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動量定理及應(yīng)用 教 師 宋曉壘 第 1頁 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 開堂所講的課堂檢測題 上一講 1 對于任何一個質(zhì)量不變的物體 下列說法正確的是 A 物體的動量發(fā)生變化 其速率一定變化 B 物體的動量發(fā)生變化 其速率不一定變化 C 物體的速率發(fā)生變化 其動量一定變化 D 物體的速率發(fā)生變化 其動量不一定變化 2 如圖所示 一物體在與水平面成 角的拉力 F作用下勻速前進(jìn)了時間 t 則 A 拉力 F 對物體的沖量大小為 Ft B 拉力 F 對物體的沖量大小為 Ftsin C 摩擦力對物體的沖量大小為 Ftsin D 合外力對物體的沖量為零 3 用 10N 的力推放在水平面上的一物體 2s 物體仍保持靜止 則推力 F 的沖量為 合 力的沖量為 4 一個質(zhì)量為 3kg 的物體從高 h 39 2m處自由落下 g 9 8m s 2 則 物體下落 1s 時動量大小為 方向 物體落下 19 6m時的動量大小為 方向 5 質(zhì)量為 1kg 的物體 當(dāng)其速率由 3m s變?yōu)?4m s 時 它的動量增量的大小不可能是 A 1kg m s B 5 kg m s C 7 kg m s D 9 kg m s 6 如圖所示 p p 分別表示物體受到?jīng)_量前后的動量 短線的大小為 15kg m s 長線的大小為 30 kg m s 箭頭表示動量的方向 在下列所給的四種情況下 物體動量改變量相同的是 7 一個物體的質(zhì)量是 2kg 此物體豎直落下 以 10m s 的速度碰到水泥地面上 隨后又以 8m s 的速 度被反彈起來 若取豎直向上方向為正方向 物體的動量變化了多少 8 以下關(guān)于動能和動量的關(guān)系正確的是 A 物體的動能改變 其動量也一定改變 B 物體的動量改變 則其動能一定改變 C 動能是矢量 動量是標(biāo)量 D 物體的速度不變 則動量不變 動能也不變 9 兩個小球的質(zhì)量分別為 m 1 和 m 2 且 m 1 2m 2 當(dāng)它們的動能相等時 它們的動量之比 p 1 p 2 10 如圖所示 一質(zhì)量為 m 的質(zhì)點以速率 v 做勻速圓周運動 求質(zhì)點從 A 點運動到 B 點的過程中動 量變化的大小 第 2頁 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 動量定理及應(yīng)用 基礎(chǔ)知識 1 內(nèi)容 物體所受的合外力沖量等于它的動量的變化 2 公式 P P Ft 或 mv mv Ft 3 應(yīng)用 1 應(yīng)用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象 2 應(yīng)用動量定理解決有關(guān)問題 4 注意 1 動量定理主要用來解決一維問題 解題時必須先規(guī)定正方向 公式中各矢量的方向用正 負(fù) 號來體現(xiàn) 2 動量定理不僅適用于恒力作用 也適用于變力作用 3 動量定理對于短時間作用 如碰撞 打擊等 更能顯示它的優(yōu)越性 4 由動量定理可得到 t P F 這是牛頓第二定律的另一種表達(dá)形式 作用力 F 等于物體的動 量變化率 t P 典型題型 例 1 玻璃杯從同一高度落下 掉在石頭上比掉在草地上容易碎 這是由于玻璃杯與石塊的撞擊過 程中 該題考查動量定理的定性應(yīng)用 A 玻璃杯的動量較大 B 玻璃杯受到的沖量較大 C 玻璃杯的動量變化較大 D 玻璃杯的動量變化較快 例 2 一人做 蹦極 運動 用原長 15 m的橡皮繩拴住身體往下躍 若此人質(zhì)量為 50kg 從 50m 高處由靜止下落 至運動停止所用時間為 4s 則橡皮繩對人的平均作用力約為 g 取 10 m s 2 該題重點考查動量定理的正確運用 例 3 雜技演員從 5 m 