动量、冲量及动量守恒定律
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题组一 对动量和冲量的理解 1.关于物体的动量,下列说法中正确的是( ) A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该 时刻的速度方向 B.物体的动能不变,其动量一定不变 C.动量越大的物体,其速度一定越大 D.物体的动量越大,其惯性也越大 2.如图所示,在倾角 α=37°的斜面上, 有一质量为 5 kg 的物体沿斜面滑下, 物体与斜面间的动摩擦因数 μ=0.2,求物体下滑
C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小
Fra Baidu bibliotek
D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上的小
2.一个小钢球竖直下落,落地时动量大小为 0.5
kg ·m/s ,与地面碰撞后又以等大的动量被反
弹.下列说法中正确的是( )
A.引起小钢球动量变化的是地面给小钢球的弹
力的冲量
B.引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力
D.0
5.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
题组二 动量定理的理解及定性分析
1 跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全, 这是由于( )
4
A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上的小
B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上的小
动量守恒定律
一、系统、内力与外力 1.系统:相互作用的两个或多个物体组成一个 力学系统. 2.内力:系统中,物体间的相互作用力. 3.外力:系统外部物体对系统内物体的作用力. 二、动量守恒定律 1.内容:如果一个系统不受外力或者所受外力 的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变. 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1 +p2 =p1 ′+p2 ′或 m1v1 +m2v2 =m1v1 ′+
B.在 P 点左侧
C.在 P 点右侧不远处
D.在 P 点右侧
原水平位移的两倍处
5
题组三 动量定理的有关计算 1.一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的 轿车相撞,两车车身因相互挤压,皆缩短了 0.5 m, 据测算两车相撞前速度约为 30 m/s,则: (1)假设两车相撞时人与车一起做匀减速运动,试 求车祸中车内质量约 60 kg 的人受到的平均冲 力是多大? (2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人 体的作用时间是 1 s,求这时人体受到的平均冲 力为多大?
p2 理量,大小关系为 Ek= 或 p= 2mEk.
2m
二、动量定理 1.冲量 (1)定义:力与力的作用时间的乘积.公式:I=
2
Ft.单位:牛顿·秒,符号:N·s. (2)矢量性:方向与力的方向相同. 2.动量定理 (1)内容:物体在一个运动过程中始末的动量变化 量等于它在这个过程中所受力的冲量. (2)公式:mv′-mv=F(t′-t)或 p′-p=I. 3.动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力,要增大这种冲击力就要设 法减少冲击力的作用时间.要防止冲击力带来的 危害,就要减小冲击力,设法延长其作用时 间.(缓冲)
与其自身重力的合力的冲量
C.若选向上为正方向,则小钢球受到的合冲量
是-1 N·s
D.若选向上为正方向,则小钢球的动量变化是
1 kg·m/s
3.如图所示,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,铁块掉到地面 上的 P若点以,2v 速度抽出纸条,则铁块
落地点为( )
A.仍在 P 点
动量、冲量及动量守恒定律
动量和动量定理
一、动量 1.定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量; 公式 p=mv; 2.矢量性:方向与速度的方向相同.运算遵循 平行四边形定则. 3.动量的变化量 (1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢 量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式). (2)动量始终保持在一条直线上时的运算:选定一 个正方向,动量、动量的变化量用带有正负号的 数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此 时的正负号仅代表方向,不代表大小). 4.与动能的区别与联系: (1)区别:动量是矢量,动能是标量. (2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物
6
m2v2′. 3.成立条件 (1)系统不受外力作用. (2)系统受外力作 用,但合外力为零. 三、动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于 目前为止物理学研究的一切领域. 四、对动量守恒定律的理解 1.研究对象 相互作用的物体组成的系统. 2.动量守恒定律的成立条件 (1)系统不受外力或所受合外力为零. (2)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力 远远小于内力.此时动量近似守恒. (3)系统所受到的合外力不为零,但在某一方向上 合外力为零,则系统在该方向上动量守恒. 3.动量守恒定律的几个性质 (1)矢量性.公式中的 v1、v2、v1′和 v2′都是矢 量,只有它们在同一直线上,并先选定正方向, 确定各速度的正、负(表示方向)后,才能用代数 方法运算. (2)相对性.速度具有相对性,公式中的 v1、v2、v1 ′和 v2′应是相对同一参考系的速度,一般取相
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对地面的速度. (3)同时性.相互作用前的总动量,这个“前”是 指相互作用前的某一时刻,v1、v2 均是此时刻的 瞬时速度;同理,v1′、v2′应是相互作用后的 同一时刻的瞬时速度. 例 1 如图所示,A、B 两物体质量之 比 mA∶mB=3∶2,原来静止在平板 小车 C 上,A、B 间有一根被压缩的弹簧,地面 光滑.当弹簧突然释放后,则( ) A.若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相 同,A、B 组成系统的动量守恒 B.若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相 同,A、B、C 组成系统的动量守恒 C.若 A、B 所受的摩擦力大小相等,A、B 组成 系统的动量守恒 D.若 A、B 所受的摩擦力大小相等,A、B、C 组成系统的动量守恒 针对训练 下列情形中,满足动量守恒条件的是 ( ) A.用铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中, 铁锤和铁块的总动量 B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程
4.如图所示,质量为 m 的小滑块沿倾角为 θ 的
斜面向上滑动,经过时间 t1 速度为零然后又
下滑,经过时间 t2 回到斜面底端,滑块在运动过
程中受到的摩擦力大小始终为 F1. 在整个过程
中,重力对滑块的总冲量为( )
A.mgsin θ(t1+t2)
B.mgsin θ(t1-t2)
C.mg(t1+t2)
3
2 s 的时间内,物体所受各力的冲量.(g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
3.(2014·西安高二期末)下列说法正确的是( )
A .动能为零时,物体一定处于平衡状态
B.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
C.物体所受合外力不变时,其动量一定不变
D.动能不变,物体的动量一定不变
C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小
Fra Baidu bibliotek
D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上的小
2.一个小钢球竖直下落,落地时动量大小为 0.5
kg ·m/s ,与地面碰撞后又以等大的动量被反
弹.下列说法中正确的是( )
A.引起小钢球动量变化的是地面给小钢球的弹
力的冲量
B.引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力
D.0
5.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
题组二 动量定理的理解及定性分析
1 跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全, 这是由于( )
4
A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上的小
B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上的小
动量守恒定律
一、系统、内力与外力 1.系统:相互作用的两个或多个物体组成一个 力学系统. 2.内力:系统中,物体间的相互作用力. 3.外力:系统外部物体对系统内物体的作用力. 二、动量守恒定律 1.内容:如果一个系统不受外力或者所受外力 的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变. 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1 +p2 =p1 ′+p2 ′或 m1v1 +m2v2 =m1v1 ′+
B.在 P 点左侧
C.在 P 点右侧不远处
D.在 P 点右侧
原水平位移的两倍处
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题组三 动量定理的有关计算 1.一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶来的 轿车相撞,两车车身因相互挤压,皆缩短了 0.5 m, 据测算两车相撞前速度约为 30 m/s,则: (1)假设两车相撞时人与车一起做匀减速运动,试 求车祸中车内质量约 60 kg 的人受到的平均冲 力是多大? (2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人 体的作用时间是 1 s,求这时人体受到的平均冲 力为多大?
