2019清理 动量能量

发布 2020-02-25 11:54:28 阅读 4265

四.动量、机械能。

(一) 动量。冲量。动量定理动量p=mv和冲量i均为矢量,当力的方向不变时,i的方向与f的方向相同;恒力的冲量可用i=ft计算,变力的冲量一般应用动量定理计算;运用动量定理时应注意:

1.定理中所说的冲量是合力的冲量.不能随便忽略重力.当合力为恒力或方向不变时,冲量的方向为合力的方向;2.选定坐标正方向(一般以初动量方向为正方向).确定各力的冲量及各动量的正负是解决问题的关键.

1.质量为1.0千克的小球从高20米处自由下落到软垫上,**后上升的最大高度为5.0米。

小球与软垫接触的时间为1.0秒,在接触时间内小球受到合力的冲量大小为() 空气阻力不计,g取10米/秒2)

a.10牛·秒 b.20牛·秒 c.30牛·秒 d.40牛·秒。

(二 )动量守恒定律内容:运用时应注意 “四性”:守恒性-系统动量守恒的条件;矢量性—注意相互作用物体作用前后的动量方向(正负号);同时性—相互作用物体的动量是同时发生变化的(当出现相对速度时,尤其要小心);参照性—定律中各动量中的速度一般都是指对地的速度.

2.质量为m的小船以速度v0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾.现小孩a沿水平方向以速度v(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速度v(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度。

解决碰撞问题,依据有三:(1)碰撞中系统动量守恒;(2)碰撞后系统动能不能增大;(3)碰撞后若两物体同向运动,则后面物体的速度不会大于前面物体的速度(最多相等)

3.a、b两小球在光滑水平面上沿一直线同向运动,a的动量是5kg·m/s,b的动量是7kg·m/s。当a球追上b球发生碰撞,则碰撞后a,b两球的动量可能是:

三 )功.功率内容: 1.求一个力所做的功一般有三种方法:(1)利用功的定义式w=fscosα(适用于恒力);(2)利用功率(常用于牵引力做功);(3)利用功能关系(常用动能定理,力未知或为变力). 2.p=w/t为平均功率,p=fv可为平均功率或瞬时功率.机车启动过程中(通常阻力恒定),若以恒定功率启动,则做加速度a减小的加速运动,当a=0时速度最大,若以恒定牵引力f启动,则先做匀加速运动,当功率增大到额定功率后做a减小的加速运动,当a=0时速度最大.

4.如图,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中ⅰ所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90°,到达图中ⅱ所示的位置;最后,使细杆移到图中ⅲ所示的位置.以w1表示细杆由位置ⅰ到位置ⅱ过程中电场力对两小球所做的功,w2表示细杆由位置ⅱ到位置ⅲ过程中电场力对两小球所做的功,则有:

a.w1=0,w2≠0 b.w1=0,w2=0 c.w1≠0,w2=0 d.w1≠0,w2≠0

5.在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度v0分别上抛,平抛和下抛,则:

a.从抛出到落地过程中,重力对它们做功相同b.从抛出到落地过程中,重力对它们的平均功率相同。

c.三个小球落地时,重力的瞬时功率相同 d.三个小球落地时的动量相同。

(四) 动能。动能定理注意:1.会用牛顿运动定律和运动学知识推导动能定理;2.动能定理中的研究对象通常为单个质点;3.合力做功只改变物体的动能;4.不论是恒力还是变力,不论是直线运动还是曲线运动,定理均适用.故处理问题往往较牛顿运动定律方便.

6.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于:

a.物体势能的增加景b.物体动能的增加量。

c.物体动能的增加量加上物体势能的增加量 d.物体动能的增加量加上克服重力所做的功。

五) 重力势能。重力做功与重力势能改变的关系注意:1.重力势能是标量,但有正负,与零势能面的选取有关;2.势能是物体和地球共有的;3.重力所做正功等于物体重力势能的减少量,重力做功与路径无关.

