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时间:2019-05-31
《第07章 动量守恒定律 王成龙 于晓畅》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、第七章动量守恒定律一、动量和冲量1.动量的定义和计算动量:物体的质量和速度的乘积,其中的速度为瞬时速度。公式:P=m·v方向:与速度方向相同单位:kg·m/s例1:下列说法中正确的是A.物体的动量变化,其速度大小一定变化B.物体的动量变化,其速度方向一定变化C.物体的速度变化,其动量一定变化D.物体的速率变化,其动量一定变化解析:由p=mv可知,物体的动量与质量的大小、速度的大小(速率)和方向三个因素有关,只要其中一个因素变化或它们都变化,p就变化.答案:CD例2:一个质量为1kg的物体从距离地面80m处水平抛出,初速度为30m/s,空气阻力忽略不计,求物体落地时的动量?解析:本题结合平抛运
2、动,且动量为矢量,所以本题既要计算动量的大小,也要用角来定义落地时动量的方向答案:大小P=50m/s;方向:与水平面成53度角2.冲量的定义和计算本质:力对时间的积累冲量:力和其作用时间的乘积公式:I=F·t方向:与力的方向相同单位:N·s或者kg·m/sFθ例1:质量为m的物体放在光滑水平地面上,在与水平方向成θ角的恒力F作用下由静止开始运动,在时间t内恒力的冲量和重力的冲量大小分别为A.Ft,0B.Ftcosθ,0C.Ft,mgtD.Ftcosθ,mgt答案:C例2:静止在水平面上的物体,用水平恒力F推它ts,物体始终处于静止状态,那么,在这ts内,恒力F对物体的冲量和该物体所受合力的冲
3、量大小分别是A.0,0B.Ft,0C.Ft,FtD.0,Ft答案:B35二、动量定理内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。表达式:Ft=mv′-mv或Ft=△p注意:1.F指的是合力2.△p指的是末动量减初动量3.由于动量和冲量都是矢量,所以利用动量定理解题时,一定要规定正方向1.动量定理的计算例1:如图所示,p、p′分别表示物体受到冲量前后的动量,短线的动量大小为15kg·m/s,长线的动量大小为30kg·m/s,箭头表示动量的方向.在下列所给的四种情况中,物体动量的改变量相同的是答案:AC例2:水平地面上有一木块,质量为m,它与地面间的动摩擦因数为μ,在水平恒力F作用下由静止开始运
4、动,经过时间t,撤去此力,木块又向前滑行一段时间2t才停下,此恒力F的大小为()A.2μmgB.2μmgC.3μmgD.4μmg答案:C2.动量定理的应用例1:质量为0.5kg的皮球,从20m高处自由落下,着地后跳起的高度为5m.不计空气阻力,若与地面作用的时间为0.2s,则这0.2s内皮球受到的冲量是_______,地面对皮球的冲力大小为_______.答案:15N·s;80N例2:如下图所示,质量m=3kg的物体静止在光滑水平面上,受到与水平方向成60°角的拉力F作用,F的大小为9N,经2s时间,求:(1)物体重力的冲量;(2)力F的冲量;(3)物体动量的变化答案:(1)60N·s竖直向
5、下(2)18N·s与F同向(3)9kg·m/s水平向右353.流体问题的动量解法例1:某种气体分子束由质量m=5.4×10﹣26kg速度V=460m/s的分子组成,各分子都向同一方向运动,垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回,如分子束中每立方米的体积内有n0=1.5×1020个分子,求被分子束撞击的平面所受到的压强.答案:3.428Pa例2:高压水枪喷口半径为r,射出的水流速度为V,水平地打在竖直煤壁上后速度变为零答案:ρπr2V2练习:1.质量为m的质点以速度υ绕半径R的圆周轨道做匀速圆周运动,在半个周期内动量的改变量大小为()A.0B.mυC.2mυD.条件不足,无法确定θ2.如图所示
6、质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去,经过时间t1速度为零后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,在整个运动过程中,重力对物块的总冲量为()A.0B.mgsinθ(t1+t2)C.mgsinθ(t1﹣t2)D.mg(t1+t2)3.水平抛出的物体,不计空气阻力,则()A.在相等时间内,动量的变化相同B.在任何时间内,动量的变化方向都在竖直方向C.在任何时间内,动量对时间的变化率相同D.在刚抛出的瞬间,动量对时间的变化率为零4.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为Ⅱ,则()A.过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B.
7、过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C.过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小D.过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量5.甲、乙两物体质量相等。并排静止在光滑水平面上。现用一水平外力F推动甲物体。同时在F的相同方向给物体乙一个瞬时冲量I,使两物体开始运动。当两物体重新相遇时()A.甲的动量为IB.甲的动量为2IC.所经历的时间为D.所经历的时间为6.质量为1kg的物体从离
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