第一篇:届高考物理专项复习动量守恒定律及其应用冲量和动量定理动量定理练习2教案
动量定理
1. 下列说法中正确的是()
A.物体只有受到冲量,才会有动量 B.物体受到冲量,其动量大小必定改变 C.物体受到冲量越大,其动量也越大
D.做减速运动的物体,受到的冲量的方向与动量变化的方向相同
2. 一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量共120 kg.这个士兵用自动步枪在2 s时间内沿水平方向连续射出10发子弹,每发子弹质量10 g,子弹离开枪口时相对地面的速度都是800 m/s.射击前皮划艇是静止的.求连续射击后皮艇的速度是多大? 3. 物体在恒力作用下作直线运动,在t1时间内物体的速度由零增大到v,F对物体做功W1,给物体冲量I1.若在t2时间内物体的速度由v增大到2v,F对物体做功W2,给物体冲量I2,则()A.W1=W2,I1=I2 B.W1=W2,I1>I2
C.W1
4. 跳伞员从飞机上跳下,经过一段时间速度增大到收尾速度50m/s时才张开伞,这时,跳伞员受到很大的冲力.设张伞时间经1.5s,伞开后跳伞员速度为5m/s,速度方向始终竖直向下,则冲力为体承的_____倍.5. 光子不仅有能量,还有动量,光照射到某个面上就会产生压力-光压,宇宙飞船可以采用光压作为动力.现给飞船安上面积很大的薄膜,正对着太阳光,靠太阳光在薄膜上产生的压力推动宇宙飞船前进,第一次安装反射率极高的薄膜,第二次安装的是吸收率极高的薄膜,那么()A.第一次飞船的加速度大 B.第二次飞船的加速度大
C.两种情况,飞船的加速度一样大 D.两种情况的加速度不能比较
6. 一质量为m的小球,从高为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起。设碰撞时间为t并为定值,则在碰撞过程中,小球对地面的平均冲力与跳起高度的关系是()A.跳起的最大高度h越大,平均冲力就越大 B.跳起的最大高度h越大,平均冲力就越小 C.平均冲力的大小与跳起的最大高度h无关
D.若跳起的最大高度h一定,则平均冲力与小球质量正比
7. 从同一高度将两个质量相等的物体,一个自由落下,一个以某一水平速度抛出,当它们落至同一水平面的过程中(空气阻力不计)()
A.动量变化量大小不同,方向相同 B.动量变化量大小相同,方向不同 C.动量变化量大小、方向都不相同 D.动量变化量大小、方向都相同 8. 相同的玻璃杯从同一高度落下,分别掉在水泥地和草地上。则()A.玻璃杯刚要落在水泥地上时的动量大于刚要落在草地上时的动量 B.玻璃杯落在水泥地上动量的变化量大于落在草地上动量的变化量 C.玻璃杯落在水泥地上动量的变化率大于落在草地上动量的变化率 D.玻璃杯落在水泥地上受到的冲量大于落在草地上受到的冲量
9. 玻璃茶杯从同一高度掉下,落在水泥地上易碎,落在海锦垫上不易碎,这是因为茶杯与水泥地撞击过程中()A.茶杯动量较大 B.茶杯动量变化较大 C.茶杯所受冲量较大 D.茶杯动量变化率较大
10. 质量为5 kg的物体,原来以v=5 m/s的速度做匀速直线运动,现受到跟运动方向相同的冲量15 N·s的作用,历时4 s,物体的动量大小变为()A.40 kg·m/s B.160 kg·m/s C.80 kg·m/s D.10 kg·m/s
参考答案: 1. 答案: D 解析:
2. 答案: 解:每次发射子弹过程中,对人、艇、枪及子弹组成的系统总动量守恒,连续发射十颗子弹和一次性发射十颗子弹结果相同. 由题中所给数据M=120 kg,t=2 s,m=0.01 kg,v1=800 m/s,射击后划艇的速度是v2,由动量守恒得:
10mv1=(M-10m)v2,解得v2≈0.67 m/s.解析:
3. 答案: C 解析: 结合动量定理和动能定理来分析求解。4. 答案: 4 5. 答案: A
解析: 因为光子和薄膜的接触时间极短,在两种情况下接触的时间可以认为近似相等,运用反射率极高的薄膜,根据动量定理得,F1t=-2mv,运用吸收率极高的薄膜,根据动量定理有:F2t=-mv,知安装反射率极高的薄膜,产生的作用力较大,根据牛顿第二定律知,产生的加速度较大.故A正确,B、C、D错误. 故选A. 6. 答案: AD 7. 答案: D 8. 答案: C 9. 答案: D 解析: 考点:动量定理
试题分析: 玻璃茶杯从同一高度掉下,与水泥地和海绵垫接触前瞬间速度相同,动量相同,与水泥地和海绵垫作用后速度均变为零,茶杯动量的变化相同,故AB错误;茶杯的动量变化相同,根据动量定理I=△P得知,茶杯所受冲量相同,故C错误;茶杯与水泥地作用时间短,茶杯与海绵垫作用时间长,△P相同,则动量的变化率较大,故D正确。10. 答案: A 解析: 考点:动量定理
试题分析: 以物体为研究对象,以物体的初速度方向为正方向,由动量定理得:I=p-mv,则物体末动量:p=I+mv=5×5+15=40kg?m/s,故选:A。
