第六章动量守恒定律学生版Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:22772829
- 上传时间:2023-02-05
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:125.67KB
第六章动量守恒定律学生版Word文档下载推荐.docx
《第六章动量守恒定律学生版Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第六章动量守恒定律学生版Word文档下载推荐.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第二次他将纸较慢地抽出,木块反而被拉动了。
这是为什么?
练习4、如图2所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块落地面上的p点。
若以2v的速度抽出纸条,则铁块落地点为
故正确答案为()
A、仍在p点 B、在p点左边
C、在p点右边 D、在p点右边原水平距离位移的两倍处。
3.动量定理的定量计算
【例3】A、B、C三个质量相等的小球以相同的初速度v0分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出.若空气阻力不计,设落地时A、B、C三球的速度分别为v1、v2、v3,则【】。
A.经过时间t后,若小球均未落地,则三小球动量变化大小相等,方向相同
B.A球从抛出到落地过程中动量变化的大小为mv1-mv0,方向竖直向下
C.三个小球运动过程的动量变化率大小相等,方向相同
D.三个小球从抛出到落地过程中A球所受的冲量最大
练习5、如图3有一质量为m的小球P与穿过光滑水平板中央小孔O的轻绳相连,用力拉着绳子的另一端P在水平板内绕O做半径为a角速度为ω1的匀速圆运动,求当小球运动1.25周的过程中线对球的拉力的冲量。
【例4】.两个质量相同的小球A、B,中间用轻弹簧相连,放在光滑的水平面上,A球挨着左墙壁,如图4所示.若用水平向左的短时冲量I作用于B球,B球将弹簧压缩,弹簧的最大弹性势能是4J,当A球离开墙壁瞬间,B球的动量大小是2kg·
m/s.则B球的质量是________;
水平冲量I的大小是________.
·
动量定理的应用
【例5】、蹦床是一种新兴的体育运动,下落弹起可做出各种高难度的体操动作。
某运动员从3.2m高处自由下落,被弹起4.05m,他与蹦床的接触时间为2.2s,运动员的质量为60kg,运动员与蹦床之间的平均作用力多大?
(g=10m/s2)
练习6、一人做“蹦极”运动,用原长为15m的橡皮绳拴住身体往下跳,若此人的质量为50kg,从50m高处由静止下落,至运动到最低点所用时间为4s,则橡皮绳对人的平均作用力多大?
(g=10m/s2)
练习7、质量为m的木块下面用细线系一质量为M的铁块,一起浸没在水中从静止开始以加速度a匀加速下沉(如图5),经时间t1s后细线断裂,又经t2s后,木块停止下沉.试求铁块在木块停上下沉瞬间的速度.
练习8、水平推力F1和F2分别作用于静止在水平面的质量相等的物体上,作用一段时间后撤去推力,两物体在水平面上继续运动一段时间后停下,两物体的v-t图线如6所示,图中AB//CD,则下列说法中正确的是:
()
A、F1的冲量大于F2的冲量B、F1的冲量小于F2的冲量
B、两物体所受的摩擦力的大小相等D、两物体所受的摩擦力的冲量大小相等
【例6】一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。
若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则()
A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小
C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零
D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
练习9、某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m.在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为()
A.自身所受重力的2倍B.自身所受重力的5倍
C.自身所受重力的8倍D.自身所受重力的10倍
练习10一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来。
试求物体在水平面上所受的摩擦力。
动 量 定 理 应 用────巧解连续作用问题
【例7】水流以流速v=10m/s,从截面积S=4cm2的管内水平射在竖直的墙壁上,求水流对墙壁的压力多大?
设水和墙壁碰撞后沿墙壁流动。
练习11、最大截面S=5m2的一艘宇宙飞船,以速度v=10km/s在太空中航行时,进入静止的、密度ρ=2×
10-5kg/m3的微陨石云中。
如果微陨石与飞船相撞时都附在飞船上,要使飞船维持原速前进,飞船的推力应为多大?
【例8】、科学家设想在未来的航天事业中用太阳帆来加速星际宇宙飞船.按照近代光的粒子说,光由光子组成,飞船在太空中张开太阳帆,使太阳光垂直射到太阳帆上,太阳帆面积为S,太阳帆对光的反射率为100﹪,设太阳帆上每单位面积每秒到达n个光子,每个光子的动量为p,如飞船总质量为m,求飞船加速度的表达式。
如太阳帆面对阳光一面是黑色的,情况又如何?
练习12、一艘船在静水中由于风力的推动做匀速直线运动,帆面的面积为S,风速为V1,船速为V2(V1<
V2),空气密度为ρ,帆船在匀速前进时帆面受到的平均风力大小为多少?
1.动量守恒定律的条件
【例9】把一支枪固定在小车上,小车放在光滑的水平桌面上.枪发射出一颗子弹.对于此过程,下列说法中正确的有哪些?