高處落下 落到安全網(wǎng)上 經(jīng)過 1 2 s 速度為零 已知演員的質(zhì)量為 60kg g 10m s 2 求演員從接觸網(wǎng)開始到速度為零的過程中受到網(wǎng)的平均作用力為 N 例 4 物塊 A和 B 用輕繩相連懸在輕彈簧下端靜止不動 如圖所示 連接 A和 B的繩子被燒斷后 A上升到某位置時速度的大小為 v 這時 B 下落的速度大小為 u 已知 A和 B 的質(zhì)量分別為 m和 M 則在這段時間里 彈簧的彈力對物塊 A的沖量為 A mv B mv Mu C mv Mu D mv mu 這是一道求變力沖量的題目 解題時往往考慮用動量定理求解 第 3頁 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 針對訓(xùn)練 1 跳遠(yuǎn)時 跳在沙坑里比跳在水泥地上安全 這是由于 A 人跳在沙坑的動量比跳在水泥地上小 B 人跳在沙坑的動量變化比跳在水泥地上小 C 人跳在沙坑受到的沖量比跳在水泥地上小 D 人跳在沙坑受到的沖力比跳在水泥地上小 2 某物體受到一個 6N s 的沖量作用 則 A 物體的動量一定減小 B 物體的末動量一定是負(fù)值 C 物體的動量增量方向一定與規(guī)定的正方向相反 D 物體原來動量的方向一定與這個沖量的方向相反 3 在以下幾種運動中 相等時間內(nèi)物體的動量變化相同的是 A 勻速圓周運動 B 自由落體運動 C 平拋運動 D 豎直上拋運動 4 一個運動物體 從某時刻起僅受一恒定阻力作用而逐漸減速 直到停止 這段運動時間由下列的 哪個物理量完全決定 A 物體的初速度 B 物體的質(zhì)量 C 物體的初動量 D 物體的初動能 該題考查動量定理的簡單運用 5 甲 乙兩物體均做加速度恒定的變速運動 且 a 甲 a 乙 若在相同的時間內(nèi) 其動量變化量相同 則它們所受的合外力 F 甲和 F 乙的大小關(guān)系為 A F 甲 F 乙 B F 甲 F 乙 C F 甲 F 乙 D 條件不足 無法判斷 運用動量定理加以比較 6 質(zhì)量為 1 0kg 的小球從高 20m處自由下落到軟墊上 反彈后上升到最大高度為 5 0 m 小球與軟墊 接觸的時間為 1 0s 在接觸時間內(nèi)小球受到合力的沖量大小為 空氣阻力不計 g取 10m s 2 A 10 N s B 20 N s C 30 N s D 40 N s 該題考查動量定理的正確運用 解題時注意動量定理的矢量性 先規(guī)定正方向然后列方程求解 7 一物體靜止在水平地面上 當(dāng)用大小為 F 的水平恒力拉它時 產(chǎn)生的加速度為 a 在 F 作用下經(jīng) 過時間 t 它的速度的變化量 v F 對它的沖量為 I F 對它做的功為 W 若改用 2F 的水平恒力 拉它 仍由靜止開始 經(jīng)過相同的時間 則 A 它的加速度一定為 2a 第 4頁 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 B 它的速度的變化量一定為 2 v C 力對它的沖量一定為 2I D 力對它做的功一定為 2W 該題考查沖量和功的計算以及牛頓第二定律和動量定理簡單應(yīng)用 8 一個質(zhì)量為 m的物體做豎直上拋運動 測得物體從開始拋出到落回拋出點所經(jīng)歷的時間為 t 若 該物體升高的高度為 H 所受空氣阻力忽略不計 則下列結(jié)論正確的是 A 在時間 t 內(nèi) 該物體受重力的沖量為零 B 在時間 t 內(nèi) 上升過程中重力對物體的沖量與下落過程中重力對物體的沖量反向 C 在時間 t 內(nèi) 該物體動量變化量的數(shù)值等于零 D 在時間 t 內(nèi) 物體動量變化量的數(shù)值為 gH m 2 2 該題考查沖量的概念和動量變化量的計算 解題時要注意動量變化量的矢量性 9 一沿直線軌道運動的質(zhì)點 初始速率為 V 1 受到外力的沖量 I作用后 速率變?yōu)?V 2 仍在同一直 線軌道上運動 取 V 1 的方向為正方向 則此質(zhì)點受沖量作用后的末動能 E k2 