PAGEPAGE6动量和动量定律一、基本概念:1。下述说法中,正确的是()A。速率大的物体,它的动量一定大B。动量大的物体,它的速率一定大C。只要物体的运动速率大小不变,物体的动量也不变D。竖直上抛的物体经过空中同一点的动量不相同2。将质量相等的三只小球A、B、C从离地同一高度以大小相同的初速率分别上抛、下抛、平抛出去,空气阻力不计,这么,有关三球动量和冲量的情况是()A。三球刚着地时的动量相同B。三球刚着地时的动量各不相同C。三球从抛出到着地时间内,受重力的冲量最大的是A球,最小的是B球D。三球从抛出到着地时间内,受重力的冲量均相同3。在一光滑的水平面上,有一轻质弹簧,弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端紧邻着一物体A,已知物体A的质量mA=4kg,如图所示,现用一水平力F作用在物体A上,并向左压缩弹簧,F做功50J后(弹簧仍处在弹性限度内),忽然撤掉外力F,物体从静止开始运动。则当撤掉F后,弹簧弹力对A物体的冲量为。4、用电锤在建筑物表面钻孔时,铰刀所受的阻力与深度成反比,若铰刀匀速躲进时,第1s内阻力的冲量为100N·s,求5s内阻力的冲量。5、质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向仍然在仍然线上。
已知t=0时质点的速率为零。在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的动量最大()A。t1B。t2C。t3D。二、用动量定律解题的基本步骤(1)审题,确定对象:对谁、对哪一个过程;(2)对物体进行受力剖析,剖析力在过程中的冲量,或合力在过程中的冲量;(3)捉住过程的初,末状态,选取参考方向,对初,末状态的动量大小,方向进行描述;(4)依据动量定律,列举动量定律的物理表达式;(5)写清各化学量之间关系的补充表达式;(6)求解多项式组,并剖析作答。说明:①动量定律中的力必须是物体所受的合外力,这就要求在受力剖析时不能出错。既不能张冠李戴把其他物体所受的力当做是该物体所受的力,也不能丢三落四把某个力扔掉,更不能无中生有把本来没有的力给假想下来。②动量定律是矢量式,求解前必须先选取正方向。无论是力还是动量,顺我者正,逆我者负"。6、蹦床是运动员在一张紧绷的弹性网上蹦跳,翻滚并做各类空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3。2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5。0m高处。已知运动员与网接触的时间为1。2s。求在这段时间外网对运动员的平均斥力。
(g取10m/s2)三、随堂训练1。古代有!守株待兔"的寓言,设狐狸的腹部遭到大小等于自身重力的严打力时即可致死,并设狐狸与树根作用时间为0。2s,则被撞倒的狐狸其奔跑速率可能为(g=10m/s2)()A。1m/sB。1。5m/sC。2m/sD。2。5m2。如图所示跳水运动员(图中用一小圆圈表示),从某一悬崖上水平跳出,掉入河水中,已知运动员的质量m=60kg。初速率v0=10m/s。若经过1s时,速率为v=10m/s,则在此过程中,运动员动量的变化量为(g=10m/s2A。600kg·m/sB。600kg·m/sC。600(-1)kg·m/sD。600(+1)kg·3。某物体沿粗糙斜面上滑,达到最低点后又返回原处,下述剖析正确的是()A。上滑、下滑两过程中磨擦力的冲量大小相等B。上滑、下滑两过程中合外力的冲量相等C。上滑、下滑两过程中动量变化的方向相同D。整个运动过程中动量变化的方向沿斜面向上4。司机醉酒驾驶极易发生车祸,在车辆上安装安全气帘可以在发生交通车祸时对司机起一定的保护作用。为测试安全气帘的可靠性,在一次测试试验中,让车辆以20m/s的速率撞到竖直墙面上,碰撞后车辆在极短的时间内停止,没有盘整。
高速摄像机的记录显示,车辆撞树后气帘立刻充气膨胀,模拟司机(用橡皮制做的司机模型)冲向气帘经0。2s停止运动,模拟司机冲向气帘的腹部和背部的质量约为30kg,与气帘的接触面积约为1。0×103cm四、课外练习;1。质量为m的物体以初速率v0开始做平抛运动,经过时间t,增长的高度为h,速度变为v,在这段时间内物体动量变化量的大小为()A。m(v-v0)B。mgtC。D。m2。如图所示,运动员击球将质量为m的足球击出。假如足球被拍子击打前、后顿时速率的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2>v1。重力影响可忽视,则此过程中拍子对足球斥力的冲量()A。大小为m(v2+v1),方向与v1方向相同B。大小为m(v2-v1),方向与v1方向相同C。大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同D。大小为m(v2-v1),方向与v2方向相同3。质量为m的钢球自高处落下,以速度v1碰地动量定理课本图片,竖直向下弹回,碰撞时间极短,离地的速度为v2。在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为()A。向上,m(v1-v2)B。向上,m(v1+v2)C。向下,m(v1-v2)D。向下,m(v1+v2)4。
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坐落同一圆周上,a点为圆周的最低点,d点为圆周的最高点。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),关于它们下降的过程,下述说法中正确的是()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5。在光滑水平面上有一静止小滑块,若给滑块加一水平往右的力F1,持续一段时间后立刻换成与力F1相反方向的力F2,当F2持续时间为F1持续时间的一半时撤掉力F2,此时滑块刚好回到初始位置,且具有大小为p的动量。在上述过程中,F1对滑块做功为W1,冲量大小为I1:F2对滑块做功为W2,冲量大小为I2。则()A。I1=p/3,I2=2p/3B。I1=p/3,I2=4p/3C。W1=W2/8D。W16。某人身系弹性绳自高空p点自由下落,如图所示a点是弹性绳的原长位置,c点是人所抵达的最高点,b点是人静止悬吊时的平衡位置。不计空气阻力,则下述说法中正确的是()A。从p至c过程中重力的冲量小于弹性绳弹力的冲量B。从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功C。
