高二物理动量定理的应用知识精讲 人教版

《高二物理动量定理的应用知识精讲 人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高二物理动量定理的应用知识精讲人教版一.本周教学内容：动量定理的应用二.知识要点：（一）动量定理研究对象的选取：1.单一物体中学阶段动量定理的研究对象通常分为单个物体，即“物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化”。[例1]如图1所示，质量为M的实心铁球牵引着质量为m的木块从静止开始下沉，经时间它们的速度达到，恰在此时，绳断了，再经时间木块的速度变为零，求此时铁球的速度。解析：以向下为正方向，时间内分别对铁球、木块用动量定理铁球：①木块：②时间内分别对铁球、木块用动量定理铁球：③木块：④联立①②③④求解可得：简评：本解法分别以铁球、木块

2、为研究对象分时间用动量定理求解，过程清楚但复杂，理解容易，但求解易错。2.多个物体以多个物体组成的系统为研究对象，对系统用动量定理即“系统所受合外力的冲量等于系统动量的变化”。例1就可对铁球、木块组成的系统分时间用动量定理。时间内①时间内②联立①②求解，过程简洁，求解方便。[例2]如图2所示，在水平面上一质量的滑块A向着静止的质量的滑块B运动，两滑块与水平面间的动摩擦因数均为。当A的速度为时开始计时，A与B正碰后又滑行了一段距离才停下来，共历时6秒，问B被碰后滑行多长时间？取。解析：本题物理过程有三：A减速，B静止；A、B碰撞时间极短

3、动量守恒；A减速，B减速。若分别对A、B用动量定理，过程复杂且要利用动量守恒，易出错。故以A、B系统为研究对象，对全程用动量定理，以方向为正方向，3.“柱状物体”运用动量定理解题经常会遇到一类无明确物体作为研究对象的问题，需要先建立合理模型，构造研究对象，“柱状物体”是一种最常见的有效模型。[例3]一宇宙飞船以的速度进入密度为的微陨石流中，如果飞船垂直于运动方向的最大截面积为，且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上，则飞船受到的平均制动力为多大？解析：建立“柱状模型”如图3所示，时间内被飞船吸附的陨石都分布在一截面积为、长为的柱体内，

4、以这部分陨石为研究对象，质量为，对其用动量定理：，根据牛顿第三定律，飞船受到的平均制动力。简评：以内吸附的陨石为研究对象，再利用将约去，这是“柱状物体”模型的最大特点。[例4]某公园的人工瀑布，落差为，最高处水流速度为，落下的水撞击石头前形成的水柱的横截面积为且撞击后水的速度变为零，若不计空气阻力，则水对石头的撞击力有多大？（）解析：（1）求水到石头的瞬时速度据机械能守恒定律（2）取时间内的水柱为研究对象用动量定理，向上为正，因为，>>所以时间内水柱重力可忽略，故有：由牛顿第三定律，水对石头的撞击力为：。简评：本题模型建立简单，但>>

5、学生难理解或易忽略，从而认为模型建立错误，导致错解或无解。[例5]一艘帆船在静水中由于风力的推动作用做匀速直线运动，帆面的面积，风速，船速，空气密度。帆船在匀速前进时帆面受到的平均风力大小为多少?解析：以帆面为底，为高的空气柱为研究对象，这些空气在帆面的作用下在时间内速度由变为，根据动量定理有，其中，所以：由牛顿第三定律，舤面受到的平均风力为。（二）剖析应用动量定理的几种错解动量定理是力学中的一个重要规律，它指出了物体所受冲量与动量变化之间的关系。在平时的学习中，同学们由于对动量定理的涵义缺乏深刻的理解，在解题中常常出现一些错误，现予

6、以剖析，供参考。1.不明确的涵义[例1]质量为的小球从高处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为，小球与软垫的接触时间为，在接触时间内小球受到软垫对它的平均作用力为多大?（空气阻力不计，）错解：取小球为研究对象，自由下落获得的速度为：，小球与软垫作用后的速度为：取竖直向上方向为正方向，由动量定理得：即析与解：动量定理中的是指物体受到的合外力，而不是指某个力。以上解法的错误就是把软垫对小球的力当作小球所受的合外力，为此，应作如下订正：对小球应用动量定理，即，2.误解的意义[例2]一人做“蹦极”运动，用原长的橡皮绳拴着身体往下跳，若此人

7、的质量为，从高处由静止下落，从开始下落到运动停止瞬间所用时间为，则橡皮绳对人的平均作用力约为多大？（）错解：人自由下落的速度为，由运动学公式得：取人为研究对象，应用动量定理即得析与解：动量定理中的是指力作用的时间，本题中是指人从开始下落到运动停止的时间，橡皮绳对人的作用力作用的时间仅仅是中的一部分（设为），设人做自由落体运动的时间为，则由运动学公式得则作用的时间为，对人应用动量定理得：得：3.忽视公式的矢量性[例3]一质量的小球以初速度在光滑水平面上做匀速直线运动，当它遇到一块竖直挡板并与之碰撞后以的速度反向弹回，如图4所示，若碰撞的

8、时间。求挡板对小球的平均作用力。错解：取小球为研究对象，它受到的合外力即为挡板对它的作用力，由动量定理得，即析与解：由于冲量、动量都是矢量，所以动量定理是一个矢量式，在具体运用时要注意规定正方向。设水平向左的方向为正方向