第二篇:届高考物理专项复习动量守恒定律及其应用冲量和动量定理冲量练习3教案
冲量
1. 甲乙两个质量相等的物体,以相同的初速度在粗糙程度不同的水平面上运动,甲物体先停下来,乙物体后停下来,则()A.甲物体受到的冲量大 C.两物体受到的冲量相等
B.乙物体受到的冲量大 D.两物体受到的冲量无法比较
2. 关于冲量的概念,以下说法正确的是()
A.作用在两个物体上的力大小不同,但两个物体所受的冲量大小可能相同 B.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定也很大 C.作用在物体上的力的作用时间很短,物体所受的冲量一定很小 D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同,物体所受的冲量一定相同 3. 下面关于冲量的说法正确的是()A.物体受到很大的力时,其冲量一定很大 B.当力与位移垂直时,该力的冲量一定为零
C.不管物体做什么运动,在相同的时间内重力的冲量相同 D.只要力的大小恒定,其冲量就等于该力与时间的乘积 4. 在物体(质量不变)运动过程中,下列说法正确的是()A.动量不变的运动,一定是匀速运动 B.动量大小不变的运动,可能是变速运动
C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等(不为零),那么该物体一定做匀速直线运动 D.若某一个力对物体做功为零,则这个力对该物体的冲量也一定为零
5. 在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于()
A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力 B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间 C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度
D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
6. 古时有“守株待兔”的寓言.假设兔子质量约为2kg,以15m/s的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1m/s,则兔子受到撞击力的冲量大小为()A.28N?s B.29N?s
C.31N?s
D.32N?s 7. 质量为m的物体以初速υ0做竖直上抛运动。不计空气阻力,从抛出到落回抛出点这段时间内,以下说法正确的是()
A.物体动量变化大小是零 B.物体动量变化大小是2mυ0
C.物体动量变化大小是mυ0 D.重力的冲量为零
8. 在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P,有()A.平抛过程较大 B.竖直上抛过程较大 C.竖直下抛过程较大 D.三者一样大
9. 竖直上抛一球,球又落回原处,己知空气阻力的大小f=KV,(其中K为比例常量,且整个过程中KV小于重力),则()
A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B.上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 C.上升过程中动能的改变量大于下降过程中动能的改变量 D.上升过程中动量的改变量小于下降过程中动量的改变量
10. 物块从斜面的底端以某一初速度沿粗糙斜面上滑至最高点后再沿斜面下滑至底端,下列说法正确的是()
A.上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量 B.上滑过程中机械能损失等于下滑过程中机械能损失
C.上滑过程中物块的动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相反 D.上滑过程中地面受到的压力大于下滑过程中地面受到的压力
参考答案: 1. 答案: C 解析:
2. 答案: A 解析: 冲量是矢量,其大小由力和作用时间共同决定. 3. 答案: C 解析: 由冲量的定义可知,力很大作用时间很短,冲量也可以很小.A错.冲量的大小与力的方向和位移的方向无关,所以B错.在相同时间内物体重力的冲量IG=mg·t,C对.如果只是大小不变,方向总发生变化,I=F·t不适用,D错. 4. 答案: AB 解析: 由于动量是矢量,因此动量不变包括大小和方向都不变,一定是匀速运动,选项A正确;而动量大小不变的运动,方向可能发生变化,可能是变速运动,选项B也正确;如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等,可以理解为受到一个恒力作用,有可能做匀变速曲线运动,选项C错误;功和冲量是两个完全不同的概念,某一个力对物体做功为零,这个力对该物体的冲量可以不为零,选项D错误.
