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文档简介

1、动量知识的总结第一针织面料动量和动量定理一、运动量、冲击量1 .动量(1)定义:将运动物体的质量和速度的积称为运动量,p=mv,运动量的单位: kgm/s。(2速度为瞬时速度,通常以地面为参考系(3)运动量是矢量,其方向与速度v的方向相同(4)与运动量和动能的区别相连接的留心:运动量、动能与速度都是描述物体运动的状态量,运动量是矢量,动能是标量。运动量和动能的关系是p2=2mek。2 .运动量的变化量(1)p=pt-p0。(2)运动量的变化量是矢量,其方向与速度变化的方向相同,与加外力脉冲的方向相同(3)求出运动量的变化量的方法:p=pt-p0=mv2-mv1; p=ft3 .冲击量(1)定义

2、:力和力的作用时间的积称为该力的冲击量,i=ft,冲击量的单位: ns。(2)脉冲量是过程量,表示一定时间内的力的累积作用效果(3)脉冲量是矢量,其方向由力的方向决定(4)求出脉冲量的方法:i=ft (适用于求出定压力的脉冲量,力可以是合力也可以是力); i=p.(既可以是定力也可以是变力)二、动量定理(1)物体受到的外力的冲击量与该物体运动量的增加量相等,这是动量定理表达式为ft=或ft=(2)动量定理的研究对象一般是单一物体(3)动量定理式中的f是包括研究对象受到的重力在内的所有外力的合力,这可以是恒定力,也可以是变力,无论外力是变力,f都应该是外力相对于作用时间的平均值(4)动量定理式中

3、的ft是外力的脉冲量,可以是外力的脉冲量的矢量和,也可以求出作为使研究对象运动量变化的原因的各外力的作用时间内的冲击力,然后根据矢量合成规则求出全部外力冲击力的矢量和,作用于研究对象的各力的作用时间不同3 .用动量定理解的基本思维方法(1)明确研究对象和研究过程。研究对象一般是一个物体,研究过程可以是全过程,也可以是全过程的某个阶段(2)规定正方向。(3)进行受力分析,写出总冲击量的公式,在选定的研究过程的不同阶段物体的受力状况不同的情况下,修正各个冲击量,求出它们的矢量和(4)写研究对象的初、末动量(5)从动量定理列式解四、典型问题1 .运动量和运动量的变化例1质量m=40g的乒乓球从高处落

4、下,以速度=1m/s撞在地面上,垂直反弹,碰撞时间极短,距地面的速度=0.5m/s。 求乒乓球在碰撞过程中的运动量有多大变化。 (0.06 )2 .冲击量在质量m的小球从高度h平滑的固定斜面的前端到化学基端以初速滑动的过程中,重力、弹力、合力的冲击量分别是多少()3 .动量定理例3质量m=1kg的小球从高度h1=0.45m开始自由下落,落到水平地面后,反弹的最大高度为h2=0.2m,从小球到反弹最高点的经过时间为t=0.6s,g=10m/s2。 求:在球与地面碰撞过程中,球对地面的平均压力的大小f(回答: 60n )例4“蹦床”是英勇的人的运动,如图5-1-1所示,有人用有弹性的松紧带束缚身体

5、从上空p自由下落,在空中感到重量减少的味道。 此人的质量为60 kg,松紧带的长度为20 m的话,人可以看作质点,g取10 m/s2(1)这个人从点p静止落下,松紧带刚刚伸长(没有伸长)时,人的运动量是(2)如果松紧带能相当于刚性系数100 n/m的轻量弹簧,这个人在从p掉落时具有最大速度。 (26 )(3)如果弹性松紧带的减震垫时间为3 s,则求出松紧带受到的平均冲击力的大小。4 .多过程动量定理例5质量m=2kg的物体在f1=8n的水平推力的作用下,从静止开始沿着水平面移动t1=5s,之后推力减少到f2=5n,方向不变,物体移动t2=4s以消除外力,物体经过t3=6s,求出停止的物体在水平