p2 理量,大小关系为 Ek= 或 p= 2mEk.
2m
二、动量定理 1.冲量 (1)定义:力与力的作用时间的乘积.公式:I=
2
Ft.单位:牛顿·秒,符号:N·s. (2)矢量性:方向与力的方向相同. 2.动量定理 (1)内容:物体在一个运动过程中始末的动量变化 量等于它在这个过程中所受力的冲量. (2)公式:mv′-mv=F(t′-t)或 p′-p=I. 3.动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力,要增大这种冲击力就要设 法减少冲击力的作用时间.要防止冲击力带来的 危害,就要减小冲击力,设法延长其作用时 间.(缓冲)
与其自身重力的合力的冲量
C.若选向上为正方向,则小钢球受到的合冲量
是-1 N·s
D.若选向上为正方向,则小钢球的动量变化是
1 kg·m/s
3.如图所示,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,铁块掉到地面 上的 P若点以,2v 速度抽出纸条,则铁块
落地点为( )
A.仍在 P 点
动量、冲量及动量守恒定律
动量和动量定理
一、动量 1.定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量; 公式 p=mv; 2.矢量性:方向与速度的方向相同.运算遵循 平行四边形定则. 3.动量的变化量 (1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢 量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式). (2)动量始终保持在一条直线上时的运算:选定一 个正方向,动量、动量的变化量用带有正负号的 数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此 时的正负号仅代表方向,不代表大小). 4.与动能的区别与联系: (1)区别:动量是矢量,动能是标量. (2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物
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m2v2′. 3.成立条件 (1)系统不受外力作用. (2)系统受外力作 用,但合外力为零. 三、动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于 目前为止物理学研究的一切领域. 四、对动量守恒定律的理解 1.研究对象 相互作用的物体组成的系统. 2.动量守恒定律的成立条件 (1)系统不受外力或所受合外力为零. (2)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力 远远小于内力.此时动量近似守恒. (3)系统所受到的合外力不为零,但在某一方向上 合外力为零,则系统在该方向上动量守恒. 3.动量守恒定律的几个性质 (1)矢量性.公式中的 v1、v2、v1′和 v2′都是矢 量,只有它们在同一直线上,并先选定正方向, 确定各速度的正、负(表示方向)后,才能用代数 方法运算. (2)相对性.速度具有相对性,公式中的 v1、v2、v1 ′和 v2′应是相对同一参考系的速度,一般取相
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对地面的速度. (3)同时性.相互作用前的总动量,这个“前”是 指相互作用前的某一时刻,v1、v2 均是此时刻的 瞬时速度;同理,v1′、v2′应是相互作用后的 同一时刻的瞬时速度. 例 1 如图所示,A、B 两物体质量之 比 mA∶mB=3∶2,原来静止在平板 小车 C 上,A、B 间有一根被压缩的弹簧,地面 光滑.当弹簧突然释放后,则( ) A.若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相 同,A、B 组成系统的动量守恒 B.若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相 同,A、B、C 组成系统的动量守恒 C.若 A、B 所受的摩擦力大小相等,A、B 组成 系统的动量守恒 D.若 A、B 所受的摩擦力大小相等,A、B、C 组成系统的动量守恒 针对训练 下列情形中,满足动量守恒条件的是 ( ) A.用铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中, 铁锤和铁块的总动量 B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程
4.如图所示,质量为 m 的小滑块沿倾角为 θ 的
斜面向上滑动,经过时间 t1 速度为零然后又
下滑,经过时间 t2 回到斜面底端,滑块在运动过
程中受到的摩擦力大小始终为 F1. 在整个过程
中,重力对滑块的总冲量为( )
A.mgsin θ(t1+t2)
B.mgsin θ(t1-t2)
C.mg(t1+t2)
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2 s 的时间内,物体所受各力的冲量.(g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
3.(2014·西安高二期末)下列说法正确的是( )
A .动能为零时,物体一定处于平衡状态
B.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
C.物体所受合外力不变时,其动量一定不变
D.动能不变,物体的动量一定不变