动量定理及应用shangk.pptVIP

思考:一个物体对另一个物体的作用本领与哪些物理量有关? 同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大? 足球场上一个足球迎头飞过来，你的第一个反应是什么？那么如果以相同速度飞过来一个铅球呢？ 结论: 一个物体对另一个物体的作用本领不仅与物体的质量有关还和物体的速度有关。 动量与牛顿第二定律的联系 想一想 算一算 假设质量为 的一颗子弹射入墙那一刻的速度为 ，射出的速度为 ，所用时间为 ，墙对子弹的作用力为一恒力 ，那么 等于多少？ 解答: 加速度 根据牛顿第二定律 ∴ 转换为 动量与牛顿第二定律的联系 想一想 算一算 假设质量为 的一颗子弹射入墙那一刻的速度为 ，射出的速度为 ，所用时间为 ，墙对子弹的作用力为一恒力 ，那么 等于多少？ 解答: 加速度 根据牛顿第二定律 ∴ 转换为 这个表达式中，各个物理量分别是什么？ 说明： ②动量定理中的I合指的是合冲量。 1.颗人造地球卫星的质量为m，该卫星在半径为R圆形轨道上绕地球作匀速圆周运动，其周期为T。求： （1）在T/2的时间内，卫星受到的引力的冲量为多少？ （2）在T/6的时间内，卫星受到的引力的冲量为多少？ 求解曲线运动问题 如图所示，以Vo ＝10m／s2的初速度且与水平方向成300角抛出一个质量m＝2kg的小球．忽略空气阻力的作用，g取10m／s2．求抛出后第2s末小球速度的大小． 假设鸟的体长为20cm，即0.2m， 飞机以500m/s的速度将其撞扁， 则用时为t=X/V= 0.2/500=4x10-4s。 由动量定理可得， 冲击力为：F= MV/t=1×500/4×10-4N=1.256N。 P=F/S=1.25 ×108Pa 1、质量为5kg的小球，从距地面高为15m处水平抛出，初速度为10m／s，不计空气阻力，g=10m/s2，4内重力的冲量是（?? ??? ） 球落地时的动量（ ） A、60N·s???B、80N·s ?? C、100N·s??? D、200N·s D C 解：以小球为研究对象，从开始下落到反跳到最高点的全过程动量变化为零，根据下降、上升高度可知其中下落、上升分别用时t1=0.3s和t2=0.2s，因此与地面作用的时间必为t3=0.1s。由动量定理得：mgΔt-Ft3=0 ，F=60N 例1： 质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为Δt=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小F。 运用动量定理求平均作用力 2、质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过 时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。 求：⑴沙对小球的平均阻力F； ⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。 解：设刚开始下落的位置为A，刚好接触沙的位 置为B，在沙中到达的最低点为C。 ⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用 时间为t1+t2，而阻力作用时间仅为t2，以竖直向 下为正方向，有： mg(t1+t2)-Ft2=0， 解得： A B C (2)mgt1-I=0，∴I=mgt1 运用动量定理求平均作用力 h t1 t2 mg mg F 一。全过程 解：初末动量都为0，在空中时间t1=√2h/g=0.4s 设向下为正方向 mgt1+mgt2-Ft2=0-0, 所以：Ft2= 0.6Ns，F=3N 二。分段求解 解：着垫速度V= √2gh=4m/s.设向下为正方向。 着垫后：mgt2-Ft2=0-mv Ft2=0.6Ns F=3N 例.一个m=0.1Kg的小球，从h=0.8m高处下落到一厚垫子上，若小球从接触软垫到陷至最低点经历0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量和平均作用力？（g=10/不计空气阻力） 运用动量定理求变力冲量 2. 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，并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的3/4，求在碰撞中斜面对小球的冲量大小 解：小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v. 由题意，v 的方向与竖直线的夹角为30°，且水平分量仍为v0，如右图. v0 30° v0 v 30° 由此得 v = 2v0 ①