动量 单元复习.doc

1、动量（1）定义：运动物体的质量和速度的乘积（2）。是矢量：大小p=mv方向：与物体的运动方向相同。单位：千克米/秒（3）意义：动量是状态量，与运动物体某一时刻状态对应2、冲量 （1）定义：力和力的作用时间的乘积叫做这个力在这段时间内的冲量 （2）是矢量： 大小：IFt恒力冲量的方向：和力的方向相同， （3）单位：在国际单位制中的单位牛秒 （4）意义：冲量是物体动量变化的原因，反映力对时间积累效果的物理量 3、动量定理： （1）内容：物体所受合外力的冲量和它的动量的变化相等 （2）公式：Ft=mv-mv 注意：冲量单位中牛秒和动量单位千克米秒是等效的F是指物体受到的合外力。Ppp是矢量运算冲量方向和动量变化方向相同 （3）应用动量定理解题的步骤： 明确研究对象；进行受力分析（注意哪个力是否可忽略）； 规定正方向，确定初本态的动量的正负；用动量定理列式求解 4、动量守恒定律：（1）内容： 条件：系统不受外力。结论：或所受外力的合力为零。 （2）公式：p1p1= （p2p2）p1p2p1十p2； p前总p后总；p1p20 注意：研究对象是系统；定律可从牛顿第三定律和动量定理推导出来区别内力和外力：内力是系统内物体间的相互作用力，外力是系统外界物体对系统内物体的作用力；动量守恒定律中的所有速度是对同一参照物的（一般对地） （3）用动量守恒定律解题的步骤；明确研究对象（系统包括哪几个物体）；进行受力分析判断系统动量是否守恒（或某一方向守恒）；规定正方向，确定初末状态动量正负号；由动量守恒定律列式求解5碰撞： （1）特点：发生突然且持续时间短内力远大于外力 （2）规律：碰撞过程遵循动量守恒定律6反冲运动： 如果符合内力远大于处力条件则运动过程遵循动量守恒应用于火箭，飞机等7打击、碰撞、爆炸的作用特点及规律这一类问题的特点不只是物体间的相互作用突然发生，持续时间很短，更重要的是在相互作用过程中，物体（或碎片）间的相互作用力很大外力通常远小于物体之间的相互作用力，因此可以认为碰撞、爆炸、打击的过程中动量守恒.8物理学中碰撞包括范围 应该注意，物理学里研究的碰撞包括的范围很。只要是通过相互作用，物体的动量发生了明显变化，就能视为碰撞，例如两个小球的撞击、子弹射入木块、系在绳子两端的物体将松驰的绳子突然拉紧、铁锤锤钉子、中于轰击原子核等都可视为碰撞9应用动是守恒定律处理碰撞、爆炸问题时的注意事项 为了应用动量守恒定律解决碰撞（包括爆炸）问题，需要确定碰撞前后系统的动量，碰前动量是指即将发生碰撞那一时刻系统的动量，而不是指碰撞之前某一时刻的动量；碰撞后的动量指碰撞结束那一时刻系统的动量，而不是指碰撞结束之后某一时刻的动量因为只有在碰撞这一过程中系统内的作用力存在且远大于外力，系统才满足动量守恒的适用条件一、 好题解给你1 本课预习题（1）向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则（）Ab的速度方向一定与原速度方向相反B从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大Ca、b一定同时到达水平地面D在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等（2）质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m，小球与软垫接触的时间为1.0s，在接触时间内小球受到合力的冲量大小为(空气阻力不计，g取10m/s2)（）A10NsB20NsC30NsD40Ns（3）质量为M的小车中挂有一单摆，摆球质量为m0，小车(和单摆)以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的？（）A小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足（Mm0）v=Mv1+mv2+m0v3B摆球的速度不变，小车和木块的速度分别变为v1、v2，满足Mv=Mv1+mv2C摆球的速度不变，小车和木块的速度分别变为v，满足Mv=(M+m)vD小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2，足（Mm0）v=（Mm）v1+mv2（4）竖直上抛一质量为m的小球，经t秒小球重新回到抛出点，若取向上为正方向，那么小球的动量变化为 Amgt B. mgt C.0 D.-mgt/2（5）质量为m的物体做竖直上抛运动，从开始抛出到落回抛出点用时间为t，空气阻力大小恒为f。规定向下为正方向，在这过程中物体动量的变化量为（）A(mg+f)t Bmgt C(mg-f)t D以上结果全不对本课预习题参考答案：（1）CD（2）C（3）BC（4）A（5）D2 基础题（1）质量为m的物体，在受到与运动方向一致的外力F的作用下，经过时间t后物体的动量由mv1增大到mv2，若力和作用时间分别改为原来的2倍，都由mv1开始，下面说法中正确的是（）A在力2F作用下，经过2t时间，动量增到4mv2B在力2F作用下，经过2t时间，动量增到4mv1C在力F作用下，经过2t时间，动量增到2mv2-mv1D在力F作用下，经过2t时间，动量增到2mv2（2）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（3）质量为1kg的物体做直线运动，其速度图象如图所示，则在前10s和后10s内，物体所受合外力的冲量分别是（）A10Ns，10NsB10Ns，-10NsC0，10NsD0，-10Ns基础题参考答案：（1）C（2）AD（3）D3 应用题（1）如图所示，固定斜面上除AB段粗糙外，其余部分是光滑的，物块与AB段间的动摩擦因数处处相同。