从p至b过程中人的速率不断减小D。从a至c过程中加速度方向保持不变7。如图所示,轻弹簧平置于粗糙的水平地面上,同种材料弄成的两个物块分别向轻弹簧运动并压缩弹簧。设物块质量为m,在接触弹簧前的速率为v0,动量为p0,从接触弹簧到弹簧被压缩到最短的时间为t,弹簧的最大压缩量为x。两个物块相比较()A。若p0相等,则x一定相同B。若v0相等,则t一定相同C。若p0相等,m较大,则x较小D。若v0相等,m较大,则t较小8。如图所示,物体在粗糙的水平面上往右做直线运动。从A点开始遭到一个水平向左的恒力F的作用,经过一段时间后又回到A点。则物体在这一往返运动的过程中,下述说法正确的是()A。恒力F对物体做的功为零B。磨擦力对物体做的功为零C。恒力F的冲量为零D。磨擦力的冲量为零※※9。如图所示,静止在光滑水平面上的货车质量为M=20kg。从水枪中喷吐的火柱的横截面积为S=10cm2,速率为v=10m/s,水的密度为ρ=1。0×103kg/m3。若水枪喷吐的水从车后沿水平方向冲击货车的前壁,且冲击到货车前壁的水全部沿前壁流进货车中。当有质量为m=5kg(1)货车的速率大小;(2)货车的加速度大小。
※※10。如图所示,质量为M的车辆带着质量为m的拖车在平直道路上以加速度a匀加速前进,当速率为v0时拖车忽然与车辆脱钩,而到拖车停下顿时司机才发觉。(1)若车辆的牵连引力始终未变,车与桥面的动磨擦质数为μ,这么拖车刚停下时,车辆的瞬时速率是多大?(2)若原先车辆带着拖车在平直道路上是以速率v0匀速前进,拖车忽然与车辆脱钩,这么在拖车刚停下时,车辆的瞬时速率又是多大?※※11。如图中滑块和小球的质量均为m动量定理课本图片,滑块可在水平放置的光滑固定滑轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l。开始时,轻绳处于水平剪短状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球抵达最高点时,滑块正好被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速率减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的倾角θ=60°时小球达到最低点。求:(1)从滑块与挡板接触到速率正好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;(2)小球从释放到第一次抵达最高点的过程中,绳的拉力对小球做的功的大小。动量和动量定律一、基本概念:1、D2C3、20N。S4解析:铰刀受的阻力与深度成反比,而铰刀又是匀速躲进,即深度与时间成反比,所以,阻力与时间成反比,可用平均值来求变力的冲量。
设阻力与时间的比列常数为k,则Ff=kt,所以第1s内的冲量:I1=(0+kt1)t1=kt12①前5s内的冲量:I5=(0+kt5)t5=kt52②②①得:I5=25I1=25×100N·s=2。5×103N·s。5B二、用动量定律解题的基本步骤6设运动员从h1处下落,刚触网的速率为v1==8m/s(方向向上),运动员大跌抵达高度h2,离网时速率为v2==10m/s(方向向下)。在接触网的过程中,运动员遭到向下的弹力F和向上的重力mg,设向下方向为正,由动量定律有(F-mg)t=mv2-(-mv1)F=1。5×103N。三、随堂训练1CD2A3CD4解析:由动量定律-Ft=0-mv0得气帘对模拟司机的平均斥力为F=N=3。0×103N则气帘对模拟司机冲击浮力的平均值为p=Pa=3。0×104Pa。四、课外练习;1BCD2C3D4A5BC6BC7C8A9解析:(1)流进货车的水与货车组成的系统动量守恒,当流入质量为m的水后,货车速率为v1,由动量守恒定理得mv=(m+M)v1,解得v1=mv/(m+M)=2m/s。
(2)质量为m的水流进面包车后,选定在极短的时间Δt内冲击货车的质量为Δm的水作为研究对象,Δm=ρS(v-v1)Δt则设车对水的斥力为F,据动量定律有-FΔt=Δmv1-Δmv联立解得F=ρS(v-v1)2=1。0×103×1。0×10-3×(10-2)2N=64N。由牛顿第三定理可知此时,水对车的冲击力为F′=F=64N货车的加速度a=m/s2=2。56m/s2。10解析:(1)以车辆和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力一直为(M+m)a,拖车脱钩后到停止所经历的时间为t=,末状态拖车的动量为零。全过程对系统运用动量定律:(M+m)a·=Mv′-(M+m)v0得v′=(2)以车辆和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力仍然为零,全过程对系统用动量守恒定理:(M+m)v0=Mv″得v″=v0。11解析:(1)设小球第一次抵达最高点时,滑块和小球速率的大小分别为v1、v2,对于滑块与小球组成的系统,由机械能守恒定理得mv21+m=mgl小球由最高点向左摆动到最低点过程,由机械能守恒定理得m=mgl(1-cos60°)联立两式解得v1=v2=设所求挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向往右为正,对滑块由动量定律得I=0-mv1解得I=-m(2)小球从开始释放到第一次抵达最高点的过程中,设绳的拉力对小球做功为W,由动能定律得mgl+W=1m将v2代入解得W=-mgl小球从释放到第一次抵达最高点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小为12mgl。答案:(1)-m(2)mgl