7.有一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根长为l、弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5l时到达最低点,若在下落过程中不计空气阻力,则以下说法正确的是:

a.速度先增大后减小 b.加速度先增大后减小 c.动能增加了mgl d.重力势能减少了mgl

六) 弹性势能注意:1.弹性势能跟弹性形变的大小有关且具有对称性,即对同一弹簧,在拉伸和压缩的状态下,若形变量的绝对值相等,则势能相等;2.势能的求法常借助于系统机械能守恒或功能关系.

8.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球a、b,质量都为m,现b球静止,a球向b球运动, 发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为ep,则碰前a球的速度等于:

a. b. c. d

七) 机械能守恒定律利用动能定理推导机械能守恒定律。物体(或系统)机械能守恒的条件写出机械能守恒定律的几种数学表达式。

使用时注意:选好研究对象及所经历的过程,以保证系统在过程中的每一个状态均满足守恒条件;若以增量的形式写定律的表达式,则无需选择零势能面,但应明确此过程中哪些是增加量,哪些是减少量.

(八)动量知识和机械能知识的应用。

1.明确系统动量守恒和机械能守恒满足的条件并不相同;动量是否守恒并不关心系统是否有内力,只关心系统的外力,要求合外力为零;机械能是否守恒并不关心外力是否为零,只要求外力做功为零,在内力中,重力(或弹力)做功,其他内力(如摩擦力)做功的代数和应为零.2.注意运动过程分析,画出运动示意图,尤其是各物体位移间的关系;3.注意短暂过程如碰撞、绳绷直,机械能往往不守恒.3.摩擦力做功的特点.要明确谁对谁做功即注意施、受力物体.摩擦力可做正功、负功,也可不做功.相互摩擦的系统内,一对静摩擦力做功的和总是等于零,一对滑动摩擦力所做功的代数和总是负值,其绝对值等于相互作用的滑动摩擦力与相对路程的乘积,等于系统损失的机械能。

9.下列是一些说法。

一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同.②一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反.③在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反.④在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相反.

以上说法正确的是:

a.①②b.①③c.②③d

10.如图23-3所示的装置中,木块b与水平桌面间的接触是光滑的,子弹a沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩至最短的整个过程中:

a.动量守恒,机械能守恒 b.动量不守恒,机械能不守恒。

c.动量守恒,机械能不守恒 d.动量不守恒,机械能守恒。

动量、机械能答案:

1.c 2 . 3.bc 4.c 5.a 6.cd 7.a 8.c 9.d 10.b

振动和波。机械振动。

一)(课本p21)弄清弹簧振子的模型。什么叫完成一次全振动?

思考:如图所示,做简谐振动的质点先后以相同的速度通过a,b两点,中间经历时间0.5s,过b点后再经0.5s,质点又以同样大小方向相反的速度再次通过b点,则质点的振动周期是多少?

二)(课本p22)回复力有什么特点?它是按什么命名的?什么叫简谐运动?

1)一个做简谐运动的单摆在摆动过程中:

a.只有在平衡位置时,回复力等于重力与细绳拉力的合力。

b.只有当小球摆至最高点时,回复力才等于重力与细绳拉力的合力。

c.小球在任意位置,回复力都等于重力与细绳拉力的合力。

d.小球在任意位置,回复力都不等于重力与细绳拉力的合力

三)试分析弹簧振子在一个周期内位移、回复力、,速度、加速度、动能、势能和机械能的变化。

1)一弹簧振子做简谐运动,周期为t,则:

a.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动位移的大小相等,方向相同,则△t等于t的整数倍。

b.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等,方向向反,则△t等于t/2的整数倍。

c.若△t=t,则在t时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度一定相等。

d.若△t=t/2,则在t时刻和(t+△t)时刻弹簧的长度一定相等

2)在水平方向上做简谐运动的弹簧振子,质量为m,最大速率为v,从某时刻算起,在半个周期内:

a.弹力做功一定不为零b.弹力做功可能是零到mv2/2之间的某一值。

c.小球的动量变化量的大小可能是零到2mv之间的某一值 d.弹力的冲量大小一定不为零。

四)(课本p23)弄清振幅,周期和频率的意义。

思考:弹簧振子的振幅是2cm,完成30次全振动用了24s,则它振动的周期是 ,频率是 .振子通过的路程是 .若将其振幅增大到原来的2倍时(仍在弹性限度内),周期为 .

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