A.枪和子弹组成的系统动量守恒;
B.枪和车组成的系统动量守恒;
C.车、枪和子弹组成的系统动量守恒
D.车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒,因为子弹和枪筒之间有摩擦力.且摩擦力的冲量甚小
练习13、如图8所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,若以两车及弹簧组成系统,则下列说法中正确的是
A.两手同时放开后,系统总量始终为零
B.先放开左手,后放开右手后动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零;
练习14、木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图9所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是
A.a尚未离开墙壁前,a和b系统的动量守恒;
B.a尚未离开墙壁前,a与b系统的动量不守恒
C.a离开墙后,a、b系统动量守恒;
D.a离开墙后,a、b系统动量不守恒.
练习15、满载砂子总质量为M的小车,在光滑的水平面上做匀速直线运动,在行驶的途中,有质量为m的砂子从车上漏掉,则砂子漏后小车的速度将:
A、变大;
B、变小;
C、不变;
D、无法确定。
练习16、两块相同的木块A和B,从同一高度处同时自由下落,在下落的途中,木块B被水平飞来的子弹击中,并留在其中,则下列说法正确的是:
A、两木块同时落地B、A先落地C、B先落地D、无法确定
2.动量守恒定律的表达式:
【例10】质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球.第二个小球的质量为m2=50g,速率v2=10cm/s.碰撞后,小球m2恰好停止.那么,碰撞后小球m1的速度是多大,方向如何?
【例11】一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进,途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩,若前部列车的质量为M,脱钩后牵引力不变,且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力,则当最后一节车厢滑行停止的时刻,前部列车的速度为
练习17、两辆质量相同的小车A和B,置于光滑水平面上,一人站在A车上,两车均静止.若这个人从A车跳到B车上,接着又跳回A车,仍与A车保持相对静止,则此时A车的速率
A.等于零B.小于B车的速率
C.大于B车的速率D.等于B车的速率
3.碰撞与爆炸
【例12】动量分别为5kgm/s和6kgm/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动,A追上B并发生碰撞后。
若已知碰撞后A的动量减小了2kgm/s,而方向不变,那么A、B质量之比的可能范围是什么?
练习18、甲、乙两球在光滑的水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p甲=5kgm/s,p乙=7kgm/s,甲追乙交发生碰撞,那么碰后它们的动量可能是:
()
A、p甲=6kgm/s,p乙=6kgm/s,B、p甲=3kgm/s,p乙=10kgm/s
C、p甲=-5kgm/s,p乙=12kgm/s,D、p甲=2kgm/s,p乙=14kgm/s
变化:
上题中若碰后乙的动量变为
乙=10kgm/s,则两球的质量m甲与m乙的关系可能是:
A、m甲=m乙B、m甲=2m乙C、m甲=4m乙D、m甲=6m乙
【例13】质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。
如图10示,质量为m的小球以速度v1向物块运动。
不计一切摩擦,圆弧小于90°
且足够长。
求小球能上升到的最大高度H和物块的最大速度v。
练习19、光滑水平面上有一质量分别为M、m的木块A、B,它们之间用一根轻质弹簧连结(弹簧处于自由状态,且以后的运动中弹簧一直处于弹性限度内)如图11所示,现突然给木块B以瞬时冲时I,求运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep?
若本题改为B受一水平飞来的子弹击中,子弹未穿出,弹性势能又是多少?
(子弹质量m)
练习20、(2004年高考题)桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成,气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。
在重锤与桩碰撞的过程中,通过压缩使混合物燃烧,产生高温高压气体,从而使桩向下运动,锤向上运动。
现把柴油打桩机和打桩过程简化如下:
柴油打桩机重锤的质量为m,锤在桩帽以上高度为h处(如图12)从静止开始沿竖直轨道自由落下,打在质量为M(包括桩帽)的钢筋混凝土桩子上。
同时,柴油燃烧,产生猛烈推力,锤和桩分离,这一过程的时间极短。
随后,桩在泥土中向下移动一距离l。
已知锤反跳后到达最高点时,锤与已停下的桩幅之间的距离也为h(如图2)。
已知m=1.0×
103kg,M=2.0×
103kg,h=2.0m,l=0.20m,重力加速度g=10m/s2,混合物的质量不计。
设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力,求此力的大小。
【例14】、向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b两块.若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则[ ]
A.b的速度方向一定与原速度方向相反
B.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大
C.a,b一定同时到达地面
D.炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等
练习21、一炮弹在水平飞行时,其动能为Ek0=800J,某时它炸裂成质量相等的两块,其中一块的动能为Ek1=625J,求另一块的动能Ek2
练习22、如图13所示,在沙堆表面放置一长方形木块A,其上面再放一个质量为m=0.10kg的爆竹B,木块的质量为M=6.0kg。
当爆竹爆炸时,因反冲作用使木块陷入沙中深度h=50cm,而木块所受的平均阻力为f=80N。
若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计,g取
,求爆竹能上升的最大高度。
4.子弹打木块类问题
【例15】、如图14所示,在光滑水平轨道上有一小车质量为M2,它下面用长为L的绳系一质量为M1的砂袋,今有一水平射来的质量为m的子弹,它射入砂袋后并不穿出,而与砂袋一起摆过一角度θ。
不计悬线质量,试求子弹射入砂袋时的速度V0多大?
