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所在位置:巩固练习 > 物理 > 选修3-5 > 第十六章 动量守恒定律 >
物理培优 动量和冲量
发布人:何军 浏览:840次 时间:2017/1/9 8:13:39

物理培优    动量和冲量

一、动量和冲量

1.动量:动量是矢量,方向与该时刻速度的方向相同,即

2.冲量:冲量是力对时间的积累效应。在无限小时间间隔内,冲量方向与力的方向

相同,即。恒力对物体作用时间t,则力的冲量,变力对物体作用时间t,则应将时间t分成无数个极小的时间△t,分别求出每个冲量,再求出矢量和,即为变力在时间t内的冲量。在t图象中,冲量表示为图线与时间轴所围“面积”。

竞赛题中常用这种方法求变力的冲量,尤其是力随时间变化的关系在t图象中是规

则形状的几何图形,如三角形、梯形、矩形、圆等容易计算面积的情况下,更为普遍。

二、动量定理

1.质点动量定理:合外力对质点的冲量∑等于质点动量的增量。即:

2.质点组动量定理:质点组所受外力的总冲量等于质点组总动量的增量。即:

质点组中内力仅改变各质点的动量,但不改变质点组的总动量。

动量定理是矢量式,可通过正交分解后在某一方向上运用。

         

【例题1有一锥面摆,物体的质量为m,物体在水平面内以匀速率v作圆周运动,圆周半径为R,摆线与竖直方向的夹角为θ,求运行一周过程中

1)物体所受重力mg的冲量

2)摆线对物体的拉力T的冲量

3)物体所受合力的冲量

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【例题2质量m=2kg的方木块,静止在水平地面上,木块与地面间的动摩擦因数μ=0.2。现使木块受到一向右的水平拉力F作用,已知F随时间t的变化关系是F=0.5t3(N)。求当外力F连续作用6秒钟后,木块的速度。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【例题3质量为M的金属块和质量为m的木块用细线连在一起,从静止开始以加速度a在水中加速度下沉,经时间t1,细线断了,求:

1)再经时间t2,木块刚好停止下沉,此时金属块下沉的速度v为多大?

2)细线断后再经时间t3,金属块下沉速度为v1,木块此时的速度u为多大?(设在题目所求范围内,金属块与木块既没有沉入水底,也没有浮出水面,不计水的阻力)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【例题4一枚质量为M的火箭,依靠向正下方喷气在空中保持静止,如果喷出气体的速度为v,求火箭发动机的功率是多少?

 

 

 

 

 

 

 

【练习1汽锤质量m=1000kgh=5m高处自由落下,打在锻件上,在△t=104s内完全停止,重力加速度g=10m/s2,求

1)汽锤所受的合力的冲量    2)锻件所受到的汽锤给与的平均冲力

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【练习2质量M=4kg的物体静止于水平面上A点,在F=5N的水平恒力作用下开始运动,经过一段时间后撤去恒力F,物体运动到B点刚好静止。如图所示,AB间距离S=10m,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g=10m/s2。求恒力作用在物体上的时间t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【练习3在采煤方法中,有一种方法是用高压水流将煤层击碎而将煤采下。今有一采煤用水枪。由枪口射出的高压水流速度为v,设水的密度为ρ,水流垂直射向煤层表面,求煤层表面可能受到的最大压强。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【练习4质量m=1kg的物块静止在地面上,从t=0时刻开始受到竖直向上的拉力作用,已知拉力F随时间的变化关系是F=4010tN),重力加速度g=10m/s2。求:

1t=5s时刻物块的速度;   2)经多长时间后,物块上升到最高点。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【练习5如图所示,质量为m,长为L的均匀软铁绳用细绳悬在天花板上,下端刚好接触地面。某时刻悬绳断了,铁绳自由落下,求:

1)从悬绳断开到铁绳全部落至地面过程中地面对铁绳的平均弹力。

2)铁绳上端A点落到地面瞬间,地面对铁绳的支撑力。

 

 

 

 

 

 

 

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