物理高考大题中的动量问题可能包括以下几个方面:
1. 碰撞问题:两个物体发生碰撞,通常涉及动量和能量守恒定律。
2. 滑动问题:物体在粗糙表面上滑动,通常涉及摩擦力、动量和能量守恒定律。
3. 射击问题:物体被抛出并离开,通常涉及重力、冲量和动量定理。
4. 传送带问题:物体在传送带上滑动,涉及到摩擦力和动量定理。
5. 爆炸问题:物体发生爆炸,通常涉及冲量、动量和能量守恒定律。
6. 火箭问题:火箭推进器向后喷气,涉及到动量定理和牛顿第三定律。
这些问题需要考生对动量守恒定律、冲量定理(或牛顿第三定律)以及相关物理概念有深入的理解和应用。
题目:
一质量为 m 的小球,在斜向上的恒力 F 的作用下,从地面上的 A 点静止释放,运动到 B 点时速度为 v。已知 AB 之间的距离为 d,且小球在运动过程中受到的阻力大小恒为 f。求小球在 AB 段运动的时间 t。
解析:
1. 选取初态的小球为研究对象,建立小球在 A 到 B 过程中的模型。
2. 根据动量定理,列出小球在 A 到 B 过程中的动量方程。
3. 考虑到小球受到的阻力,需要将动量方程进行适当的修正。
答案:
根据题意,小球在 AB 段运动的过程中,受到重力、恒力 F、阻力和摩擦力的作用。根据动量定理,可列出动量方程:
mv - (mgt + fd) = 0
其中,m 是小球的质 量,v 是小球在 B 点时的速度,t 是小球在 AB 段运动的时间,F 是恒力,d 是 AB 之间的距离,f 是阻力的大小。
为了简化方程,我们需要将动量方程进行修正。由于小球受到的阻力 f 是一个恒定的力,所以我们可以将这个力视为一个冲量,即 fd = Ft',其中 t' 是阻力作用的时间。因此,修正后的动量方程为:
mv - (mgt + Ft') = 0
由于 F 和 f 是恒定的力,所以我们可以将它们从动量方程中移除,得到:
t = (mv - mgt) / (F - f)
根据题目所给的信息,我们可以解出时间 t = (mdv - mgd) / (F - f)。