高中物理 模塊要點回眸 第1點 動量定理的兩點應(yīng)用素材 新人教版選修3-5（通用）

第1點動量定理的兩點應(yīng)用 1利用動量定理求變力的沖量和動量的變化(1)p與I合有等效關(guān)系：二者大小相等、方向相同(2)應(yīng)用Ip求變力的沖量：如果物體受到變力的作用，則不能直接用Ft求沖量這時可用Ip求出變力的沖量I.(3)應(yīng)用pFt求勻變速曲線運動的動量變化量：曲線運動的速度方向時刻改變，求ppp需運用矢量運算方法，比較麻煩如果作用力為恒力，可用Ip求出p.2利用動量定理理解相關(guān)物理現(xiàn)象的要點(1)物體的動量變化量一定時，力的作用時間越短，力就越大，反之力就越小例如，易碎物品包裝箱內(nèi)為防碎而放置的碎紙、刨花、塑料泡沫等填充物(2)作用力一定時，力的作用時間越長，動量變化量越大，反之動量變化量就越小例如，雜技中，用鐵錘猛擊“氣功師”身上的石板令其碎裂，作用時間很短，鐵錘對石板的沖量很小，石板的動量幾乎不變，“氣功師”才不會受傷害對點例題如圖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.求在碰撞過程中斜面對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動設(shè)剛要碰撞斜面時小球速度為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v2v0碰撞過程中，小球速度由v變?yōu)榉聪虻膙，碰撞時間極短，可不計重力的沖量，由動量定理，設(shè)反彈速度的方向為正方向，則斜面對小球的沖量為Im(v)m·(v)由得Imv0.答案mv0規(guī)律方法重力的沖量可以忽略不計是因為作用時間極短重力的沖量遠小于斜面對小球的沖量，這是物理學(xué)中常用的一種近似處理方法1跳遠時，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，這是由于()A人跳在沙坑的動量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑的動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解析人跳遠從一定高度落下，落地前的速度(v)一定，則初動量相同；落地后靜止，末動量一定，所以人下落過程的動量變化量p一定，因落在沙坑里作用的時間長，落在水泥地上作用的時間短，根據(jù)動量定理Ftp知，t長F小，故D對2質(zhì)量為m的物體，沿半徑為R的軌道以速率v做勻速圓周運動求物體所受的合外力在半周期內(nèi)的沖量答案2mv，方向與初始時刻的速度方向相反解析如圖所示，研究物體從A運動到B的過程，假設(shè)vB的方向為正方向根據(jù)動量定理，合力的沖量大小為ImvBmvAmvm(v)2mv.合力沖量的方向與初始時刻物體的速度方向相反3在水平力F30 N的作用下，質(zhì)量m5 kg的物體由靜止開始沿水平面運動已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物體還能向前運動多長時間才停止？(g取10 m/s2)答案12 s解析解法一用動量定理解，分段處理選物體為研究對象，對于撤去F前物體做勻加速運動的過程，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的方向為正方向，根據(jù)動量定理有(Fmg)t1mv0對于撤去F后，物體做勻減速運動的過程，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)動量定理有mgt20mv以上兩式聯(lián)立解得t2t1×6 s12 s解法二用動量定理解，研究全過程選物體為研究對象，研究整個運動過程，這個過程物體初、末狀態(tài)的速度都等于零取水平力F的方向為正方向，根據(jù)動量定理得(Fmg)t1(mg)t20解得：t2 t1×6 s12 s