必修1 8 动量,冲量和动量定理

发布 2022-09-14 11:41:28 阅读 8942

知识点1 冲量。

1.定义。2.理解要点。

1)矢量性2)冲量的时间性.

3)冲量的计算4)区别冲量和功。

知识点2 动量。

1.动量概念。

2.动量的变化。

知识点3 动量定理。

1.内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,即.

2.理解要点。

1)公式是矢量式,两边不仅大小相等,而且方向相同.公式中是物体所受合外力的冲量.可以先求出物体的合外力,若为恒力,则直接代入公式用求得;若不能求出合力,则先求出每一个分力的冲量,再将诸个分力的冲量合成,亦可得合外力的冲量.

2)公式除表明两边大小、方向关系外,还说明了两边的因果关系,即合外力的冲量是动量变化的原因.

3)动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系,反映力对时间的积累效果,与物体的初、末动量无必然联系.动量变化的方向与合外力的冲量方向相同,而物体在某一时刻的动量方向跟合外力的冲量方向无必然联系.

4)定理不仅适用于单个物体,亦适用于物体系.对物体系,只需分析系统受的外力,而不必考虑系统内力,系统内力不改变系统的总动量.

5)动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动,对于微观现象和高速运动仍然适用.

6)动力学问题中的应用:在不涉及加速度和位移的情况下,研究运动和力的关系时,用动量定理求解一般较为方便.因为动量定理不仅适用于恒力作用,也适用于变力,而且也不需要考虑运动过程的细节.

知识点4 动量定理的应用。

1.用动量定理解释现象。

2.应用动量定理解题的步骤。

3.应用动量定理解题的技巧。

例1】 质量为的钢球自高处落下,以速率碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为,在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和动量变化的大小为( )

a.向下, b.向下,

c.向上, d.向上,

例2】 使质量为的物体做竖直上抛运动,后回到出发点,不计空气阻力,在此过程中物体动量的变化和所受的冲量分别是( )

a.,方向竖直向下;,方向竖直向上。

b.,方向竖直向上;,方向竖直向下。

c.和,方向均竖直向下。

d.和,方向均竖直向下。

例3】 如图所示,质量为的小滑块沿倾角为的斜面向上滑动,经过时间速度为零后又下滑,经过时间回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为,在整个运动过程中,重力对滑块的总冲量为( )

a. b.

cd. 例4】 两质量相同的物体a和b分别静止在光滑的水平桌面上,因分别受到水平恒力作用,同时开始运动.若b所受的力为a的k倍,经过t时间后分别用、和、表示在这段时间内a和b各自所受恒力的冲量和做功的大小,则有( )

ab., cd.,

b例5】 水平面上有两个质量相等的物体a和b,它们分别在水平推力和作用下开始运动,分别运动一段时间后撤去推力,两个物体都将运动一段时间后停下.物体的v—t图线如图所示,图中线段ab∥cd.则以下说法正确的是( )

水平推力的大小 ②水平推力的大小 ③a所受摩擦力的冲量大于b所受摩擦力的冲量 ④a所受摩擦力的冲量小于b所受摩擦力的冲量。

abcd.②④

b例6】 如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为圆周的最低点.每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为零),关于它们下滑的过程,下列说法中正确的是( )

a.重力对它们的冲量相同。

b.弹力对它们的冲量相同。

c.合外力对它们的冲量相同。

d.它们的动能增量相同。

a例7】 如图,铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度抽出纸条后,铁块掉在地上的点.若以速度抽出纸条,则铁块落地点为( )

a.仍在点。

b.点左边。

c.点右边不远处。

d.点右边原水平位移的两倍处。

解析:当以速度2v抽出纸条时,摩擦力对铁块的作用时间减少,由动量定理可知,铁块水平抛出的速度减小,帮将落到p点左边。

答案:b例8】 把质量为的物体放在光滑的水平面上,如图所示,在与水平方向成角、大小为5n的力作用下从静止开始运动,在内力对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少?

例9】 两物体甲和乙分别在恒力和的作用下沿同一直线运动,它们的动量随时间变化关系如图所示,设甲在时间内受到的冲量大小为,乙在时间内受到的冲量大小为,则由图可知( )

a., b.,

c., d.,

解析:由图像知,动量的变化相等,由动量定理知,两种情况下冲量大小相等;由于f1的作用时间短,故f1较大。

答案:a例10】 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,在水平恒力f作用下由静止开始运动,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( )

ab. cd.

c例11】 质量为m的小球在水平面内做半径为r的匀速圆周运动,它的角速度为,周期为t,在时间内,小球受到的冲量的大小为( )

abc. d.

a例12】 如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力f的作用.力f可按图中(a)(b)(c)(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是f与的比值,力沿斜面向上为正).

已知此物体在时的速度为零,若用、、、分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是( )

ab. cd.

c例13】 一质量为的物体放在光滑的水平面上,现以恒力沿水平方向推物体,在相同的时间间隔内,下列说法正确的是( )

a.物体的位移相同b.物体动能的变化量相同。

c.对物体做功相等d.物体的动量变化相同。

例14】 一高空作业的工人体重为,系一条长为的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间,则安全带受到的冲力是多大?(取)

例15】 某消防队员从一个平台上跳下,下落后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了.在着地过程中,对他双脚的平均作用力估计为( )

a.自身所受重力的倍 b.自身所受重力的倍。

c.自身所受重力的倍 d.自身所受重力的倍。

例16】 如图所示,为斜轨道,与水平面夹角,为水平轨道,两轨道在处通过一小段圆弧相连接,一质量为的小物块,自轨道的处从静止开始沿轨道下滑,最后停在轨道上的点,已知点高,物块与轨道间的动摩擦因数为,求:物块沿轨道段滑动的时间与沿轨道段滑动的时间之比等于

例17】 质量为的列车,从某处开始进站并关闭动力,只在恒定阻力作用下减速滑行.已知它开始滑行时的初速度为,当它滑行了时,速度减小到,接着又滑行了一段距离后刚好到达站台停下,那么。

1)关闭动力时列车的初动能为多大?

2)列车受到的恒定阻力为多大?

3)列车进站滑行的总时间为多大?

冲量和动量 动量定理

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