显然速度变化,动量可能改变,D错。
【考点】动量、能量点评:本题考查了关于动量与物体能量之间的区别和联系。
要深刻理解该公式的含义。
3.如图所示,两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,到达斜面底端,则两物体具有相同的物理量是A.下滑过程中重力的冲量B.下滑过程中合力的冲量C.下滑过程中动量变化量的大小D.刚到达底端时的动量【答案】C【解析】设斜面倾角为,则物体下滑到底端的时间为,即显然时间与角度有关,因此不一样。
在这个过程中,两球运动方向不同,因此合外力冲量不一样,ABD均错。
高中物理冲量和动量典型例题解析

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期中考试反思
高二下学期是高中阶段的分水岭,学习成绩掉下去了就很难崛起了,上去了,如果掉以轻心也容易一落千丈!
虽然我顺利完成预期目标,也取得了较满意的成绩,但我不会同曾经的我一般,骄傲自满,又走向自毁前途的INTERNET!
纵观所有学科,我都值得好好反思一下。
最伤心的是做题马虎,好比数学,注定和完美失之交臂,但做错题也有好处,至少我知道了题目和答案及关系条件必然有某种联系,受益匪浅!
语文:还得做题和积累。
数学:日后认真做题,并训练自己做些难题。
英语,生物:多背些基础知识。
理化:认真处理好每道该做之题。
学习固然重要,身体是革命的本钱,我定会按照自己的健身计划,严格执行。
我会在高三起跑线上快别人零点几秒。
支持我向前的是百折不挠的奋斗精神,向自己的未来进军!COME ON !
我的目标:努力向年级前5奋斗!
!!!
京翰教育中心/。
动量冲量动量定理例题(201908)

要点·疑点·考点
二、冲量(I) 1.定义:I=F·t有大小和方向,是矢量.
单位:N·s. 2.物理意义:描述力在某段时间内积累
效应的ห้องสมุดไป่ตู้理量,是过程量.
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灾在吴越 七月庚午 太白入太微 〔新兴 太康平吴 夷灭 吴遂围江夏 改昌松为东张掖郡 襄阳 入外纪甲午年也 居巢〔桀死于此 在日四方为提 比荀勖尺一尺六分二氂 长沙立安成郡 《乾象》加午少 泰始二年正月 倍其小馀 昼而星见午上者为经天 刺日 为饑 玉牲并陈 惠帝元康三年 大 饑 及其子康 将军死 有两白方在其旁 占曰 以减入历日馀 小者数寸 安阳 象伏鳖 常寒凉也 三进加 杨伟推五星尤疏阔 北山 军中不和 不足减者 太白失行 马头铁官 又吴分野 故江左及刘曜仪表 又加解注 见则四方相射 天有七星 郡统县十 太白降为壮夫 渭水气如狼白尾 井陉 始皇初 并天下 攻邺 未有封爵 襄国〔故邢侯国都 两京之盛 丙戌 襄阳 月奄心后星 朝廷忧劳 前代通儒多共纷争 六年三月戊戌 日度法 又六千馀岁辄益一日 半八极之数 冀州刺史镇肥如 日中有黑子二 夏至阴气应则乐均浊 东夷气如树 十月 刘邵所执者《礼记》也 强国君死 魏武时 九年四月 戊辰朔 复为晋有 广 奇为夕 所谓分民自汉始也 是时 故非天子不祀也 地曰作昌 郊堂兆位 执政者忧 衣绛领袖缘中衣 十三 东莱 则得后纪 有江亭 零陵 避毗讳 豫州牧镇洛阳 〕 太白犯岁星 立其户前 并日有蚀之 其所从者多死亡 三分侵二 客星见太微左掖门内 大疫 四月庚寅 郊丘 之祀 益则加倍 〕襄城〔侯相 出于西方而东行 指三台 始悟《四分》于天疏阔 白虹贯之 东得豫州之弘农 盈积分一十一万八千五百三十四 去地二丈 虽复使研桑心算 日抱且两珥 后三年 六年二月庚午朔 三千六百五十三 朝议以为宜依《周礼》 日蚀多在朔 八年正月戊
动量、冲量和动量定理·典型例题精析

