第五章动量1Word格式.docx

1、一质量为m的乒乓球以速度v水平地飞墙壁后原速返回，其动能的变化量为零，但其动量的变化量却是2mv。2） 整体性：I与p不可分；3） 相等性：Ip；4） 独立性：某方向上的冲量只改变该方向上的动量；5） 广泛性：动量定理不仅适用于恒力，而且也适用于随时间性而变化的变力。动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统。对物体系统，系统所受的合外力的冲量等于系统内各物体动量变化的矢量和。即I外p1p2。三、 用动量定理解释现象1、 物体的p一定时，力F的作用时间t越短，力F就越大；t越长，F就越小。2、 作用力F一定时，力的作用时间t越长，动量变化p就越大；t越短，p就越小。四、 应用动量定理解

2、题的步骤和技巧1、 解题步骤：1） 选取研究对象；2） 确定所研究的物理过程及其始、末状态；3） 分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况；4） 规定正方向，根据动量定理列式；5） 解方程。统一单位，求解结果。2、 解题技巧：1） 应用Ip求变力的冲量：如果物体受到变力作用，则不直接用IFt求变力的冲量。这时可以求出该力作用下物体动量的变化量p等效代换变力的冲量I。2） 应用pFt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化：曲线运动物体速度方向时刻在改变，求动量变化ppp需要用矢量运算方法，比较复杂。在作用力是恒力的情况下，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化。3、 解题时就特别注意：1） 合处

3、力的冲量才能决定物体动量的变化量；2） 动量的变化量是指末状态的动量与初状态动量的矢量差；3） 对于受到冲量作用前后物体都在同一条直线上运动的情况，应首先设定一个正方向，将合力与动量的运算转化为代数运算。典型例题：例1、如图所示，质量m3kg的物体静止在光滑水平面上受到与水 F平方向成60角的力F作用，F的大小为9N，经2s时间， 60求：物体重力的冲量； 力F的冲量；物体的动量变化。 例1图例2、一个质量是65kg的人从墙上跳下，墙离地面的高度h2.0 m，竖直跳下的初速度为零，与地面接触后0.01s停了下来，地面对他的平均作用力多大？如果他着时弯曲双腿，用了1s才停下来，地面对他的平均作用

4、力又是多大？（g10m/s2）例3、水平地面上有A、B两小球，质量分别为2kg和1kg，他们相距9.5m，摩擦因素0.1，A球以10m/s的初速度向B球运动，并 A v0 B发生对心碰撞，撞后A球仍以原方向运动（设撞击时间极短，撞击力远大于摩擦力），若A球在碰撞前后共运动6s停下，则碰后 sB球运动多长时间停下？（g10m/s2） 例3图例4、质量为m0.10kg的小钢球以v010m/s的水平速度抛 v0出，如图所示。下落h5.0m时撞击一钢板，撞后速度 h恰好反向，则钢板与水平面的夹角_，刚 要撞击钢板时小球动量的大小为_。（g10m/s2） 例4图例5、物体A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静

5、止不动，如图甲所示。A的质量为m，B的质量为M。当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大 A m A v小为v，这时物体B的下落速度大小为u，如图乙所示。 B M B u在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（ ） 甲 乙Amv BmvMu CmvMu Dmvmu 例5图 例6、如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动 G纸带，重物G会跟着一起运动，若迅速抽动纸带，则纸带可能会从重物下抽出，试解释这一现象。 例6图例7、小华做“蹦极”运动，用原长15m的橡皮绳拴住身体从高空跃下，若小华质量50kg，从50m高处由静止下落，到运动停止所用时间为4s，则橡皮绳对人的平均