当物块从斜面顶端滑下后，经过A点的速度与经过C点的速度相等，且AB=BC。已知物块通过AB段和BC段所用时间分别是t1和t2，动量变化量分别是p1和p2，则（）At1=t2，p1=p2Bt1t2，p1=p2Ct1t2，p1p2Dt1=t2，p1=-p2（2）匀速向东行驶的小车上有两球分别向东、向西同时抛出，抛出时两球的动量大小相等，则（）A球抛出后，小车的速度不变B球抛出后，小车的速度增加C球抛出后，小车的速度减小D向西抛出之球的动量变化比向东抛出之球的动量变化大（3）水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则（）A在相等的时间间隔内动量的变化相同B在任何时间内，动量变化的方向都是竖直方向C在任何对间内，动量对时间的变化率恒定D在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零应用题参考答案：（1）D（2）BD（3）ABC4 提高题（1）如图所示、质量为m的小球以速度v0水平抛出，恰好与倾角为30的斜面垂直碰撞，其弹回的速度大小与抛出时相等，则小球与斜面碰撞中受到的冲量大小是(设小球与斜面做用时间很短)（）A3mv0 B.2mv0 C.mv0 D.mv0（2）如图所示，装甲车和其中炮弹的总质量为M，正沿轨道向右匀速行驶，其速度为v0，发射一枚质量为m的炮弹后，装甲车的速度变为V，仍向右行驶。若不计轨道的摩擦，求炮弹射出炮口时相对于炮口的速度是多少？(炮管是水平的)（3）如图所示，一排人站在沿x轴的水平轨道旁，原点O两侧的人序号都为n(n=l、2、3)。每人只有一个沙袋。x0一侧的每个沙袋质量为m=14kg，x0一侧的每个沙袋质量为m=10kg。一质量为M=48kg的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行。不计轨道阻力。当车每经过一人身旁时，此人就把沙袋水平速度u朝与车速相反的方向沿车面扔到车上，u的大小等于扔此袋之前的瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号数)。(1)空车出发后，车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行？(2)车上最终有大小沙袋共多少个？提高题参考答案：（1）A提示：根据平抛运动的知识可知小球与斜面碰撞前的速度为2v0（2）M(v0-V)/m提示：由动量守恒可知，Mv0=(M-m)V+mv v=M(v0-V)/m+v 则炮弹相对于炮口的速度为v-v=M(v0-V)/m（3）3，11【分析与解】因为扔到车上的沙袋的水平速度与车行方向相反，两者相互作用后一起运动时，总动量的方向(即一起运动的方向)必与原来动量较大的物体的动量方向相同当经过第n个人时，扔上去的沙袋的动量大于车及车上沙袋的动量时，车就会反向运动车向负x方向运动时、当扔上去的沙袋的动量与车及车上沙袋的动量等值反向时，车将停止运动(1)设小车朝正x方向滑行过程中，当车上已有(n-1)个沙袋时的车速为vn-1，则车与沙袋的动量大小为p1M(nl)mvn-1车经过第n个人时，扔出的沙袋速度大小为2nvn-1，其动量大小为p2=2nmvn-1,当满足条件p2p1时，车就反向滑行于是由2nmvn-1M(n-l)mvn-1，得取n=3，即车上堆积3个沙袋时车就反向运动(2)设车向负x方向滑行过程中，当第(n1)个人扔出沙袋后的车速为vn-1，其动量大小为p1M3m(n-l)mvn-1车经过第n个人时，扔出沙袋的速度大小为2nvn-1，其动量大小为当满足条件P2=P1时，车就停止于是由M3m(n-l)mvn-12nmvn-1，得所以车停止时车上共有沙袋数为N=38=11(个)二、 课后演武场1一机枪每分钟发射600发子弹，子弹的质量为10g，发射时速度为80m/s。发射子弹时用肩抵住枪托，则枪托对肩的平均作用力是_N。2质量为400g的小球，以24m/s的速度竖直上抛，假设小球受的空气阻力大小恒为重力的0.2倍。则抛出3s内合外力的冲量为_。(g=10m/s2)3质量是0.2kg的皮球以5m/s的水平速度与墙相碰，再依3m/s的速度反弹回来，与墙接触时间为0.1s，设初速度方向为正，皮球动量变化量为_，墙对球的冲量为_，球对墙的冲力为_。4将一质量为0.5kg的小球以初速度5m/s水平抛出,空气阻力不计，落到地面时其动量的增量为10kgm/s，则该小球在空中的飞行时间为_，抛出点距地面的高度为_。(g=10m/s2)5在粗糙的水平面上用水平恒力F推动质量为m的物体，由静止开始运动，经过1s撤去外力F，又经过2s物体停止运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为_。6质量是60kg的建筑工人不慎由脚手架上跌下，由于安全带的保护被悬挂起来，已知安全带长4.9m，缓冲时间为0.3s，则安全带受到的平均拉力为_。7两条船在静止的水面上沿着平行的方向匀速直线滑行，速度都是6m/s，当两船相错时各给了对方20kg的货物，此后乙船的速率减为4m/s，方向不变，若甲船原来的质量是300kg，则交换货物后甲船的速度为_m/s，乙船原来的总质量为_kg。(水的阻力不计)8甲、乙两物体质量之比m1m2=14，在相同外力作用下由静止开始做匀加速运动，要使它们获得相同的速度，外力作用时间之比t1t2=_；要使它们获得相同的动量，外力作用时间t1t2=_。9一个静止的质量为M的原子核，放射出一个质量为m的粒子，粒子离开原子核时相对于核的速度为v0，原子核剩余部分的速率等于多少？18N212.8Ns，方向向下3-1.6kgm/s，-1.6N