225. 答案: C 6. 答案: D 解析: 设初速度方向为正方向,则由题意可知,初速度v0=15m/s;末速度为v=-1m/s; 则由动量定理可知: I=mv-mv0=-2-2×15=32N?s 7. 答案: B 8. 答案: B 9. 答案: BC 解析: A、因物体在上升和下降过程中高度相同,则重力做功的大小相等,故A错误; B.因向上运动时受向下的重力及阻力,而向下运动时,物体受向下的重力及向上的阻力,故向上时的加速度大于向下时的加速度,因高度相同,故向上时的时间小于下降时的时间,故上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量;故B正确;
C.由B的分析可知,向上时的合外力大于向下时的合外力,故由动能定理可知,向上时的动能改变量大于下降时的动能改变量,故C正确;
D.因阻力做功,故落回到地面上时的速度小于上抛时的速度,故向上运动时动量的改变量大于下降过程动量的改变量;故D错误; 故选BC.
10. 答案: B
第三篇:高考物理《冲量、动量和动量定理》复习教案
冲量、动量和动量定理
一、要点
【 要点一 冲量 】 1.下列说法中正确的是
()A.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
B.一质点受两个力作用处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反
C.在同样的时间内,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 D.在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小一定相等,正负号不一定相反
答案 B 【 要点二
动量 】
2.质量是1 kg的钢球,以5 m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁后以3 m/s的速度被反向弹回,钢球的动量改变多少? 若钢球以2 3 m/s的速度,与水平面成30°角落到粗糙地面相碰后弹起,弹起速度大小为2 m/s,方向与水平面成60°角,判别钢球的动量改变量的方向.答案kg•m/s,方向水平向左kg•m/s,与竖直方向成30°角 【 要点三
动量定理 】
3.排球运动是一项同学们喜欢的体育运动.为了了解排球的某些性能,某同学让排球从距地面高h1=1.8 m处自由落下,测出该排球从开始下落到第一次反弹到最高点所用时间为t=1.3 s,第一次反弹的高度为h2=1.25 m.已知排球的质量为m=0.4 kg,g取10 m/s2,不计空气阻力.求:(1)排球与地面的作用时间.(2)排球对地面的平均作用力的大小.答案(1)0.2 s(2)26 N
二、题型
【 题型1 应用动量定理解释现象 】
例1.一个笔帽竖直放在桌面上的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉出纸条笔帽必倒,若快速拉出纸条,笔帽可能不倒.以下判断正确的是
()A.缓慢拉动纸条时,笔帽受到的冲量小
B.缓慢拉动纸条时,纸对笔帽水平作用力小,笔帽也可能不倒 C.快速拉动纸条时,笔帽受到冲量小
D.快速拉动纸条时,纸条对笔帽水平作用力小
答案 C 【 题型2 动量定理的简单应用 】
例2.一质量为m的小球,以初速度 0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的 ,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小.答案
m 0
第四篇:高一物理冲量 动量定理
高一物理冲量
动量定理人教实验版
【本讲教育信息】
一.教学内容:
冲量
动量定理
知识要点:
1.了解冲量的概念,会求力的冲量。
2.理解动量定理的内容,会用动量定理求解有关问题。3.通过动量定理进一步理解动量守恒定律。
重点、难点解析 1.冲量
力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
冲量是矢量:它的方向由力的方向决定。
在国际单位制中,冲量的单位是N·s 理解冲量这一概念时,要注意的几点:
(1)冲量是过程量,它反映的是力在一段时间内的积累效果。所以,它取决于力和时间两个因素,较大的力在较短的时间内的积累效果,可以和较小的力在较长时间内的积累效果相同。求冲量时一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。
(2)根据冲量的定义式IFt,只能直接求恒力的冲量,无论是力的大小还是方向发生变化时,都不能直接用IFt求力的冲量。
