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《2018年高二物理人教版选修3-5习题:第十六章+动量守恒定律+章末+含答案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、梳理知识构建网络知识网络基本概念{{疋义式:P二空单位:kg•m/s.且1kg•m/s=1N•s方向:与速度£方向相同D定义式:Ap=p*-p=mSv②方向:与生•方向相同动量的变化动童守恒定律(定义式:/=卫冲童方向:与力F的方向相同(物理意义:表示力对吐回的累积效应内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量公式:/=尸台t=p'-p=mv'-mr动量定理'内容:如果一个紊绕丕尝处力•或者所受外力的矢量和为零•这个系统的总动量保持不变(①矿二厂作用前后总动量相同公式②3=0
2、.作用前后总动量不变(③Ml=-Ap2.相互作用的两个物体动量的变化大小相等、方向相反(①系统不受外力的作用②系统所受外力的矢量和为零③内力远大于处丸,且作用时间极短•系统动量近似守恒•④系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零•系统在该方向上动量守恒碰撞:弹性碰撞、非弹性碰撞反冲、火箭动量守恒定律<守恒条件应用靈点难点个个击破典例精析一、动量定理及其应用1•冲量的计算(1)恒力的冲量:公式I=Ft适用于计算恒力的冲量.(2)变力的冲量:①通常利用动量定理/=△〃求解.②可用图象法计算.在F—/
3、图象中阴影部分(如1图1)的面积就表示力在时间Z=h~t内的冲量.Ohh2.动量定理Ft=mV2—mV的应用(1)它说明的是力对时间的累积效应.应用动量定理解题时,只考虑物体的初、末状态的动量,而不必考虑中间的运动过程.(2)应用动量定理求解的问题:①求解曲线运动的动量变化量.②求变力的冲量问题及平均力问题.3.物体动量的变化率毎等于它所受的合外力,这是牛顿第二定律的另一种表达式.例1一个铁球,从静止状态由10m高处自由下落,然后陷入泥潭中,从进入泥潭到静止用时0.4s,该铁球的质量为336g,
4、求:(结果保留两位小数,g取10m/s木块力与3相碰瞬间木块力及小物块C的速度大小;设木块力足够2,求小物块C的最终速度.解析(1)木块/与B相碰瞬间C的速度为0,A.B木块的速度相同,由动量守恒定律得)(1)从开始下落到进入泥潭前,重力对小球的冲量为多少?(2)从进入泥潭到静止,泥潭对小球的冲量为多少?(3)泥潭对小球的平均作用力大小为多少?解析⑴小球自由下落10m所用的时间是"=^弓=寸2;‘。s=y(2s,重力的冲量IG=wgZi=0.336X10X^2N・s〜4.75Ns方向竖直向下.mg
5、(2)设向下为正方向,对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得加g(“+f2)一用2=0・泥潭的阻力F对小球的冲量FZ2=〃zg(h+/2)=0.336X10X(、吃+0.4)NsF.10N-s,方向竖直向上.(3)由刃2=6.10N・s得F=15.25N答案(1)4.75N-s,方向竖直向下(2)6.10N-s,方向竖直向上(3)15.25N二、动量守恒定律的应用1.合理选择研究对象及対应运动过程.1.由守恒条件判断研究的系统动量是否守恒.注意:若选的过程包含几个子过程,则每个子过程
6、都必须满足动量守恒.2.解题时应先规定正方向,将矢量式转化为标量式.例2如图2所示,在光滑水平面上有两个木块A、B,木块3左端放置小物块C并保持静止,己知mA=mB=0.2kg,加c=0.1kg,现木块/以初速度0=2m/s沿水平方向向右滑动,木块/与E相碰后具有共同速度(但不粘连),C与/、B间均有摩擦.求:ncA'、、、、、、、、、、、、、Bh、、、、、、、、图2tnAv=(〃“+mB)vA,vA=2=1m/s.(2)C滑上/后,摩擦力使C加速,使/减速,直至兄、C具有相同的速度"以/、C整体为
7、2研究对象,由动量守恒定律得niAvA=(ntA+mc)Vc,m/s,方向水平向右.答案(1)1rn/s0(2)
8、m/s,方向水平向右三、动量和能量综合问题分析1.动量定理和动量守恒定律是欠量表达式,可写出某一方向的分量表达式;而动能定理和能量守恒定律是标量式,绝无分量表达式.2.解题时必须注意动量守恒时,机械能不一定守恒,反之亦然.动量守恒的条件是合外力为零,而机械能守恒的条件是除重力弹力外的其他外力做的功为零.3.若系统有多种形式的能参与转化,则应用能量守恒的观点分析较方便.例3如图3所示,在光
9、滑水平面上,木块/的质量mA=kg,木块B的质量心=4kg,质量加c=2kg的木块C置于足够长的木块B上,B、C之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑.开始时B、C静止,/以uo=10m/s的初速度向右运动,与3碰撞后尸的速度为3.5m/s,碰撞时间极短.求:图3(1)/、B碰撞后力的速度;(2)弹簧第一次恢复原长时C的速度大小.解析(1)因碰撞时间极短,A.B碰撞时,C的速度为零,规定.4的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得加力%=+叫5代入数据解得va=—4m/s