6、作用力约为_。例8、某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中A点是弹性绳的 P原长位置，C是人所到达的最低点，B是人静止地悬吊着时的平衡位置，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） AA从P至C过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量； BB从P至C过程中重力所做的功等于人克服弹力所做的功；CC从P至B过程中人的速度不断增大；D从A至C过程中加速度方向保持不变。 例8图例9、据报到，1980年一架英国战斗机在威尔士上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁。小小的飞鸟撞坏庞大、坚实的飞机，真难以想象。试通过估计，说明鸟类对飞机飞行的威胁，设飞鸟的质量m1kg，飞机的飞行速度为v800m/s，若两者相撞，试估算鸟

7、对飞机的撞击力。（设飞鸟的长度约为20cm）例10、有一宇宙飞船，它的下面面积S0.98m2，以v2103m/s的速度飞入一宇宙微粒尘区，此尘区每立方米空间有一个微粒，微粒的平均质量m210-7kg。要使飞船速度保持不变，飞船的牵引力应增加多少？（设微粒与飞船外壳碰撞后附于飞船上）（答案：例1、60Ns，方向竖直向下，18Ns，与F方向相同。9kgm/s，方向水平向右；例2、41760N，1061N；例3、8s；例4、45，p2 kgm/s；例5、D；例6、略；例7、870N；例8、BC；例9、3106N；例10、0.78N。）练习题：1、人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先触地，下

8、面解释正确的是（ ） A减小冲量； B使动量的增量变得很小； C增长与地面的冲击时间，从而减小冲力； D增大对地面的压强，起到安全作用。2、质量为m的钢球自高得落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为（ ） A向下，m（v1v2）； B向下，m（v1v2）； C向上，m（v1v2）； D向上，m（v1v2）。3、一粒钢球从某高度处由静止自由下落，然后陷入泥潭某深度处，若钢球在空中下落时间T与陷入泥潭中的时间t之比Tt21，则钢球所受重力G与泥潭对钢球的平均阻力f之比Gf等于（ ）A11 B21 C13 D314、一粒钢珠从

9、静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中下落的过程称为过程，进入泥潭直到停住的过程称为过程，则（ ） A过程中钢珠动量的改变量等于重的冲量； B过程中阻力的冲量的大小等于过程中重力冲量的大小； C过程中钢珠克服阻力所做的功等于过程与过程中钢珠所减少的重力势能之和； D过程中钢珠损失的机械能等于过程中钢珠所增加的动能。5、若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则（ ） A物体的动能不可能总是不变的； B物体的动量不可能总是不变的； C物体的加速度一定变化； D物体速度的方向一定变化。6、下列对几种物理现象的解释中，正确的是（ ） A击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻； B跳高时，在沙坑里

10、填沙，是为了减小冲量； C在推车时推不动，是因为外力冲时为零； D动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，质量小的先停下来。7、如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后 铁块 v铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，由铁块落地点为（ ） 纸条 A仍在P点； B在P点左边；形码 P C在P点右边不远处； D在P点右边原水平位移的两倍处。 7题图8、下列说法中，哪些是能够成立的说法是（ ） A某一段时间内物体动量的增量不为零，而其中某一时刻物体的动量可能为零； B某一段时间内物体受到的冲量为零，而其中某一时刻物体的动量可能不为零； C某一段时间内物体受到的冲量不为零，而动

11、量的增量可能为零； D某一时刻物体的动量为零，而动量对时间的变化率不为零。9、某物体受到一个6Ns的冲量作用，则（ ） A物体的动量一定减小； B物体的末动量一定的负值； C物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反； D物体原来动量的方向一定与这个冲量的方向相反。10、质量为m的小球从h高处自由下落，与地面碰撞时间为t，地面对小球的平均作用力为F，取竖直向上为正方向，在与地面碰撞过程中（ ） A重力的冲量为mg（2h/gt）； B地面对小球作用力的冲量为Ft； C合外力对小球的冲量为（mgF）t； D合外力对小球的冲量为（mgF）t。11、物体A初动量大小是7.0kgm/s，碰撞某物体后动量大

