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1、沖量和動量 典型例題解析
【例1】 兩個質(zhì)量相等的物體分別沿高度相同,但傾角不同的光滑斜面從頂端自由下滑到底端,在此過程中兩物體具有相同的物理量是
[ ]
A.重力的沖量
B.合力的沖量
C.動量的變化
D.速率的變化
解析:正確答案為D
點撥:雖然它們所受的重力相同,但它們在斜面上運動的時間不同,所受的合外力的大小和方向均不同,到達(dá)斜面底端時速度的方向不同,
與斜面傾角無關(guān).
【例2】 質(zhì)量為0.4kg的小球沿光滑水平面以5m/s的速度沖向墻壁,被墻以4m/s的速度彈回,如圖49-1所示,求
(1)小球撞擊墻前后的動量分別是多少?
(2)這一過程
2、中小球的動量改變了多少?方向怎樣?
解析:取向右為正方向,則
(1)小球撞擊墻前的動量p1=mv1=0.4×5=2(kg·m/s),動量為正,表示動量的方向跟規(guī)定的正方向相同,即方向向右.
小球撞擊墻后的動量p2=mv2=0.4×(-4)=-1.6(kg·m/s).動量為負(fù),表示動量方向跟規(guī)定的正方向相反,即方向向左.
(2)此過程中小球動量的變化Δp=p2-p1=-1.6-2=-3.6(kg·m/s),動量的變化為負(fù),表示方向向左.
點撥:動量、動量的變化都是矢量,解題時要選取正方向,把矢量運算簡化為代數(shù)運算.
【例3】 如圖49-2所示在傾角θ=37°的斜面上,有一質(zhì)量m=5
3、kg的物體沿斜面下滑,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,求物體下滑2s的時間內(nèi),物體所受各力的沖量.
點撥:對物體受力分析,確定各力的大小和方向.按I=Ft可求得各力的沖量,沖量的方向與該力的方向相同.
參考答案
重力的沖量IG=10N· s,方向豎直向下;彈力的沖量IN=80N·s,方向垂直斜面向上;摩擦力的沖量If=16N·s,方向沿斜面向上.
【例4】 將質(zhì)量為0.2kg的小球以初速度6m/s水平拋出,拋出點離地的高度為3.2m,不計空氣阻力.求:
(1)小球從拋出到它將要著地的過程中重力的沖量
(2)小球?qū)⒁貢r的動量
(3)小球從拋出到它將要著地的
4、過程中動量的變化
點撥:由平拋運動知識可求出運動時間和要著地時的水平速度和豎直速度,從而求出重力的沖量和要著地時動量,求著地時動量既可以先將速度合成后來求,也可先求出水平方向的動量和豎直方向的動量,然后將這兩個方向的動量按矢量合成的方法合成,得到所求的動量.小球在運動過程中的水平方向的動量沒有變化ΔPx=0,豎直方向的動量變
量的變化量,因為這兩個動量的方向不同,不能按代數(shù)運算處理,只有在某方向上選取了正方向后才可化為代數(shù)運算.
參考答案
(1)1.6N·s 方向豎直向下 (2)20kg·m/s 方向與水平面成53°夾角斜向下 (3)1.6kg·m/s 方向豎直向
5、下
跟蹤反饋
1.下列有關(guān)動量的說法中,正確的是
[ ]
A.物體的動量發(fā)生變化,一定是物體的速率發(fā)生了變化
B.物體的動量發(fā)生變化,一定是物體的速度方向發(fā)生了變化
C.物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化,物體的動量一定發(fā)生變化
D.做曲線運動的物體,動量一定發(fā)生變化
2.一小球作自由落體運動,它在運動中相等的兩段時間內(nèi)
[ ]
A.重力的沖量相同
B.動量變化相同
C.后一段時間內(nèi)比前一段時間內(nèi)動量變化大
D.后一段時間內(nèi)比前一段時間內(nèi)動量變化得快
3.甲、乙兩物體沿一直線相向運動,甲的質(zhì)量為2kg,速度大小為5m/s,乙的質(zhì)量為5kg,速度大小為2m/s,以甲的運動方向為正,則甲的動量為_______kg·m/s,乙的動量為_______kg·m/s,兩個物體的總動量為_______kg·m/s.
4.以初速度大小20m/s豎直向上拋出一個物體,不計空氣阻力,物體的質(zhì)量為0.5kg,則拋出后當(dāng)重力對小球的沖量達(dá)15N·s時,物體的動量為_______kg·m/s,這一過程中物體的動量變化了_______kg·m/s.
參考答案