6、面上受到的摩擦力。 (4n )5.f-t图中的冲击量:f-t图的“面积”表示脉冲的大小。第二单针织面料动量守恒定律一、动量守恒定律1 .动量守恒定律的内容一个系统不受外力或外力之和为零,此系统的总动量保持不变。即:2 .动量守恒定律成立的条件系统不受外力或受到的外力之和为零系统承受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计如果系统在某个方向上受到的外力为零,则该方向的运动量被保存。如果全过程的某个阶段的系统受到的外力为零,那个阶段的系统运动量就被保存。3 .动量守恒定律的表现形式即,p1 p2=p1/p2/,所有速度都以地为参考系统4 .应用动量守恒定律解决问题的基本思维方法和一般方法(1)分析题意

7、,明确哪些物体相互作用,针对比较复杂的物理过程,采用导论法逐步分析全过程,明确哪些阶段哪些物体相互作用,确定所研究的系统由哪些物体构成。(2)对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,明确哪个是系统内物体间相互作用的内力,哪个是系统外的物体作用于系统内的物体的外力,根据受力分析的化学基条件,判断能否适用动量守恒。(3)明确研究的相互作用过程,决定过程的开始、结束状态,即系统内各物体的初动量和结束动量的量值或表示式。(4)确定正向建立和求解动量守恒方程;二、典型问题1 .冲突(1)弹性碰撞(动量守恒、机械能量守恒)(2)非弹性碰撞(有动量守恒、机械能量损失)(3)完全非弹性碰撞(即碰撞后两物以共同速

8、度运动,动量守恒、机械能损失最多)。注: (1)碰撞问题的特点:碰撞中的系统动量守恒碰撞中系统动能不增加速度大小必须保证其顺序合理(2)碰撞后的更换速度是什么情况?例1、动量分别为5kgm/s和6kgm/s的小球a、b沿平滑平面上的同一直线向同一方向运动,a追上b冲撞后。 如果发现碰撞后a的运动量减少2kgm/s,方向不变,a、b质量之比的可能范围是什么解析: a能赶上b,解释接触前的vavb 触摸后a的速度在b的速度以下。 另外,由于碰撞过程系统的动能增加,所以从上述不等式组求解2 .子弹头打木片的问题例2质量为m的子弹头以初始速度v0朝向平滑的水平面上静止的质量为m的木片,规定了残留在木片

9、上不发射、子弹头潜入木片的深度为d。 求出木片平均抵抗子弹头的大小和在这个过程中木片前进的距离。 (; 中所述)三.反向间隙问题在一些情况下,原始系统中的物体可以具有相同的速度,并且在交互发生之后,各部分的最终速度可能变得不相同并且相互分离。 这种问题在相互作用过程中系统的动能增大,还有其他可以转化为动能的问题。 这样的问题可以统称为反向间隙。例3总质量m的火箭模型从飞机发射时的速度为v0,速度方向为水平。 火箭以相对于地面的速度u向后方喷出质量m的瓦斯气体时,火箭自身的速度是多少()4 .平均动量守恒(人船模型)例4质量m的人站在质量m、长度l的静止小船的右端,小船的左端靠岸。 他向左走到船

10、的左端时,船的左端有多远()做出这样的主题,首先要制作模式图,特别是要注意两个物体相对于地面的移动方向和两个物体的位移大小的关系。 此类问题系统的初始总动量为零。 否则,这个方法不能使用5 .爆炸类问题例5投掷的手雷在最高点水平速度为10m/s,此时被突然地两块炸毁。 其中,大块质量300g仍沿原方向飞行,其速度为50m/s,另一小块质量200g,求其速度的大小和方向。 (-50 )注:此类问题的总动能一定会增加6、某个方向的动量守恒如下图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面20 m的地方以一定的初始速度向左平抛,落在以7.5 m/s的速度沿平滑水平面向右等速行驶的敞蓬车中,车底涂有淤泥,车和淤泥的总质量为4 kg

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