(3)当力的方向不变时,冲量的方向跟力的方向相同,当力的方向变化时,冲量的方向一般根据动量定理来判断。2.动量定理
物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受的力的冲量,这个关系叫做动量定理。
公式mv1mv2F(t/t)中F为合外力,即物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
3.计算力的冲量及物体的动量有两种方法:
一是运用定义式IFt,pmv,根据具体情况确认是求某一力的冲量,还是合力的冲量,明确所求冲量跟哪一段时间相对应,IFt只适用于恒力,否则不能直接用定义式计算。而动量是状态量,计算时必须明确是哪一个物体在哪一个时刻或哪一位置的动量。由于速度具有相对性,所以动量也具有相对性,一般取大地为参照物。
二是运用动量定理Ip,可根据物体的动量变化计算出合力的冲量或某一个力的冲量,也可根据物体所受合力冲量计算物体动量变化。动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力,不但适用于物体做直线运动,也适用于物体做曲线运动,且不涉及过程中的加速度和位移。所以在计算变力的冲量时通常求解物体的动量变化,再根据动量定理求得冲量.在计算物体做匀变速曲线运动过程中的动量增量时,往往求解物体所受外力的冲量,再由动量定理求得物体的动量变化。
4.动量定理的研究对象既可以是单个质点,也可以是两个或两个以上的独立物体组成的用心
爱心
专心
系统。研究的过程可以是单一简单的,也可是多个不同的子过程组成的复杂过程。对多个物理对象,多个物理过程往往可以采用整体的方法,也就是应用系统动量定理,此时的冲量为系统所受外力的总冲量I,动量增量为系统总动量对全过程的增量。从整体出发,忽略中间状态或过程,化繁为简,使问题得以顺利解决。在计算系统中冲量和系统总动量时,必须注意动量定理的矢量性.在高中阶段涉及的问题中,只要求用动量定理处理一维空间的问题。处理问题时,应先明确力和动量(速度)的方向,选定正方向。建立一维坐标系,然后用带正、负号的数值表示矢量。这样矢量的运算就可以简化为代数运算。
【典型例题】
例
1放在水平面上质量为m的物体,用一水平力 F推它t秒,但物体始终没有移动,则这段时间内F对物体的冲量为
()
A.O
B.Ft
C.mgt
D.无法判断
解析:对于冲量的理解应该与做功区分开,当有力作用在物体上时,经过一段时间的累积,该力就对物体有冲量,不管物体是否动。
按照冲量概念的定义,物体受到的力的冲量大小和方向只与F、t有关大小等于Ft,方向与F相同,所以答案应为B。
这里需要注意,物体始终没有移动是因为物体还受到地面的静摩擦力的作用,静摩擦力的冲量总是与力F的冲量大小相等,方向相反。其合冲量为零。
答案:B
例2 如下图所示,原来静止在光滑水平面上的两小车,两车之间有一根被压缩的轻弹簧。如果B车的质量为A车质量的2倍,当弹簧弹开时,作用于B车的总冲量是4N·s,求作用于A车的总冲量。
解析:在水平方向A、B受到的力是弹簧对它们的作用力,弹力对A、B而言是同时存在的,当弹簧恢复原长时,弹力消失,即对A、B而言力的作用时间是一样的。
/
设弹簧对A、B的作用力分别为f和f,且这力是一个变力,根据牛顿第三定律知,/任一时刻都有f=-f。A受到的弹力方向向左,B受到的弹力方向向右,已知B车受到的冲量为IB=4N·s,则A车受到的冲量IA=-4N·s。即A车受到的总冲量大小为4N·s,方向向左。
点评:对于发生相互作用的两个物体来说,它们相互作用力的冲量也满足牛顿第三定律,即大小相等,方向相反。
例3 如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,在到达斜面底端的过程中
()
用心
爱心
专心
A.重力的冲量相同 B.弹力的冲量相同
C.合力的冲量相同
D.以上说法均不对
解析:设物体质量为m,沿倾角为的斜面下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律mgsinma。
设物体开始下滑时高度为h,根据初速为零匀加速运动的位移公式,可得物体下滑的时间为
t2h/sin2h 2gsin下滑过程中重力的冲量为
Imgtmg2h
gsin2同理可得,物体沿倾角为的光滑斜面下滑过程中重力的冲量为
Img2h 2gsin
因为,所以II,选项A错误。
力的冲量是矢量。两个矢量相同,必须大小和方向都相同。因该题中,故弹力的方向和合力的方向都不同,弹力的冲量的方向和合力的冲量的方向也不同。选项B、C错误。
综上所述,该题答案为D。
例4 一个质量为m的物体做匀速圆周运动,其半径为R,线速度为v,问在转动一周的时间内物体所受合外力的冲量为多少?
