第2节 动量导学案
一、要点提示
动量定理的内容是物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化,即I=Δp
说明:1、动量定理中的I指的是合外力的冲量
2、动量定理是一个矢量式,解题时要规定正方向
3、动量定理适用于恒力,也适用于变力;适用于直线运动,也适用于曲线运动
4、动量定理表明冲量是物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度
二、典型例题
例题1、从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做是为了( )
A.减小冲量
B.减小动量的变化量
C.延长人与地面的冲击时间,从而减小冲力
D.增大人对地面的压强,起到安全作用
变式训练、如图所示,铁块压着一张纸条放在水平桌面上,第一次以速度v抽出纸条后,铁块落在水平地面上的P点,第二次以速度2v抽出纸条,则( )
A.铁块落地点在P点左边
B.铁块落地点在P点右边
C.第二次纸条与铁块的作用时间比第一次短
D.第二次纸条与铁块的作用时间比第一次长
例题2、质量为m的物体以速率v在半径为R的圆周上做匀速圆周运动,则
(1)在一个周期内它受到的合外力冲量大小是_____;
(2)在半个周期内它受到的合外力冲量大小是_____ ;
(3)在1/4个周期内它受到的合外力冲量大小是_____
变式训练、如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下。经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上。忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小。
例题3、一个质量为1kg的物体,从20m的高处以速度v0=10m/s水平抛出,不计空气阻力,g=10m/s2,求从抛出到落地前一瞬间物体动量的变化?
例题4、质量为m的物体静放在足够大的水平面上,物体与桌面的摩擦因数为μ ,有一水平恒力F作用于物体上使之加速前进,经t1秒撤去此力,物体运动的总时间为?
变式训练、质量是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,下落过程中不计空气阻力,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为1.2s,安全带的自然长度为5m ,求安全带所受的平均作用力的大小?
例题5、喷口面积为S的水枪,喷射速度为v的水流,沿水平方向冲击竖直墙壁后沿墙壁流下,水的密度为ρ,求:
(1)在一段短时间Δt内冲击墙壁的水的体积ΔV;
(2)在Δt时间内水对墙壁的冲量 I ;
(3)水对墙壁的冲击力 F 。
三、课堂巩固
1.(多选)下面关于物体动量和冲量的说法,正确的是( )
A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大
B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变
C.物体动量变化量的方向,就是它所受合外力的冲量方向
D.物体所受合外力冲量越大,它的动量变化量就越大
2.(多选)在任何相等时间内,物体动量的变化总是相等的运动可能是( )
A.匀速圆周运动 B.匀变速直线运动
C.自由落体运动 D.平抛运动
3.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球,两臂随球迅速收缩至胸前,这样做可以( )
A.减小球对手的冲量 B.减小球对人的冲击力
C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量
4.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N
5.质量为m1=2 kg,m2=5 kg的两静止小车压缩一条轻弹簧后放在光滑的水平面上,放手后把小车弹开.今测得m2受到的冲量是10 N·s,则在此过程中,m1的动量的变化量是( )
A.2 kg·m/s B.-2 kg·m/s C.10 kg·m/s D.-10 kg·m/s
6.(多选)如图所示,箱子放在粗糙水平地面上,箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去,箱内各接触面光滑,来回碰几次后停下来,而箱子始终静止,则整个过程中( )
A.铁球对箱子的冲量为零
B.铁球和箱子受到的冲量大小相等
C.箱子对铁球的冲量大小为mv,向右
D.地面摩擦力对箱子的冲量大小为mv,向右
7.一个质量为m=0.4 kg的足球以10 m/s的速度水平飞向球门.守门员跃起用双拳将足球以12 m/s的速度反方向击出,守门员触球时间约为0.1 s,问足球受到的平均作用力为多大?方向如何?
8.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高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s.若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小和方向.(g取10 m/s2)
9.一质量为m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即沿反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的,求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小.(由于碰撞时间极短,忽略重力的影响)
10.物体A和B用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动,如图甲所示,A、B的质量均为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小为vA,这时物体B下落速度大小为vB,如图乙所示。这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为多少?
11.一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示,一物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止,g取10 m/s2
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.
参考答案
1.BCD
2.BCD
3.B
4.C
5. D
6.CD
7.88N,方向与飞来的方向相反
8.F=1500N,方向竖直向上
9.mv0
10.
11.
EMBED Equation.3