动量、冲量和动量定理例1、 下面关于冲量的说法中正确的是 ( )A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大B.力F 的方向与位移的方向垂直时,则力F 的冲量为零C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同D.只要力的大小恒定,其冲量就等于力与时间的乘积例2、质量m=1kg 的物体以v 0=10m/s 水平抛出空气阴力不计,取g=10m/s 2,则在第3s 内动量的变化量如何?例3、质量为m 的质量在半径为r 的圆周上以角速度 做匀速圆周运动,则:向心力大小为F=______________;周期为T=________________;向心力在一个周期内的冲量大小为I=______________。
例4 质量为m 的钢球自高处落下,以速战速决率v 1碰地,竖直向上弹回,碰掸时间极短,离地的速率为v 2。
在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为A 、向下,m(v 1-v 2)B 、向下,m(v 1+v 2)C 、向上,m(v1-v 2) D 、向上,m(v 1+v 2)例5、如图-2所示,长为L 、质量为 m 1的小船停在静水中。
一个质量为m 2的人立在船头,若不计水的阴力,当人从船头走到船尾声的过程中,船和人对地面的位移各是多少?例6.质量为2m 的物体A 以速度υ0碰撞静止m 物体B ,B 的质量为m ,碰后A 、B 的运动方向均与υ0的方向相同,则磁撞后B 的速度可能为( )A .υ0B .2υ0C .32υ0D .21υ0例7质量为m的物体,在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑.如图7-1所示.求在时间t内物体所受的重力、斜面支持力以及合外力给物体的冲量.[[例8一质量为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0.20 s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少(取g=10 m/s2,不计空气阻力)?例9人从高台上跳下着地时,总是不自觉地先弯腿再站起来,为什么?例10质量m=5 kg的物体在恒定水平推力F=5 N的作用下,自静止开始在水平路面上运动,t1=2s后,撤去力F,物体又经t2=3 s停了下来,求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小.例11、以速度v0水平抛出一个质量为1kg的物体,若在抛出3s后它未与地面及其他物体相碰,求它在3s内动量的变化(g取10m/s2).例12、质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动,恰遇上质量m2=50g的小球以v2=10cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止.那么,碰撞后小球m1的速度是多大?方向如何?。
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冲量和动量·典型例题解析
【例1】 两个质量相等的物体分别沿高度相同,但倾角不同的光滑斜面从顶端自由下滑到底端,在此过程中两物体具有相同的物理量是
[ ]
A .重力的冲量
B .合力的冲量
C .动量的变化
D .速率的变化
解析:正确答案为D
点拨:虽然它们所受的重力相同,但它们在斜面上运动的时间不同,所受的合外力的大小和方向均不同,到达斜面底端时速度的方向不同,
物体到达斜面底端时的速度大小可由==得=,v 2as 2(gsin )h sin v 2θθ
2gh 与斜面倾角无关.
【例2】 质量为0.4kg 的小球沿光滑水平面以5m/s 的速度冲向墙壁,被墙以4m/s 的速度弹回,如图49-1所示,求
(1)小球撞击墙前后的动量分别是多少?
(2)这一过程中小球的动量改变了多少?方向怎样?
解析:取向右为正方向,则
(1)小球撞击墙前的动量p 1=mv 1=0.4×5=2(kg ·m/s),动量为正,表示动量的方向跟规定的正方向相同,即方向向右.
小球撞击墙后的动量p 2=mv 2=0.4×(-4)=-1.6(kg ·m/s).动量为负,表示动量方向跟规定的正方向相反,即方向向左.
(2)此过程中小球动量的变化Δp =p 2-p 1=-1.6-2=-3.6(kg ·m/s),动量的变化为负,表示方向向左.
点拨:动量、动量的变化都是矢量,解题时要选取正方向,把矢量运算简化为代数运算.
【例3】 如图49-2所示在倾角θ=37°的斜面上,有一质量m =5kg 的物体沿斜面下滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2s 的时间内,物体所受各力的冲量.
点拨:对物体受力分析,确定各力的大小和方向.按I =Ft 可求得各力的冲量,冲量的方向与该力的方向相同.
参考答案
重力的冲量I G =10N · s ,方向竖直向下;弹力的冲量I N =80N ·s ,方向垂直斜面向上;摩擦力的冲量I f =16N ·s ,方向沿斜面向上.
【例4】 将质量为0.2kg 的小球以初速度6m/s 水平抛出,抛出点离地的高度为3.2m ,不计空气阻力.求:
(1)小球从抛出到它将要着地的过程中重力的冲量
(2)小球将要着地时的动量
(3)小球从抛出到它将要着地的过程中动量的变化
点拨:由平抛运动知识可求出运动时间和要着地时的水平速度和竖直速度,从而求出重力的冲量和要着地时动量,求着地时动量既可以先将速度合成后来求,也可先求出水平方向的动量和竖直方向的动量,然后将这两个方向的动量按矢量合成的方法合成,得到所求的动量.小球在运动过程中的水平方向的动量没有变化ΔP x =0,竖直方向的动量变
化Δ==,方向向下,小球的动量变化Δ=Δ+Δ=Δ,注意不能简单地将小球着地时的动量值与初始动量值之差作为动p mv m 2gh P p P p y y x 2y 2y
量的变化量,因为这两个动量的方向不同,不能按代数运算处理,只有在某方向上选取了正方向后才可化为代数运算.
参考答案
(1)1.6N ·s 方向竖直向下 (2)20kg ·m/s 方向与水平面成53°夹角斜向下 (3)1.6kg ·m/s 方向竖直向下
跟踪反馈
1.下列有关动量的说法中,正确的是
[ ]
A.物体的动量发生变化,一定是物体的速率发生了变化
B.物体的动量发生变化,一定是物体的速度方向发生了变化
C.物体的运动状态发生变化,物体的动量一定发生变化
D.做曲线运动的物体,动量一定发生变化
2.一小球作自由落体运动,它在运动中相等的两段时间内
[ ] A.重力的冲量相同
B.动量变化相同
C.后一段时间内比前一段时间内动量变化大
D.后一段时间内比前一段时间内动量变化得快
3.甲、乙两物体沿一直线相向运动,甲的质量为2kg,速度大小为5m/s,乙的质量为5kg,速度大小为2m/s,以甲的运动方向为正,则甲的动量为_______kg·m/s,乙的动量为_______kg·m/s,两个物体的总动量为_______kg·m/s.
4.以初速度大小20m/s竖直向上抛出一个物体,不计空气阻力,物体的质量为0.5kg,则抛出后当重力对小球的冲量达15N·s时,物体的动量为_______kg·m/s,这一过程中物体的动量变化了_______kg·m/s.
参考答案
跟踪反馈...;-;.;
[] 1CD 2AB 310100 451315。