2Rv2
解析:根据匀速圆周运动的规律,物体受到合外力Fm,绕一周的时间T,vR所以合力的冲量IFT2mv。这一结果正确吗? 上述物体所受合外力的大小是不变的,但方向时刻改变,所以物体所受合外力是变力,本题不能用IFt求解。物体转动一周动量变化为零,由动量定理得,物体的动量变化等于物体所受冲量。所以本题所求的合外力冲量为零。
例5 如图,用0.5 kg的铁锤把钉子钉进木头里去,打击时铁锤的速度v=4.0m/s,如果打击后铁锤的速度变为零,打击的作用时间是0.01s,那么
用心
爱心
专心
(1)不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力多大?
(2)考虑铁锤的重力,铁锤钉钉子的平均作用力又是多大?
解析:(1)不计铁锤受的重力时,设铁锤受到钉子的平均作用力为F,取铁锤的速度v的方向为正方向,以铁锤为研究对象,由动量定理有:
F1tmv'mvmv mv0.54.0F1N200Nt0.01___
F为负值,表示它的方向与速度v的方向相反,即方向是竖直向上的,由牛顿第三定律可知,铁锤对钉子的平均作用力F1/的大小为200N,方向竖直向下。
(2)考虑铁锤受的重力时,设铁锤受到钉子的平均作用力为F2,取铁锤的速度v的方向为正方向,铁锤受到的合外力为F2+mg(代数和),由动量定理有:
(F2mg)tmv______ mvF2mg(2004.9)t
例6 一质量为O.10 kg的小球从0.80 m高处自由下落到一厚软垫上。若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s,则这段时间内软垫对小球的平均作用力为
。若小球落在水泥地面上,小球从接触地面至速度减小为零经历了0.00ls,则该段时间内地面对小球的作用力为
(g取10m/s2)。
解析:小球自由下落0.80 m时速度为
v2100.804.0m/s
小球和软垫(或地面)碰撞过程中,受重力和软垫(或地面)弹力作用,若选竖直向上方向为正,则由动量定理得
(Nmg)t0(mv)
mvmg t当t0.20s时,0.104.0N0.10103.0N
0.20所以N用心
爱心
专心
当t0.001s时,N0.104.00.10104.0102N
0.001说明:动量定理中的力F应为物体所受合外力,故应用动量定理应对物体受力情况进行全面的分析,正确地表示出物体所受合外力,至于某些力是否可忽略(如该题中的重力),应视具体情况而定,不能随意忽略。
【模拟试题】
1.关于冲量的概念,以下说法正确的是
()
A.作用在两个物体上的力大小不同,但两个物体所受的冲量大小可能相同
B.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定也很大
C.作用在物体上的力的作用时间很短,物体所受的冲量一定很小 D.只要力的作用时间和力的乘积相同,物体所受的冲量一定相同
2.如图所示,质量为m的物体,在跟水平方向成角的力F作用下,以速度v匀速前进t秒钟,则物体在这段时间内受到力F的冲量与合外力的冲量各为
()
Ftcos
Ftcos A.Ft B.FtsinFtsin
0 C.Ft D.Ft3.如图所示,一木楔固定在水平地面上,木楔的倾角为,在斜面上有一质量为m的小物块处于静止状态,则在t时间内,斜面对小物块的冲量大小和方向是
()
A.mgtcos,垂直于斜面向上
B.O
C.mgt,竖直向上
D.mgt,竖直向下
4.运动员向球踢了一脚,踢球时的力F=100N,球在地面上滚动了t=10s停下来,则运动员踢球的冲量为
()
A.1000N·s
B.500N·s
C.零
D.无法确定 5.如果物体所受的合外力为零,那么
()A.物体的动量为零 B.物体所受的冲量为零
C.物体速度的变化为零
D.物体动量的变化为零
6.人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做是为了
()
用心
爱心
专心
A.减小冲量
B.减小动量的变化量
C.延长与地面的冲击时间,从而减小冲力 D.增大人对地面的压强,起到安全作用 7.质量为m的物体,在水平面上以加速度a从静止开始运动,所受阻力为F,经过时间t,它的速度为v,在此过程中物体所受合外力的冲量为
()
A.(maF)v/a C.mat
B.mv
D.(maF)v/a
8.如果物体在任何相等时间内受到的冲量都相同(不为O),则物体的运动
()
A.可能是匀变速直线运动
B.可能是匀变速曲线运动
C.可能是匀速直线运动
D.可能是匀速圆周运动
9.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为()
A.仍在P点