12、小是4.0kgm/s，那么物体碰撞过程动量的增量P的大小范围是_。12、如图所示，质量分别为mA、mB的木块叠放在光滑的水平面上，在A B上施加水平恒力F，使两木块从静止开始作匀加速运动，A、B无相对 A F滑动，则经过t秒，木块A所受的合外力的冲量为_，木块B的动量的增量P为_。 12题图13、如图所示，质量为m的小球由高为H，倾角为的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中重力、弹力、合力的冲量各是多大？ 13题图 14、在同一高度将质量相等的小球A、B、C以相同的速率分别竖直上抛、竖直下抛和平抛，则它们（ ）A落地时速度相同； B在运动全程中动量增量PAPBPC； C在运动全程中动量增量PAPC

13、PB； D在运动全程中动量增量PAPBPC；15、初速度相同的两物体，质量比为m1m212，与地面的滑动摩擦因数相同，则两物体在水平地面上向前滑行时（ ） As1s211，t1t211； Bs1s211，t1t221； Cs1s221，t1t211； Ds1s221，t1t221。16、物体在恒定的合力F作用下做直线运动，在时间t1内速度由0增大到v，在时间t2内速度由v增大到2v，设F在t1内做的功是W1，冲量I1；在t2内做的功是W2，冲量I2。那么（ ） AI1I2，W1W2 BI1I2，W1W2 CI1I2，W1W2 DI1I2，W1W2 17、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻

14、滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处下落，着网后沿竖直方向蹦回到池水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力大小（g10m/s2）。答案：1、C；2、D；3、C；4、AC；5、B；6、C；7、B；8、ABD；9、C；10B；11、3kgm/sP11 kgm/s；12、mA Ft/ （mAmB） ，mB Ft/ （mAmB）；13、IGm2gH/sin，INmctg2gH，IFm2gH；14、C；15、A；16、D；17、1.5103N；第二单元 动量守恒定律及应用1、理解动量守恒

15、定律的条件和物理意义； 2、会灵活运用动量守恒定律求解问题； 3、会解碰撞和反冲问题一、 动量守恒定律1、 几个概念：1）系统：有相互作用的物体通常统称为系统。2）内力：系统中各物体之间的相互作用力叫做内力。3）外力：系统外部其它物体对系统内物体的作用力叫做外力。2、 内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。3、 表达式：1）pp（系统在任何时刻的总动量都相同） 2）p1p2（两个物体组成的系统，他们的动量变化大小相等、方向相反） 3）m1v1m2v2m1v1m2v2（同一直线上运动的两物体组成的系统，前动量和等于后动量和）4、 条件：1）系统不受外力或者所受外力

16、之和为零； 2）系统所受内力远远大于系统所受外力，可以认为动量是守恒的，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等。（即近似性） 3）如果系统在某一方向上所受外力的分量之和为零，这一方向上系统的动量守恒。5、 理解及应用要点动量守恒定律的表达式是矢量式。对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，凡是与正方向相同的动量为正，相反为负。若方向未知，可设为与正方向相同，列动量守恒方程，通过解得结果的正负，判定未知量的方向。2） 瞬时性：动量的一个瞬时量，动量守恒指的是系统任一瞬时的动量守恒。列方程m1v1m2v2m1v1m2v2时，等号左侧是作用前（或某一时刻）各物体的动量和

17、，等号右侧是作用后（或另一时刻）各物体的动量和。不同时刻的动量不能相加。3） 相对性：由于动量大小与参考系的选取有关，因此应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度，一般以地面为参考系。4） 普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观低速物体组成的系统，也适用于微观高速粒子组成的系统。5） 近似性：当系统所受的合外力不为零，但系统内力远远大于外力时，可用动量守恒定律。6） 独立性：当系统所受的合外力不为零，但系统在某一方向上的合外力为零时，在这一方向上可用动量守恒定律。6、 应用动量守恒定律解题的步骤：1） 确定研究对象是由哪些物

