《動量定理典型例子》由會員上傳分享，可免費在線閱讀。 更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資訊-天天文庫。
1、動量定理的典型例子 【例1】三個質(zhì)量相等的小球A、B、C以相同的初速度v0垂直向上、垂直向下、水平拋擲。 如果不考慮空氣阻力，假設(shè)A、B、C三個球落地時的速度分別為v1、v2、v3，則[]A。 時間t后，如果沒有一個球落地，則三個球的動量變化大小和方向相等。 B、球 A 從被拋起到落地的動量變化幅度為 mv1-mv0，方向垂直向下 C、三個球運動過程中的動量變化率大小和方向相等 D、當三個球被扔到地上，A球的沖力最大。 【分析】選項A需要確定三個球的動量變化。 直接套用△p=p2-p1比較麻煩，因為動量是矢量，它們的方向不在同一直線上，所以不容易求矢量差。考慮到它們所受的合力為
2.重力和萬有引力都是一樣的。 根據(jù)動量定理△p=F加t，可見選項A是正確的。 選項B是確定球A從被投擲到落地的動量變化。 由△p=p2-p1可得△p=mv1+mv0，方向垂直向下，故選項B錯誤。 對于C選項，由F=△p/t可知正確。 由于垂直拋擲的球 A 在空中持續(xù)時間最長，因此球 A 受到的動量 mgt 也最大，因此選項 D 也是正確的。 【答】ACD。 【例2】兩車A、B制動后動量相等，沿兩條水平道路滑行。 如果一個。 1：1B。 1：2C。 2:1D。 1:4 【分析】兩車滑動時，只受到水平方向阻力f的影響。 在這個力的作用下，物體的動量發(fā)生變化。當指定車輛的方向為正方向時，牛頓第二定律的動量表達形式為： 故兩車滑動
3、運行時間：當p和f相同時，滑動時間t相同。 【答案】A. 【解說】物體的動量反映了它能夠克服阻力移動多長時間。 從這個意義上說，如果p和f相同，則可以立即得出t相同的結(jié)論。 如果將問題條件改為“兩車所面對的路面動摩擦系數(shù)相同”，則由f=μmg，可得【例3】一名消防員從平臺上跳下，墜落2m并觸及雙腳著地，然后他用彎曲雙腿緩沖的方法，讓你的重心下降0.5m。 著陸時地面施加在他腳上的平均力估計為[]A。 2倍自己所經(jīng)歷的重力 B.5倍自己所經(jīng)歷的重力 C.8倍自己所經(jīng)歷的重力 D.10倍自己所經(jīng)歷的重力 【分析】墜落2m后，腳第一次落地時的速度地面。 觸地后動量定理的典型例題，速度從v下降到v'=0的時間可以認為等于彎曲腿降低重心所需的時間△h=0.5m
4. 時間。 在這段時間里，他腳下所面對的地面上的力可以簡化為一個恒定的力。 因此，重心下降Δh=0.5m的過程可視為勻速減速過程。 因此，所需的時間是在接觸地面的過程中。 假設(shè)地面對雙腳施加的平均力為N，向上的方向為正方向。 根據(jù)動量定理【答案】B.【解釋】將消防員雙腳著地時腿部彎曲做勻速減速運動的過程簡化，即將實際現(xiàn)象抽象成物理模型，是考察的一項非常重要的能力在這個問題上，應(yīng)該理解。 另外，本題與例4相同，應(yīng)用動量定理的公式時，首先要指定正方向，求出合外力的沖量。 [例4] 質(zhì)量為70kg的撐桿跳運動員從5.60m高處落到海綿墊上，1s后停止。 (1)求海綿墊對運動員施加的平均力； (2) 如果身體和
5、海綿墊接觸面積0.20m2。 求身體的平均壓力； （3）如果不使用海綿墊，運動員跌入接觸面積為0.05m2的普通沙坑，0.1s后停止。 求沙坑對運動員施加的平均力和運動員受到的力。 （取g=10m/s2） 【分析】以運動員為研究對象。 當從h=5.6m的高度跌落到海綿或沙坑時，有兩種狀態(tài)：開始和結(jié)束。 那么運動的初始動量p1=mv，其方向垂直向下； 最終動量p2=mv'=0。 在第一個和最后一個狀態(tài)的過程中（即落地過程中），運動員除了受到向下的重力外，還受到垂直向上的支撐力。 在這兩種力的合沖力作用下，運動員產(chǎn)生動量。 種類。 【解】設(shè)第一個和最后兩個狀態(tài)所經(jīng)過的時間為△t。 當指定垂直向上為正方向時，則總外力的沖量為（
6.N—mg)△t。 根據(jù)動量定理，當（N—mg）△t=0-（-mv）（1）落在海綿上時，△tl=ls，所以海綿對運動員施加的平均力=1442N。 (2)身體受到的平均壓力 (3)落入沙坑并在△t2=0.ls后停止，沙坑對運動員的平均力和平均壓力分別為 [解釋]可見經(jīng)計算，在該問題的條件下，N2≈5.6N1，P2≈22.5P1，海綿墊的使用無論是在延長動作時間還是增加接觸面積方面都有所提高，從而有效地保護了運動員免受運動傷害。劇烈碰撞。 問題是基于運動員著地過程的開始和結(jié)束動量定理的典型例題，或者是從運動員開始下落到在海綿或沙坑上休息的整個過程的開始和結(jié)束。 【例5】在質(zhì)量為m、質(zhì)量為M的木塊底部系一根細線
7、將鐵塊浸入水中，從靜止處以加速度a均勻下沉（如圖所示）。 t1s 時間后，細線斷裂，t2s 后，木塊停止下沉。 求鐵塊停在木塊上并下沉?xí)r的速度。 【分析】木塊和鐵塊以加速度a一起下沉，t1s后獲得一定的速度。 細鐵絲斷裂后，鐵塊加速向下，木塊減速向下。 根據(jù)受力情況和運動變化的特點，可以根據(jù)力與運動變化的關(guān)系來求解。 【解】從動量定理考慮：以木塊和鐵塊作為整體，細線斷裂前后全身所受的總外力不變，始終是總重力與總重力之差。兩者所受到的浮力之和，即F=(m+M)a。 兩者開始下沉之間的時間和木塊停止下沉的時間之間，其總沖量為I=F(t1＋t2