B.在P点左边
C.在P点右边不远处
D.在P点右边原水平位移的两倍处
10.如图所示。质量为5kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动,物体与水平面间的摩擦因数=0.2。若水平方向取拉力方向为正方向,竖直方向取向上为正方向,则在5s内物体所受拉力的冲量为
N·s,重力的冲量为
N·s,支持力的冲量为
N·s,摩擦力的冲量为
N·s(g取10m/s2)。
11.质量为50kg的人,腰系5m长的安全带,从高架上不慎掉下来,安全带由开始绷紧到人最终停止的时间为2s,g=l0m/s2,则安全带对人的平均冲击力是
N。12.如图表示一质量为5kg物体的运动速度—时间图象,则在0~2s内物体的动量增量为
;2~6s内物体所受的冲量为
;6~10s内物体所受的冲力大小为。
用心
爱心
专心
13.质量为lkg的物体从离地面5m高处自由落下,与地面碰撞后,上升的最大高度为3.2m,设球与地面接触时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为多大?(取g10m/s2)14.用水平力拉一质量为m的物体,使它在水平面上从静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为,经过时间t后,撤去此力,撤去力后物体在摩擦力的作用下又经过时间t停止运动,求拉力的冲量?
15.一质量为m的小铁块,从离沙面高度h处自由下落,然后掉进沙坑里,已知铁块在沙中运动时受到的阻力为f,不计空气阻力,则小铁块在沙里运动时间为多少?
用心
爱心
专心
试题答案
1.A 7.BC 2.D 3.C 4.D 5.BCD 6.C 8.AB 9.B 10.50-250 250-50
10N 用心
爱心专心 11.750 13.100N 15.12.10kg·m/s 0 N·s 14.2mgt m2gh
fmg
第五篇:冲量和动量 动量定理的应用 教案
冲量和动量·动量定理的应用·教案
一、教学目标
1.通过例题分析,使学生掌握使用动量定理时要注意:(1)对物体进行受力分析;(2)解题时注意选取正方向;(3)选取使用动量定理的范围。
2.通过对演示实验的分析,培养学生使用物理规律有条理地解释物理现象的能力。
二、重点、难点分析
动量定理的应用,是本节的重点。动量、冲量的方向问题,是使用动量定理的难点。
三、教具
宽约2cm、长约20cm的纸条,底部平整的粉笔一支。
四、主要教学过程(一)引入新课
物体动量的改变,等于作用力的冲量,这是研究力和运动的重要理论。它反映了动量改变和冲量之间的等值同向关系。下面通过例题,具体分析怎样使用动量定理。
(二)教学过程设计
例1.竖立放置的粉笔压在纸条的一端。要想把纸条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速将纸条抽出?说明理由。
在同学回答的基础上,进行演示实验。第一次是小心翼翼地将纸条抽出,现象是粉笔必倒。第二次是将纸条快速抽出。具体方法是一只手捏住纸条没压粉笔的一端,用另一只手的手指快速向下打击纸条中部,使纸条从粉笔下快速抽出。现象是粉笔几乎不动,仍然竖立在桌面上。
先请同学们分析,然后老师再作综合分析。
分析:纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg作用,方向沿纸条抽出的方向。不论纸条是快速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变。在纸条抽出过程中,粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示,粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt,粉笔原来静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示。根据动量定理有
μmgt=mv 如果缓慢抽出纸条,纸条对粉笔的作用时间比较长,粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了一定的速度。由于惯性,粉笔上端还没有来得及运动,粉笔就倒了。
如果在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变。粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。
练习:有一种杂技表演,一个人躺在地上,上面压一个质量较大的石板。另一个人手持大锤狠狠地打到石板上。问躺着的人是否会有危险?为什么?
