《动量定理习题课》PPT课件

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1、第二节动量定理习题课多过程问题质量为m的物体静止在足够大的水平面上，物体与桌面的动摩擦因数为μ，有一水平恒力F作用于物体上，并使之加速前进，经t1秒后去掉此恒力，求物体运动的总时间t．质量为50kg的工人，身上系着长为5m的弹性安全带在高空作业，不慎掉下，若从弹性绳开始伸直到工人落到最低点经历的时间为0.5s，求弹性绳对工人的平均作用力。（g=10m/s2)分析：以工人为研究对象，其运动过程分两个阶段：在空中自由下落5m，获得一定速度v；弹性绳伸直后的运动，先加速后减速到速度为零，到达最低点，经历0.5s。解法1：分段求解。由vt2=2gh

2、，v=10m/s规定竖直向上为正方向，由I合=Δp，(T–mg)t=mv’–mvT=mg+(mv’–mv)/t=500N+[0–50×(–10)/0.5]N=1500N宇宙飞船进入一个宇宙尘埃区，每前进lm，就有10个平均质量为2×10－7kg的微尘粒与飞船相撞，并附在飞船上。若尘埃微粒原来的速度不计，要保持飞船的速度10km/s，飞船喷气产生的推力至少应维持多大？解：设飞船速度为v，飞行时间为Δt，每前进1m附着的尘粒数为n，尘粒的平均质量为m0，则在Δt内飞船增加的质量Δm＝nm0vΔt.据动量定理FΔt＝Δmv。可知推力：流体问题某种

3、气体分子束由质量m=5.4X10-26kg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＝1.5X1020个分子，求被分子束撞击的平面所受到的压强．解：设在△t时间内射到S的某平面上的气体的质量为ΔM，则：取ΔM为研究对象，受到的合外力等于平面作用到气体上的压力F以V方向规定为正方向，由动量定理得:-F.Δt=ΔMV-(-ΔMV),解得平面受到的压强P为：对系统用动量定理列式求解质量为M、足够长的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块以初速度v0从小车的左

4、端滑上小车的上表面。已知物块和小车上表面间的动摩擦因数为μ，求小物块从滑上小车到相对小车静止经历的时间。v0ff’v解：规定向右为正方向，对m:-μmgt=mv–mv0⑴对M:+μmgt=Mv–0⑵⑴+⑵:0=Mv+mv–mv0，v=mv0/（M+m）代入⑵：t=Mv0/μg(M+m)如何求解方程也值得注意质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进，当速度为V0时拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现。若汽车的牵引力一直未变，车与路面的动摩擦因数为μ，那么拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大？分析与解：以汽车和拖车

5、系统为研究对象，全过程系统受的合外力始终为，该过程经历时间为V0/μg，末状态拖车的动量为零。全过程对系统用动量定理可得：说明：这种方法只能用在拖车停下之前。因为拖车停下后，系统受的合外力中少了拖车受到的摩擦力，因此合外力大小不再是。如图所示，矩形盒B的质量为M，放在水平面上，盒内有一质量为m的物体A，A与B、B与地面间的动摩擦因数分别μ1、μ2，开始时二者均静止。现瞬间使物体A获取一向右且与矩形盒B左、右侧壁垂直的水平速度V0，以后物体A在盒B的左右壁碰撞时，B始终向右运动。当A与B最后一次碰撞后，B停止运动，A则继续向右滑行距离S后也停

6、止运动，求盒B运动的时间t。BAV0解：以物体A、盒B组成的系统为研究对象，它们在水平方向所受的外力就是地面盒B的滑动摩擦力，而A与B间的摩擦力、A与B碰撞时的相互作用力均是内力。设B停止运动时A的速度为V，且假设向右为正方向，由系统的动量定理得：当B停止运动后，对A应用动能定理得：由以上二式联立解得：