18、体组成的系统；2） 分析系统受外力的情况，根据守恒条件判断系统是否动量守恒；3） 明确物理过程及过程的始、末状态，规定正方向；4） 根据动量守恒定律列出方程求解。二、 平均动量守恒若系统在全过程中的动量守恒（包括单方向动量守恒），则这一系统在全过程中的平均动量也必守恒，如果系统是由两个物体组成，且相互作用前均静止，相互作用后均发生运动，则由：0m1 v1m2 v2得m1 s1m2 s2，使用时应明确：、必须是相对同一参照物位移的大小。例如：人在船上行走（练习题8）；物体从光滑斜面滑下；人从载人气球上滑下（例题7）；三、 碰撞和反冲1、 碰撞：指的是物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力

19、很大的现象。在碰撞过程中动量守恒。2、 碰撞的种类：1） 弹性碰撞：指在碰撞过程中，除系统动量守恒外，系统机械能也守恒。2） 非弹性碰撞：指在碰撞过程中，系统动量守恒，但系统机械能有部分损失。3） 完全非弹性碰撞：指在碰撞后两物体具有相同的速度，系统动量守恒，但系统机械能损失最大。3、 碰撞过程中的特点：1） 动量守恒，即p1p2p1p2 2） 动能不能增加，即Ek1Ek2Ek1Ek2或p12/2m1p22/2m2p12/2m1p22/2m24、 弹性碰撞的两个推导式对于两个物体的弹性碰撞，可推导出以下两个式子，应用时很方便。利用两守恒定律有 m1v1m2v2m1v1m2v2 m1v12/2m

20、2v22/2m1v12/2m2v22/2 v1（m1m2）v12 m2v2（m1m2）可得对称性解 v2（m2m1）v22 m1v1分以下几种情况讨论：1） 没v20，v1（m1m2）v1（m1m2），v22 m1v11 若m1m2，则有v10，v2v1，碰后实现了动量和动能的全部交换。2 若m1m2，则有v1v1，v22v1，碰后m1的速度几乎未变，仍按原方向运动，质量小的物体以两倍m1的速度向前运动。3 若m1m2，则有v1v1，v20，碰后质量小的m1按原来的速度弹回，质量大的m2几乎不动。2） 设m1m2，则有v1v2，v2v1，即弹性正碰后彼此交换速度。3） 引入质点1、2间碰撞前的

21、接近速度（v1v2）和碰撞后的分离速度（v2v1），则有v2v1v1v25、 反冲运动：指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分向相反的方向发生动量变化的现象，叫做反冲运动。6、 反冲运动的特点：1）系统受到的合外力为零时，动量严格守恒；2）系统受到的合外力不为零但满足内力远大于外力的条件时，动量近似守恒。例1、质量为M的小船以速度v0行驶，船上有两个质量皆为m的小孩A和B分别站在船头和船尾。现小孩A沿水平方向以速率v（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩B沿水平方向以同一速率v（相对于静止水面）向后跃入水中，求小孩B跃出后小船的速度。例2、如图所示，从倾角

22、为30、长为0.3m的光滑斜面上滑下质 量为2kg的货包，掉在质量为13kg的小车里，若小车与水 30平面之间动摩擦因数0.02，小车能前进多远？（g取10m/s2） 例2图例3、在光滑水平面上停着一辆质量为M、长为L的平板车，质量 m v0为m小孩跳上车左端时的水平速度为v0，小孩在车上忽快忽慢地往前跑，经过时间t跑到车的右端，求在时间t内小车的位移x。 例3图例4、甲、乙两人站在小车左右两端，如图所示，当他俩同时相向而 甲 乙行时，发现小车向右运动，下列说法正确的是（轨道光滑）（ ）A 乙的速度必定大于甲的速度；B 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量；C 乙的动量大小必定大于甲的动量的大