與初動能 E K1 之差 E K2 E kl 不可能是 A 2 1 I V 1 V 2 B 2 1 I V 1 V 2 C 2 1 I V1 V 2 D 2 1 I V1 V 2 該題考查動量定理的矢量性 解題時要考慮末速度的方向有可能跟初速度的方向相同或相反 還 要注意弄清動能與動量的大小關(guān)系 10 試通過估算 說明鳥類對飛機(jī)飛行的威脅 設(shè)飛鳥的質(zhì)量 m 1kg 飛機(jī)的飛行速度為 v 500 m s 鳥與飛機(jī)相撞的時間為 5 10 3 s 沖擊力約為 A 10 4 N B 10 5 N C 10 6 N D 10 7 N 該題考查動量定理在實際問題中的應(yīng)用 解題時以飛機(jī)作為參照物 對飛鳥運用動量定理 11 有一單擺 擺球質(zhì)量為 m 擺長為 l 最大偏角為 擺球從最大位移位置擺到平衡位置的過程 中 重力對擺球的沖量大小為多少 合外力對擺球的沖量大小為多少 該題考查恒力沖量和變 力沖量的計算方法 解題時注意變力沖量通常用動量定理來求 第 5頁 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 12 據(jù)報道 一輛轎車高速強(qiáng)行超車時 與迎面馳來的另一輛轎車相撞 兩車相撞后連為一體 兩車 身因碰撞擠壓 皆縮短了約 0 5 m 據(jù)測算相撞時兩車車速均約 100km h 試求碰撞過程中車內(nèi) 質(zhì)量是 60 kg的人受到的平均沖擊力約為多少 運算過程及結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字 該題 考查動量定理在實際問題中的應(yīng)用 解題時應(yīng)建立正確的物理模型 在碰撞過程中轎車可視為勻 減速運動 求出相撞時間 再對人運用動量定理 第 6頁 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 課堂練習(xí) 1 物體自東向西運動 動量的大小為 10kg m s 在力 F 的作用下 物體動量的方向變?yōu)樽晕飨驏| 大小為 15kg m s 若規(guī)定自東向西的方向為正 則物體受到的沖量為 A 5 N s B 5 N s C 25 N s D 25 N s 2 物體在恒定的合力 F 作用下作直線運動 在時間 1 t 內(nèi)速度由 0 增大到 v 在時間 2 t 內(nèi)速度由 v 增大到 2v 設(shè) F 在 1 t 內(nèi)沖量是 I 1 在 2 t 內(nèi)沖量是 I 2 那么 A I 1 I 2 B I 1 I 2 C I 1 I 2 D 無法比較 3 質(zhì)量為 4kg 的物體 以 v 0 10m s 的初速滑到水平面上 物體與水平面間動摩擦因數(shù) 0 2 取 g 10m s 2 取初速度方向為正方向 則 10s鐘內(nèi) 物體受到的沖量為 A 80N s B 80 N s C 40 N s D 40 N s 4 如右圖所示 平面上疊放著木塊 A B 輕推木塊 B A 會跟著一起動 若猛擊一下木塊 B A 就 不會跟著一起動 這說明 A 輕推木塊 B 時 B給 A 的沖量小 B 輕推木塊 B 時 B給 A 的沖量大 C 猛擊木塊 B 時 B給 A 的沖量小 D 猛擊木塊 B 時 B給 A 的沖量大 5 對任何運動物體 用一不變的力制動使它停止下來 所需的時間只決定于物體的 A 速度 B 加速度 C 動量 D 質(zhì)量 6 一質(zhì)量為 2kg 的質(zhì)點從靜止開始沿某一方向做勻加速直線運動 它的動量 p 隨位移 x 變化的關(guān)系 式為 p 8 kg m s x 則此質(zhì)點 A 加速度為 8m s 2 B 2s內(nèi)受到的沖量為 32N s C 在相同的時間內(nèi) 動量的增量一定相等 D 通過相同的距離 動量的增量也可能相等 7 質(zhì)量為 65kg 的物體 從高處自由掉下 以 7m s的速度著地 與地面接觸后經(jīng) 0 01s停下來 地面 對物體的平均作用力是多大