高三物理动量定理的应用精品多篇
高三物理动量定理的应用:用动量定理解释生活中的现象 篇一
【例。1】竖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,应该缓缓、小心地将纸条抽出,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。根据动量定理有:μmgt=mv。
如果缓慢抽出纸条,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,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了一定的速度。由于惯性,粉笔上端还没有来得及运动,粉笔就倒了。如果在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变。粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。
高三物理动量定理的应用:用动量定理解决连续流体的作用问题 篇二
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=10km/s在太空中飞行,突然进入一密度为ρ=1×10-7kg/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研究对象,其质量应等于底面积为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。
根据牛顿第三定律可知,微陨石对飞船的撞击力大小也等于20N.因此,飞船要保持原速度匀速飞行,助推器的推力应增大20N。
高三物理动量定理的应用:动量定理的应用可扩展到全过程 篇三
物体在不同阶段受力情况不同,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t1s撤去力F后,物体减速前进直至静止,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气呵成,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,以求掌握一题多解的方法,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。
高三物理动量定理的应用:用动量定理解决打击、碰撞问题 篇四
打击、碰撞过程中的相互作用力,一般不是恒力,用动量定理可只讨论初、末状态的动量和作用力的冲量,不必讨论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60kg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1.8m高处。已知运动员与网接触的时间为1.4s.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:
由以上三式解得:
代入数值得:F=1.2×103 N。
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