练习23、如图15所示,有两个物体A,B,紧靠着放在光滑水平桌面上,A的质量为2kg,B的质量为3kg。
有一颗质量为100g的子弹以800m/s的水平速度射入A,经过0.01s又射入物体B,最后停在B中,A对子弹的阻力为3×
103N,求A,B最终的速度。
【例16】设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块,并留在木块中不再射出,子弹钻入木块深度为d。
求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。
5.反冲运动(人船模型)
在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。
这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。
可以把这类问题统称为反冲。
【例17】质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的左端,当他从左走到船的右端时,船向哪个方向移动,移动的距离多少?
练习24、如图18所示,光滑水平面上有一质量为M的小车处于静止状态在车的左侧有一被压缩的弹簧,一个质量为m的球与弹簧紧密接触,球距小车右端的距离为L。
由于被线束缚,弹簧保持压缩状态。
现在用火柴把线烧断,球被弹走并粘在小车右端,求小车的位移。
练习25、如图19所示,质量为m的人位于总质量为M的热气球的吊筐里,气球在空中处于静止状态,人距地面的高度为H。
现在人要从系在筐上的一根绳子一直滑到地面,问绳子至少要多长(不计人的身高)?
练习26、平静的湖面上有一只长度为L的小船,船首有一人手握一枪(带子弹),船尾有一块靶子,以上全部物体的总质量是M。
后来该人向靶子发射了总质量为m的数发子弹,这些子弹都留在了靶子内,不计水的阻力,问小船移动多远。
练习27、如图20所示,质量为M的船用吊车把货物从岸边运到船上,吊车的悬臂与水平面的夹角为a,长为L,其质量不计,则吊车把一包质量为m的货物吊起,然后转180度角放到船上,其间船发生多大位移?
(不计水阻力)
练习28、光滑水平面有一半径为R质量为M的球壳,其内有一半径为R/2质量为m的小球,两球等高,现将小球从静止释放,那么当小球下滑到最低点时大球移动的距离是多少?
6.物块与平板间的相对滑动
【例18】如图22所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求:
(1)A、B最后的速度大小和方向;
(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小。
练习29、如图23所示,质量为M=2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为m=1.0kg的物块,物块与小车之间动摩擦因数为μ=0.1,使物块以初速度V1=0.4m/s水平向左运动,同时使小车以初速度V2=0.8m/s水平向右运动(g取10m/s2)。
求:
(1)物块和小车相对静止时,物块和小车的速度大小和方向;
(2)为使物块不从小车上滑下,小车长度L至少为多少?
练习30、如图所示,质量为M=3kg的木板放在光滑的水平面上,在木板的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m=1kg,物块与木板间动摩擦因数为0.5,竖直固定的档板下端离地面高略大于木板的高度,初始时,木板与物块一起以水平速度V=2m/s向右运动,当物块运动到档板时与档板发生无机械能损失的碰撞。
(1)木板足够长,求物块与档板第一次碰撞后,物块与木板所能获得的共同速率;
(2)木板足够长,则物块与档板第一次碰撞后,物块向右(相对于木板)运动所能达到的最大距离;
、
(3)要使物块不会从木板上滑落,则木板长度至少应为多少?
练习31、如图34所示,质量为m的小球,从水平弹簧枪中以速度v(相对地面)射出,弹簧枪装在质量为M的车的细杆上。
小车位于光滑的水平桌面上,车长为L,细杆高为h且位于车的中点,求v要多大小球才不会落在小车上?
9.临界问题
【例19】、如图35所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。
甲和他的冰车总质量共为30kg,乙和他的冰车总质量也是30kg。
游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子和他一起以2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。
为了避免相撞,甲突然将箱子滑冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住。
若不计冰面摩擦,求甲至少以多大速度(相对地)将箱子推出,才能避免与乙相撞?
练习32、如图所示甲、乙两人做抛球游戏,甲站在一辆平板车上,车与水平地面间摩擦不计.甲与车的总质量M=100kg,另有一质量m=2kg的球.乙站在车的对面的地上,身旁有若干质量不等的球.开始车静止,甲将球以速度v(相对地面)水平抛给乙,乙接到抛来的球后,马上将另一质量为m′=2m的球以相同速率v水平抛回给甲,甲接住后,再以相同速率v将此球水平抛给乙,这样往复进行.乙每次抛回给甲的球的质量都等于他接到的球的质量为2倍,求:
(1)甲第二次抛出球后,车的速度大小.
(2)从第一次算起,甲抛出多少个球后,再不能接到乙抛回来的球.?
练习33、光滑水平面上人和车的总质量为M,另有一小球m,且M:
m=31:
2,开始人拿着球坐在车上静止,现人以速度v将球m沿平面推向正前方的固定挡板,球与板碰后等速率返回,人接到球后再以速度v将球推向档板,再反弹再接再推,则人推球多少次后不能再接到弹回来的球?
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第六 章动 守恒定律 学生