请同学们判断结果,说明原因,老师最后再总结。由于铁锤打击石板的时间极短,铁锤对石板的冲量极小,石板的动量几乎不变,躺着的人不会受到伤害。
例2.质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放,下落1s落到沙子表面上,又经过0.2s,铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变,求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。(g=10m/s2)解法1:(用牛顿第二定律求解)铁球下落1s末,接触到沙坑表面时速度 v=gt=10×1m/s 铁球在沙子里向下运动时,速度由v=10m/s减小到零。铁球运动的加速度方向向上,铁球在沙子里运动时,受到向下的重力mg和沙子对它的阻力f。根据牛顿第二定律,以向上为正方向。f-mg=ma 沙子对铁球的作用力
f=mg+ma=1×(10+50)N=60N 解法2:(使用动量定理)铁球由静止下落1s末,到与沙子接触时速度为 v=gt=10×1m/s=10m/s 在沙子里运动时,铁球受到向下的重力mg和沙子对它向上的阻力f。以向上为正方向,合力的冲量为(f-mg)t,物体的动量由mv减小到零,动量的改变为0-mv。根据动量定理,(f-mg)t=-mv 沙子对铁球的阻力
说明:因为规定向上为正方向,速度v的方向向下,所以10m/s应为负值。解法3:(使用动量定理)铁球在竖直下落的1s内,受到重力向下的冲量为mgt1。铁球在沙子里向下运动时,受到向下的重力冲量是mgt2,阻力对它向上的冲量是ft2。取向下为正方向,整个运动过程中所有外力冲量总和为I=mgt1+mgt2-ft2。铁球开始下落时动量是零,最后静止时动量还是零。整个过程中动量的改变就是零。根据动量定理,mgt1+mgt2-ft2=0 沙子对铁球的作用力
比较三种解法,解法1使用了牛顿第二定律,先用运动学公式求出落到沙坑表面时铁球的速度,再利用运动学公式求出铁球在沙子里运动的加速度,最后用牛顿第二定律求出沙子对铁球的阻力。整个解题过程分为三步。解法2先利用运动学公式求出铁球落到沙子表面的速度,然后对铁球在沙子里运动这一段使用动量定理,求出沙子对铁球的阻力。整个过程简化为两步。解法3对铁球的整个运动使用动量定理,只需一步就可求出沙子对铁球的阻力。解法3最简单。通过解法3看出,物体在运动过程中,不论运动分为几个不同的阶段,各阶段、各个力冲量的总和,就等于物体动量的改变。这就是动量定理的基本思想。
课堂练习:
1.为什么玻璃杯掉到水泥地上就会摔碎,落到软垫上,就不会被摔碎?
2.质量5kg的物体静止在水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,物体在F=15N的水平恒力作用下由静止开始运动。物体运动到3s末水平恒力的方向不变,大小增大到F2=20N。取g=10m/s2,求F2作用于物体上的5s末物体的速度。
答案:13m/s。(三)课堂小结
通过例题分析,可以看出:
(1)使用动量定理时,一定要对物体受力进行分析。
(2)在一维空间内使用动量定理时,要注意规定一个正方向。(3)正确选择使用动量定理的范围,可以使解题过程简化。