动量定理的应用

发布 2022-09-14 12:43:28 阅读 2832

1.应用动量定理解题的基本方法。

1)动量定理反映了冲量的作用效果是使物体动量发生变化,并非产生了动量,也。

不能认为合外力的冲量就是动量的变换。合外力的冲量是引起物体状态变化的。

外在因素,而动量的变化是合外力冲量变化后的必然结果。

2)动量定理是利用牛顿第二定律和运动学公式在恒力条件下推导出来的。一般来。

说,用牛顿第二定律能解决的问题,用动量定理也能解决。但对于变力的问题,用牛顿第二定律不能解决,而可以用动量定理来求解,所以动量定理可以求变力的平均力。

3)应用动量定理解题的一般步骤。

a.确定研究对象。

b.分析研究对象所受的全部外力及作用时间c.确定物理过程,找初、末速度。

d.建立坐标系,选定正方向,表示每个力的冲量和物体的初、末动量e.根据动量定理列方程求解。

2.应用动量定理处理流体问题的技巧。

例:高压采煤水枪出水口的截面积为s,水的射速为v,射到煤层上后,水的速度为零,若水的密度为ρ,求水对煤层的冲力。

分析:取一小段时间**到煤层上的水进行研究,这部分水在较短的时间内速度变为零,煤一定对水产生力的作用。因此,可以由动量定理来求煤对水的平均作用力,再由牛顿第三定律就知道水对煤的作用力。

解:设在δt时间**出的水的质量为δm,则δm=ρsvδt,以δm为研究对象,它在δt内的动量变化量是δp=δm(0-v)=-svδt,设f为水对煤煤层的冲力,f1为煤层对水的反冲力,f1的方向为正方向。根据动量定理(忽略水的重力)有f1δt=-ρsvδt,所以有f1=-ρsv。

根据牛顿第三定律得f=- f1=-ρsv

动量与能量综合应用常见模型。

弹簧模型。弹簧处于最长或最短时两物体速度相等,弹性势能()系统满足动量守恒()机械能守恒()。弹簧处于原长时弹性势能为零,系统满足动量守恒(),机械能守恒()。v1=()v2=()

1/4光滑圆弧轨道模型。

最高点:m与m具有(),且m不可能从此处离开轨道,系统()(系统机械能守恒()。最低点,m与m分离点,水平方向动量守恒,mv0=mv1+mv2,机械能守恒()

子弹打木块模型。

系统动量守恒(),能量守恒()木块固定和放于光滑水平面上,子弹完全穿出时()相等。

人船模型。

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