23、小； 例4图D 甲、乙动量总和必定不为零。例5、两只小船逆向航行，航线邻近，在两船首尾相齐时，由每只船上各自向对方放置一质量为m50kg的麻袋，结果载重较小的船停了下来，另一船则以v8.5m/s的速度沿原方向航行。设两只船及船上载重量分别为m1500kg，m21000kg。问交换麻袋前各船的速率多大？例6、如图所示，一排人站在沿x轴的水平轨道旁，原点O两侧的人的序号都记为n（n1，2，3）。每人只有一个沙袋，x0一侧的每个沙袋的质量为m14kg，x0一侧的每个沙袋的质量为m10kg，一质量为M48kg的小车以某初速度从原点出发向下x方向滑行。不计轨道阻力，当车每以过一人身旁时，此人就把沙袋以水

24、平速度v朝与车速相反的方向沿车面扔至车上，v的大小等于的瞬间车速大小 的2n倍（n是此人的序号数），问：空车出发后，车上堆 3 2 1 0 1 2 3积了几个沙袋时车就反向滑行？车上最终有大小沙袋共多少个？例7、载人气球原静止于高h的高空，气球的质量为M，人的质量为m，若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少为多长？例8、在光滑的水平面上，有A、B两球沿同一直线向右运动， 如图所示，已知碰撞前两球的动量分别为：pA12kgm/s，pB13kgm/s，碰撞后它们的动量变化pA、pB有可能的是（ ）A pA3kgm/s，pB3kgm/s； A BB pA4kgm/s，pB4kgm/s；C pA5kgm/s，

25、pB5kgm/s；DpA24kgm/s，pB24kgm/s例9、如图所示是一个物理演示实验，它显示：图中自由下落的物体A 和B经反弹后，B能上升到比初始位置高得多的地方，A是某种 B材料做成的实心球，质量m10.28kg，在其顶部的凹坑中插着质量m20.10kg的木棍B，B只是松松地插在凹坑中其下端与坑底 m2之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H1.25m处由静止释放。实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小 A不变；接着木棍B脱离球A开始上升，而球A恰好停留在地板 m1上，求木棍B上升的高度。取g10m/s2。 例7图例10、一个连同装备总质量为M100kg的宇航员，在距离飞船

26、s45m处与飞船处于相对静止状态，宇航员背着装有质量为m00.5kg氧气的贮气筒，筒有个可以使氧气以v50m/s的速度喷出嘴，宇航员必须向着返回飞船的相反方向喷出氧气，才能回到飞船，同时又必须保留一部分氧气供途中呼吸用，宇航员的耗氧率为Q2.510-4kg/s，不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影响。则瞬时喷出多少氧气，宇航员才能安全返回飞船？为了使总耗氧量最低，应一次喷出多少氧气？返回时间又是多少？例1、（12m/M）v；例2、0.1m；例3、xm（Lv0t）/（Mm）,当v0tL时x0,当v0tL时,x0,车的位移向右,当v0tL时,x0,车的位移向左；例4、BCD；例5、v11m/s,

27、v29m/s；例6、3个11个；例7、（Mm）h/M；例8、AC；例9、4.05m；例10、0.050.45kg, 0.15 kg,600s）1、放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹了一压缩轻质弹簧，用两手分别控制小车处于静止状态，下面说法正确的是（ ）A先放B车，后放A车，（手保持不动），则系统的动量不守恒而机械能守恒；B先放B车，后放A车，（手保持不动），则系统的动量守恒而机械能不守恒；C先放开右手，后放开左手，两车总动量向右；D同时放开左、右手，两车的总动量不变。2、如图所示，两带电的金属小球在绝缘的光滑水平面上，A球带电为q，B球带电为2q，两者在同一直线上相向运动，下列说法正确的是（ ） q 2qA相碰前的运动过程中，两球的总动量守恒；B相碰前两球的总动量随着两球距离逐渐减小而增大；C相碰分离后两球的总动量不等于相碰前两球的总动量，因为相碰 2题图前的作用力为引力，而相碰后的作用力为斥力；D相碰分离后任一瞬间两球的总动量等于碰前两球的总动量，因为两球组成的系统所受的合处力为零。3、在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是（