高中物理 专题提升一　动量定理的应用.pdfVIP

专题提升一动量定理的应用

[学习目标]

1．进一步理解动量定理，熟悉应用动量定理解题的一般步骤，注意动量定理与动

能定理的区别。2.学会利用动量定理处理多过程问题。3.学会应用动量定理处理连

续质量变动问题。

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提升动量定理与动能定理的应用

【例1】一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位

置B处是一面竖直墙，如图所示。物块以v＝9m/s的初速度从A点沿AB方向

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运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静

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止。g取10m/s。

(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；

(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；

(3)碰撞后物块克服摩擦力的功。

答案(1)0.32(2)130N(3)9J

解析(1)由动能定理，有

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－μmgs＝mv－mv0

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代入数值解得μ＝0.32。

(2)选返回方向为正方向，由动量定理，有

FΔt＝mv′－mv

代入数值解得F＝130N。

1

2

(3)由动能定理得，碰撞后物块克服摩擦力的功W＝mv′＝9J。

2

注意动量定理是矢量式，应用时必须选取正方向；动能定理是标量式，应用时不

用选取正方向。涉及一段时间(或冲量)选用动量定理；涉及一段位移(或功)选用动

能定理。

【训练1】(多选)一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，

被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为

0.01s。下列说法正确的是()

A．球棒对垒球的平均作用力大小为1260N

B．球棒对垒球的平均作用力大小为360N

C．球棒对垒球做的功为126J

D．球棒对垒球做的功为36J

答案AC

－

F

解析设球棒对垒球的平均作用力为，取末速度方向为正方向，由动量定理得

－－

FΔt＝m(v－v)，其中v＝45m/s，v＝－25m/s，代入解得F＝1260N。由动能

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定理得W＝mv－mv＝126J，故A、C正确。

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提升应用动量定理处理多过程问题

应用动量定理处理多过程问题的两种思路

(1)可分段分别应用动量定理求解。

(2)可全过程应用动量定理求解。要特别注意各力作用的时间，在多过程中外力的

冲量是各个力冲量的矢量和。

【例2】在水平力F＝30N的作用下，质量m＝5kg的物体由静止开始沿水平面

运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F

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后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10m/s)

答案12s

解析解法一用动量定理，分段求解。

选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速运动的过程，初态速度为零，末

态速度为v，取水平力F的方向为正方向，根据动量定理有(F－μmg)t＝mv－0