高三物理動量定理的應用精品多篇
高三物理動量定理的應用:用動量定理解釋生活中的現象 篇一
【例。1】豎立放置的粉筆壓在紙條的一端。要想把紙條從粉筆下抽出,又要保證粉筆不倒,應該緩緩、小心地將紙條抽出,還是快速將紙條抽出?說明理由。
【解析】紙條從粉筆下抽出,粉筆受到紙條對它的滑動摩擦力μmg作用,方向沿着紙條抽出的方向。不論紙條是快速抽出,還是緩緩抽出,粉筆在水平方向受到的摩擦力的大小不變。在紙條抽出過程中,粉筆受到摩擦力的作用時間用t表示,粉筆受到摩擦力的衝量爲μmgt,粉筆原來靜止,初動量爲零,粉筆的末動量用mv表示。根據動量定理有:μmgt=mv。
如果緩慢抽出紙條,紙條對粉筆的作用時間比較長,粉筆受到紙條對它摩擦力的衝量就比較大,粉筆動量的改變也比較大,粉筆的底端就獲得了一定的速度。由於慣性,粉筆上端還沒有來得及運動,粉筆就倒了。如果在極短的時間內把紙條抽出,紙條對粉筆的摩擦力衝量極小,粉筆的動量幾乎不變。粉筆的動量改變得極小,粉筆幾乎不動,粉筆也不會倒下。
高三物理動量定理的應用:用動量定理解決連續流體的作用問題 篇二
在日常生活和生產中,常涉及流體的連續相互作用問題,用常規的分析方法很難奏效。若構建柱體微元模型應用動量定理分析求解,則曲徑通幽,“柳暗花明又一村”。
【例。4】有一宇宙飛船以v=10km/s在太空中飛行,突然進入一密度爲ρ=1×10-7kg/m3的微隕石塵區,假設微隕石塵與飛船碰撞後即附着在飛船上。欲使飛船保持原速度不變,試求飛船的助推器的助推力應增大爲多少?(已知飛船的正橫截面積S=2 m2)
【解析】選在時間Δt內與飛船碰撞的微隕石塵爲研究對象,其質量應等於底面積爲S,高爲vΔt的直柱體內微隕石塵的質量,即m=ρSvΔt,初動量爲0,末動量爲mv.設飛船對微隕石的作用力爲F。
根據牛頓第三定律可知,微隕石對飛船的撞擊力大小也等於20N.因此,飛船要保持原速度勻速飛行,助推器的推力應增大20N。
高三物理動量定理的應用:動量定理的應用可擴展到全過程 篇三
物體在不同階段受力情況不同,各力可以先後產生衝量,運用動量定理,就不用考慮運動的細節,可“一網打盡”,乾淨利索。
【例。5】質量爲m的物體靜止放在足夠大的水平桌面上,物體與桌面的動摩擦因數爲μ,有一水平恆力F作用在物體上,使之加速前進,經t1s撤去力F後,物體減速前進直至靜止,問:物體運動的總時間有多長?
【解析】本題若運用牛頓定律解決則過程較爲繁瑣,運用動量定理則可一氣呵成,一目瞭然。由於全過程初、末狀態動量爲零,對全過程運用動量定理,有故。
【點評】本題同學們可以嘗試運用牛頓定律來求解,以求掌握一題多解的方法,同時比較不同方法各自的特點,這對今後的學習會有較大的幫助。
高三物理動量定理的應用:用動量定理解決打擊、碰撞問題 篇四
打擊、碰撞過程中的相互作用力,一般不是恆力,用動量定理可只討論初、末狀態的動量和作用力的衝量,不必討論每一瞬時力的大小和加速度大小問題。
【例。3】蹦牀是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾並做各種空中動作的運動項目。一個質量爲60kg的運動員,從離水平網面3.2 m高處自由落下,觸網後沿豎直方向蹦回到離水平網面1.8m高處。已知運動員與網接觸的時間爲1.4s.試求網對運動員的平均衝擊力。(取g=10 m/s2)
【解析】將運動員看成質量爲m的質點,從高h1處下落,剛接觸網時速度方向向下,大小。彈跳後到達的高度爲h2,剛離網時速度方向向上,大小,接觸過程中運動員受到向下的重力mg和網對其向上的彈力F.選取豎直向上爲正方向,由動量定理得:
由以上三式解得:
代入數值得:F=1.2×103 N。
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