高中物理课件：动 量 定 理 应 用

三、动量定理与图像的结合（F－t图像的面积表示冲量）
6、一物体在合力F的作用下从静止开始做直线运动，合力方向 不变，大小随时间的变化如图所示，在t0和2t0时刻，物体的动 能分别为Ek1、Ek2，动量分别为p1、p2，则( ) A．Ek2＝8Ek1，p2＝4p1 B．Ek2＝3Ek1，p2＝3p1 C．Ek2＝9Ek1，p2＝3p1 D．Ek2＝3Ek1，p2＝2p1
9、如图1所示，两平行长直光滑金属导轨水平放置，间距为L，左端连接一个电容为C的电容器， 导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m的金属棒垂直导轨放 置，某时刻金属棒获得一个水平向右的初速度v0，之后金属棒运动的v－t 图像如图2所示，不考虑导 轨的电阻。
(1)求金属棒匀速运动时的速度v1；
8、福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风
的风速范围为24.5 m/s～28.4 m/s，16级台风的风速范围为51.0 m/s～56.0 m/s。
若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用
力大小约为10级台风的
()
A．2倍
B．4倍 C．8倍
C．ab 棒最终的速度23v0
D．从 cd 获得初速度到二者稳定运动，此过程系统产生的焦耳热为89mv02
动量定理应用
一、应用动量定理解释生活现象
1．(2020·全国卷Ⅰ)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出
并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气
囊在此过程中的作用，下列说法正确的是
()
A．增加了司机单位面积的受力大小
B．减少了碰撞前后司机动量的变化量
C．将司机的动能全部转换成汽车的动能
四、动量定理处理“流体模型”的基本思路：
(1)在极短时间△t内，取一小柱体为研究对象；(2)小柱体质量△m＝ρSv△t；(3)动量 定理：F△t＝△mv求解。
7、我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着 我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷 射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1s时间内喷 射的气体质量约为( ) A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg
D．16倍
五、动量定理在电磁感应中的应用 导体棒或金属框在感应电流所引起的安培力作用下做非匀变速直线运动
时，安培力的冲量为：I 安＝B I Lt＝BLq，通过导体棒或金属框的电荷量为：q ＝ I Δt＝RE总Δt＝nΔΔtRΦ总Δt＝nΔRΦ总 ，磁通量变化量：ΔΦ＝BΔS＝BLx。当题目中涉 及速度 v、电荷量 q、运动时间 t、运动位移 x 时常用动量定理求解。
导轨放置，处于静止状态。ab 的电阻为 R，cd 的电阻为 2R，两棒始终在对应的
导轨部分运动，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。现瞬间给
cd 一水平向右的初速度 v0，则此后的运动过程中下列说法正确的是 A．导体棒 ab 和 cd 组成的系统动量不守恒
()
B．两棒最终以相同的速度做匀速直线运动
4、拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强身又能健体。已知皮球 质量为0.4 kg，为保证皮球与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为 1.25 m，小明需每次在球到达最高点时拍球，每次拍球作用距离为 0.25 m，使球在离手时获得一个竖直向下的4 m/s的初速度。若不计 空气阻力及球的形变，g取10 m/s2，则每次拍球( ) A．手给球的冲量为1.6 kg·m/s B．手给球的冲量为2.0 kg·m/s C．人对球做的功为3.2 J D．人对球做的功为2.2 J
D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋 从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地 面产生的冲击力约为( ) A．10N B．102N C．103N D．104N
3．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛 的情况。若手机质量为160 g，从离人眼约20 cm的高度无初速度掉落，砸到眼睛后 手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2 s，g取10 m/s2。下列说法正确的是 () A．手机与眼睛作用过程中手机的动量变化约为0.48 kg·m/s B．手机对眼睛的冲量方向竖直向上 C．手机对眼睛的冲量大小约为0.32 N·s D．手机对眼睛的平均作用力大小约为3.2 N
(2)求金属棒匀速运动时电容器的电荷量q；
(3)已知金属棒从开始到匀速运动的过程中，产生的焦耳热 为Q，求电容器充电稳定后储存的电能E0。(忽略电容器的 电磁波辐射)
10、(多选)如图所示，光滑水平导轨置于磁场中，磁场的磁感应强
度为 B，左侧导轨间距为 L，右侧导轨间距为 2L，导轨均足够
长。质量为 m 的导体棒 ab 和质量为 2m 的导体棒 cd 均垂直于
5、如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r 处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转 动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( ) A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr