高三物理動量定理的計算涉及到多個方面,包括但不限于以下幾種情況:
1. 碰撞問題:在碰撞過程中,物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以可以忽略外力的影響,進(jìn)而用動量守恒定律來求解碰撞后的狀態(tài)。
2. 反沖運動問題:反沖運動也是一種特殊的碰撞運動,同樣滿足動量守恒定律。
3. 繩或桿的一端在豎直平面內(nèi)做圓周運動時,在最高點和最低點,物體的速度方向與受力方向滿足一定的關(guān)系,因此需要用到向心力公式和動量定理來求解。
4. 子彈打入木塊的問題:這也是一種比較常見的動量定理問題。
5. 爆炸問題:爆炸時,系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)大于內(nèi)力,因此也可以用動量守恒定律來求解。
6. 汽車碰撞時的傷害問題:可以通過動量定理來計算碰撞后對車內(nèi)人員的傷害程度。
以上只是動量定理在高三物理中的一部分應(yīng)用,具體應(yīng)用還需要根據(jù)具體問題進(jìn)行分析和求解。
題目:一個質(zhì)量為5kg的物體,在水平地面上受到一個大小為20N、方向與地面成30度角斜向下的推力作用,物體在推力作用下以2m/s的速度做勻速直線運動。求:
(1)物體受到的摩擦力大小;
(2)如果推力撤去,物體還能在水平地面上滑行多遠(yuǎn)?
解答:
(1)物體在推力作用下做勻速直線運動,因此水平方向受力平衡,即摩擦力大小等于推力的大小,即f = Fcos 30° = 20cos 30° = 17.6 N。
(2)當(dāng)推力撤去時,物體在摩擦力作用下做勻減速運動,根據(jù)動量定理,有:
- f × t = 0 - mv
其中,f為摩擦力,t為物體在摩擦力作用下的滑行時間,m為物體質(zhì)量,v為物體撤去推力時的速度。
由于物體在推力作用下做勻速直線運動,因此物體的初速度v? = 2 m/s。根據(jù)動量定理,有:- f × t = 0 - mv?。
聯(lián)立以上兩式可得:
f × t = mv? - mv
代入已知數(shù)據(jù)可得:f × t = - 5 × 2 / 2 × 5 = - 1.6 m/s2。
因此,物體在摩擦力作用下的滑行時間為:t = 1.6 / f = 1.6 / 17.6 s = 0.09 s。
根據(jù)位移公式可得:s = vt = v × t = 2 × 0.09 m = 0.18 m。
所以,物體在撤去推力后還能在水平地面上滑行0.18米。