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1、2022年高中物理动量定理知识点的应用外在压力增加时,就应增加内在的动力。下面是课件网小编为您举荐的中学物理动量定理的应用,希望对你有帮助。中学物理动量定理解题步骤探讨过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。(1)进行受力分析。只分析探讨对象以外的物体施给探讨对象的力。探讨对象内部的相互作用力(内力)会变更系统内某一物体的动量,但不影响系统的总动量,因此当探讨对象为质点组时,不必分析内力。假如在所选定的探讨过程中的不同阶段中物体的受力状况不同,就要分别计算它们的冲量,然后求它们的矢量和。(2)规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,在一维的状况下,列式前要先规定一个正方向,和这个
2、方向一样的矢量(比如F、v等)为正,反之为负。同样,同学们在应用动量守恒定律解题中,规定正方向也是特别重要的一个步骤。(3)写出探讨对象的初、末动量和合外力的冲量(或选定方向上各外力在各个运动阶段的冲量的矢量和)。(4)依据动量定理列式,并结合题意条件,列出其他补充方程,构成方程组,代数数据进行求解运算。中学物理动量定理学问点1、动量定理:物体受到合外力的冲量等于物体动量的改变.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;该定理由牛顿其次定律推导出来:(质点m在短时间Δt内受合力为F合,合力的冲量是F合Δt;质点的初、未动量是 mv0、mvt,动量的改变量是ΔP=
3、Δ(mv)=mvt-mv0.依据动量定理得:F合=Δ(mv)/Δt)2.单位:牛秒与千克米/秒统一:l千克米/秒=1千克米/秒2秒=牛秒;3.理解:(1)上式中F为探讨对象所受的包括重力在内的全部外力的合力。(2)动量定理中的冲量和动量都是矢量。定理的表达式为一矢量式,等号的两边不但大小相同,而且方向相同,在中学阶段,动量定理的应用只限于一维的状况。这时可规定一个正方向,留意力和速度的正负,这样就把大量运算转化为代数运算。(3)动量定理的探讨对象一般是单个质点。求变力的冲量时,可借助动量定理求,不行干脆用冲量定义式。4.应用动量定理的思路:(1)明确探讨对象
4、和受力的时间(明确质量m和时间t);(2)分析对象受力和对象初、末速度(明确冲量I合,和初、未动量P0,Pt);(3)规定正方向,目的是将矢量运算转化为代数运算;(4)依据动量定理列方程(5)解方程。中学物理动量定理的应用一、 用动量定理说明生活中的现象例 1 直立放置的粉笔压在纸条的一端.要想把纸条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应当缓缓、当心地将纸条抽出,还是快速将纸条抽出?说明理由。解析 纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg作用,方向沿着纸条抽出的方向.不论纸条是快速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变.在纸条抽出过程中,粉笔受到摩擦力的作用时间
5、用t表示,粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt,粉笔原来静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示.依据动量定理有:μmgt=mv。假如缓慢抽出纸条,纸条对粉笔的作用时间比较长,粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大,粉笔动量的变更也比较大,粉笔的底端就获得了肯定的速度.由于惯性,粉笔上端还没有来得及运动,粉笔就倒了。假如在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量微小,粉笔的动量几乎不变.粉笔的动量变更得微小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。二、 用动量定理解曲线运动问题例 2 以速度v0 水平抛出一个质量为1 kg的物体,若在抛出后5 s未落地且未与其它物体相碰,求它在5 s内的动量的
6、改变.(g=10 m/s2)。解析 此题若求出末动量,再求它与初动量的矢量差,则极为繁琐.由于平抛出去的物体只受重力且为恒力,故所求动量的改变等于重力的冲量.则Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kgm / s。点评 运用Δp=mv-mv0求Δp时,初、末速度必需在同始终线上,若不在同始终线,需考虑运用矢量法则或动量定理Δp=Ft求解Δp.用I=Ft求冲量,F必需是恒力,若F是变力,需用动量定理I=Δp求解I。三、 用动量定理解决打击、碰撞问题打击、碰撞过程中的相互作用力,一般不是恒力,用动量定
7、理可只探讨初、末状态的动量和作用力的冲量,不必探讨每一瞬时力的大小和加速度大小问题。例 3 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由落下,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.4 s.试求网对运动员的平均冲击力.(取g=10 m/s2)解析 将运动员看成质量为m的质点,从高h1处下落,刚接触网时速度方向向下,大小 。弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度方向向上,大小,接触过程中运动员受到向下的重力mg和网对其向上的弹力F.选取竖直向上为正方向,由动量定理得: 。由以
8、上三式解得:,代入数值得: F=1.2×103 N。四、 用动量定理解决连续流体的作用问题在日常生活和生产中,常涉及流体的连续相互作用问题,用常规的分析方法很难奏效.若构建柱体微元模型应用动量定理分析求解,则曲径通幽,柳暗花明又一村。例 4 有一宇宙飞船以v=10 km/s在太空中飞行,突然进入一密度为ρ=1×10-7 kg/m3的微陨石尘区,假设微陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上.欲使飞船保持原速度不变,试求飞船的助推器的助推力应增大为多少?(已知飞船的正横截面积S=2 m2)解析 选在时间Δt内与飞船碰撞的微陨石尘为探讨对象,其质量应等于底面积为
9、S,高为vΔt的直柱体内微陨石尘的质量,即m=ρSvΔt,初动量为0,末动量为mv.设飞船对微陨石的作用力为F,由动量定理得,则 。依据牛顿第三定律可知,微陨石对飞船的撞击力大小也等于20 N.因此,飞船要保持原速度匀速飞行,助推器的推力应增大20 N。五、 动量定理的应用可扩展到全过程物体在不同阶段受力状况不同,各力可以先后产生冲量,运用动量定理,就不用考虑运动的细微环节,可一网打尽,干净利索。例 5 质量为m的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面的动摩擦因数为μ,有一水平恒力F作用在物体上,使之加速前进,经t1 s撤去力F后,物体减速前进直至静止
10、,问:物体运动的总时间有多长?解析 本题若运用牛顿定律解决则过程较为繁琐,运用动量定理则可一挥而就,一目了然.由于全过程初、末状态动量为零,对全过程运用动量定理,有故。点评 本题同学们可以尝试运用牛顿定律来求解,以求驾驭一题多解的方法,同时比较不同方法各自的特点,这对今后的学习会有较大的帮助。六、 动量定理的应用可扩展到物体系尽管系统内各物体的运动状况不同,但各物体所受冲量之和仍等于各物体总动量的改变量。例 6 质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线连在一起,从静止起先以加速度a在水中下沉,经时间t1,细线断裂,金属块和木块分别,再经过时间t2木块停止下沉,此时金属块的速度多大?(已知此时金
11、属块还没有遇到底面.)解析 金属块和木块作为一个系统,整个过程系统受到重力和浮力的冲量作用,设金属块和木块的浮力分别为F浮M和F浮m,木块停止时金属块的速度为vM,取竖直向下的方向为正方向,对全过程运用动量定理得细线断裂前对系统分析受力有, 联立得 。综上,动量定量的应用特别广泛.细致地理解动量定理的物理意义,潜心地探究它的典型应用,对于我们深化理解有关的学问、感悟方法,提高运用所学学问和方法分析解决实际问题的实力很有帮助.第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页