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1、精選學習資料 - - - 歡迎下載優(yōu)秀教案歡迎下載動量定理的典型例題【例 1】a .b.c 三個質(zhì)量相等的小球以相同的初速度v0 分別豎直上拋.豎直下拋.水平拋出如空氣阻力不計,設(shè)落地時a .b.c 三球的速度分別為v1.v2.v3,就 a經(jīng)過時間 t 后,如小球均未落地,就三小球動量變化大小相等,方向相同ba 球從拋出到落地過程中動量變化的大小為mv1-mv0,方向豎直向下 c三個小球運動過程的動量變化率大小相等,方向相同 d三個小球從拋出到落地過程中a 球所受的沖量最大【分析】a 選項要判定三球的動量變化如直接應(yīng)用p=p2-p1 比較麻煩,由于動量為矢量,它們的方向并不為在同始終線上,不易
2、求出矢量差 考慮到他們所受的合力均為重力,并都為相同的,由動量定理p=f 合 t 可知, a 選項正確b 選項為判定 a 球從拋出到落地過程中動量變化由p=p2-p1,可得 p=mv1 mv0,方向豎直向下,故b 選項為錯誤的對c 選項,由 f 合 = p/t 知為正確的由于豎直上拋的a 球在空中連續(xù)時間最長,故a 球受到的沖量 mgt 也為最大,因此 d 選項也為正確的【答】 acd ;【例 2】動量相等的甲.乙兩車,剎車后沿兩條水平路面滑行如a 1:1b1:2 c 2:1d1:4精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載優(yōu)秀教案歡迎下載【分析】兩車滑行時水平方向僅受阻力f 作用,在這個
3、力作用下使物體的動量發(fā)生變化當規(guī)定以車行方向為正方向后,由牛頓其次定律的動量表述形式:所以兩車滑行時間:當 p.f 相同時,滑行時間t 相同【答】 a ;【說明】 物體的動量反映了它克服阻力能運動多久從這個意義上,依據(jù)p.f相同,立刻可判知t 相同如把題設(shè)條件改為“路面對兩車的動摩擦因數(shù)相同”,就由f=mg,得【例 3】某消防隊員從一平臺上跳下,下落2m 后雙腳觸地,接著他用雙腿彎屈的方法緩沖,使自身重心又下降了0.5m在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估量為a自身所受重力的2 倍 b自身所受重力的5 倍c自身所受重力的8 倍 d自身所受重力的10 倍【分析】 下落 2m 雙腳剛著地時的速度
4、精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載優(yōu)秀教案歡迎下載觸地后,速度從 v 降為 v'=0 的時間可以認為等于雙腿彎屈又使重心下降h=0.5m 所需的時間在這段時間內(nèi),可把地面對他雙腳的力簡化為一個恒力、因而重心下降 h0.5m 的過程可以認為為一個勻減速過程,因此所需時間在觸地過程中, 設(shè)地面對雙腳的平均作用力為n,取向上的方向為正方向,由動量定理【答】 b【說明】把消防隊員雙腳觸地時雙腿彎曲的過程簡化為勻減速運動,即從實際現(xiàn)象中抽象為一個物理模型,為這道題所考察的很重要的一個才能,應(yīng)予以領(lǐng)悟此外,此題與例 4 一樣,必需留意應(yīng)用動量定理列式時要先規(guī)定正方向,并找出合外力的沖量
5、【例 4】質(zhì)量為 70kg 的撐竿跳運動員,從5.60m 高處落到海綿墊上,經(jīng)時間1s停下1求海綿墊對運動員的平均作用力;2如身體與海綿墊的接觸面積為0.20m2,求身體所受平均壓強;3如不用海綿墊,落在一般沙坑中運動員以0.05m2 的接觸面積著地并歷時0.1s后停下,求沙坑對運動員的平均作用力和運動員所受莊強取 g=10m/s2【分析】 以運動員為討論對象從高h 5.6m 處落至海綿或沙坑時精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載優(yōu)秀教案歡迎下載后為始末兩狀態(tài),就運動的初動量p1=mv,其方向豎直向下;末動量p2=mv'=0在這始末兩狀態(tài)的過程中即著地過程中 ,運動員除了受到
6、向下的重力外,仍受到豎直向上的支持力, 在這兩個力的合力沖量作用下,使運動員的動量發(fā)生了變化【解】 設(shè)始末兩狀態(tài)經(jīng)受時間為t,當規(guī)定豎直向上為正方向時,就合外力的沖量為 nmgt;由動量定理得n mgt=0-mv1落在海綿上時, tl =ls,故海綿對運動員的平均作用力=1442n2身體所受平均壓強3落在沙坑里經(jīng) t2=0.ls 后停止,就沙坑對運動員的平均作用力和平均壓強分別為精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載優(yōu)秀教案歡迎下載【說明】 通過運算可以看到,在題設(shè)條件下,n25.6n1,p2 22.5p1,使用海綿墊后在延長作用時間和增大接觸面積兩方面都得到改善,從而可有效地愛護運動
7、員不致受到猛烈沖撞而受傷題中為以運動員著地過程的始末兩狀態(tài)考慮的,也可從運動員開頭下落到靜止在海綿或沙坑時全過程的始末兩狀態(tài)來考慮;【例 5】質(zhì)量為 m 的木塊下面用細線系一質(zhì)量為m 的鐵塊,一起浸沒在水中從靜止開頭以加速度a 勻加速下沉 如圖,經(jīng)時間 t1s 后細線斷裂,又經(jīng)t2s 后,木塊停止下沉試求鐵塊在木塊停上下沉瞬時的速度【分析】 木塊和鐵塊一起以加速度a 下沉,經(jīng) t1s 后兩者獲得肯定的速度細線斷裂后, 鐵塊向下作加速運動, 木塊就向下作減速運動 依據(jù)受力情形和運動變化的特點,即可依據(jù)力與運動變化的關(guān)系求解【解】從動量定理考慮: 把木塊和鐵塊作為一個整體, 在細線斷裂前后整體受到的合外力不變,恒為兩者所受的總重力和總的浮力之差,即 f=mma在兩者開頭下沉到木塊停止下沉的時間內(nèi),它對整體的沖量為i=ft 1 t2m+mat 1t2,其方向豎直向下在這個沖量作用下,整體的動量從0 變化到 mv x vx 就為木塊停止下沉時鐵塊的瞬時速度 于為,由動量定理m+mat 1+t2mv x-0,精品學習資料精選學習資料 - -
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