本文目录一览:
- 1、高中物理动量定理的题目求解析
- 2、动量定理的题目,求教
- 3、物理动量定理
- 4、动能动量力学的物理题
- 5、关于动量的物理题 求高手~~~~~~~~~
- 6、动量定理的弹簧题
- 7、什么时候动量守恒例题?
- 8、物理高手速进!!!关于动量定理的问题。如图
- 9、动量定理求解的问题
高中物理动量定理的题目求解析
(1)先求物块脱离A的速度:
动量守恒+机械能守恒
(2)冲上B后,最大高度的时候,物块和B具有相同速度(水平向右)
再用一次动量守恒+机械能守恒。
设物块到达劈A的底端时,物块和A的速度大小分别为v和V, 由机械能守恒和动量守恒得
mgh=1/2mv2+ 1/2M1V2 ①
M1V=mv②
设物块在劈B上达到的最大高度h′,此时物块和B的共同速度大小为V′,由机械能守恒和动量守恒得
mgh′+ 1/2(M2+m)V′ 2= 1/2mv2③
mv=(M2 +m)V′④
联立①②③④式得
h′=M1M2h/(M1+m)(M2+m)
动量定理的题目,求教
整个过程,机械能守恒。
以大木块的初始位置为 0 点,斜面向上为 + :
初状态:
系统的初始重力势能:E1=m*g*L1*sin30°=1*9.8*4*0.5=19.6J
末状态:
大木块的位置S1=±4cm=±0.04m ,【正负暂不能确定】
大木块的重力势能:E2=M*g*S1*sin30°=4.9*M*S1
弹簧的弹性势能:Ek=1/2*k*S1^2=1/2*11000*(±0.04)^2=8.8J
小木块的位置S2=2.56m
小木块的势能E3=m*g*S2*sin30°=12.544J
根据机械能守恒:E1=E2+E3+Ek
19.6=4.9*M*S1+12.544+8.8
推出:4.9*M*S1=-1.744 ①
因为 M>0,所以:S1必 <0
即 S1=-0.04m 带入 ①
求得:M=8.9kg
物理动量定理
动量定理是力学中的重要定理之一,它反映的是力对时间的积累效果和规律。在解决作用时间短、作用力大或随时间变化复杂的物理问题时,运用动量定理比牛顿定律简捷的多。因此,在学习动量定理时不仅要掌握定理使用的一般方法、步骤,而且还需熟悉应用定理的一些技巧,这样才能在应用动量定理解决疑难问题时做到游刃有余。
一、运用整体法化繁为简
用动量定理解两个或两个以上的连接体或研究对象的物理情景分阶段问题时,如果我们用隔离法或分阶段法去处理,这样过程将十分繁琐,而且还不一定能顺利解决。若能巧妙地运用整体法分析,就可使问题化繁为简。
动量守恒的条件 结合加速减速运动和能量守恒定理
关于动量守恒的人船模型:
人动船也动,人停船也停。
忽略水的摩擦力的话,动量是守恒的
设船的质量是M,速度是V,人的质量是m,速度是v
如果一开始两者都静止,则满足
MV+mv=0
就是说,如果v=0,那么解得,V=0(人不动,船也不动)
如果v的方向向左(为正),那么解得,V的方向就向右(为负)
如果v的方向向右(为负),那么解得,V的方向就向左(为正)
(人动船也动)
如果两者的质量相等,则上式可写为
V+v=0(速度守恒)
也就是说,如果两者质量相等,速度就守恒(这是动量守恒的一个特例)
船不由于惯性而继续运动,这是因为要把人和船看成一个整体。船和人整体的重心是不动的。所以他们这个系统其实一直保持着原有的状态(静止)。但是这个系统又可以看成人和船(分开看),就可以运用动量定理了。
希望对你有帮助 ↖(^ω^)↗
人船模型是一个高中物理中的经典模型,你可以去百度文库下载一本辅导书,上面讲的很好。
http://wenku.baidu.com/view/0dd77294dd88d0d233d46a39.html
http://wenku.baidu.com/view/925edaaedd3383c4bb4cd239.html
定义
如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。
F指合外力,如果为变力,可以使用平均值;
=既表示数值一致,又表示方向一致;
矢量求和,可以使用正交分解法;
只适用于惯性参考系,若对于非惯性参考系,必须加上惯性力的冲量。且v1,v2必须相对于同一惯性系。
适用条件
(1)系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。
(2)系统所受外力的合力虽不为零,但比系统内力小得多。
(3)系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量保持不变 ——分动量守恒。
注意:
(1) 区分内力和外力 碰撞时两个物体之间一定有相互作用力,由于这两个物体是属于同一个系 统的,它们之间的力叫做内力;系统以外的物体施加的,叫做外力。
(2) 在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大变化 例如:静止的两辆小车用细线相 连,中间有一个压缩的弹簧。烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左右运动,它们都 获得了动量,但动量的矢量和为零。
常见表达式
(1)p=p′ ,即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量;
(2)Δp=0 ,即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为: m?v?+m?v?=m?v?′+m?v?′ (等式两边均为矢量和);
(3)Δp?=-Δp? . 即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动 量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和 不变。
动能动量力学的物理题
●精题精讲
例题1.
如图所示,质量为m=2kg的物体,在水平力F=8N的作用下,由静止开始沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,若F作用t1=6s后撤去,撤去F后又经t2=2s物体与竖直墙壁相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1s,碰墙后反向弹回的速度v’=6m/s,求墙壁对物体的平均作用力。(g取10m/s2)
解法1(程序法):
选物体为研究对象,在t1时间内其受力情况如图①所示:
选F的方向为正方向,根据牛顿第二定律,物体运动的加速度为:
撤去F时物体的速度为:
撤去F后,物体做匀减速运动,其受力情况如图②所示:
根据牛顿第二定律,其运动的加速度为:
物体开始碰墙时的速度为:
再研究物体碰墙的过程,设竖直墙对物体的平均作用力为FT,其方向水平向左。
若选水平向左为正方向,根据动量定理有:
解得:
解法2(全程考虑):
取从物体开始运动到撞墙后反向弹回的全过程应用动量定理,并取F的方向为正方向。则:
所以
点评:
比较上述两种方法看出,当物体所受各力的作用时间不相同且间断作用时,应用动量定理解题对全程列式较简单,这时定理中的合外力的冲量可理解为整个运动过程中各力冲量的矢量和。此题应用牛顿第二定律和运动学公式较繁琐。另外有些变力作用或曲线运动的题目用牛顿定律难以解决,应用动量定理解决可化难为易。
例题2.
“蹦极”是一项勇敢者的运动,如图所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落,在空中感受失重的滋味。若此人质量为60 kg,橡皮绳长20m,人可看成质点,g取10 m/s2,求:
(1)此人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直(无伸长)时,人的动量为________;
(2)若橡皮绳可相当于一根劲度系数为100 N/m的轻质弹簧,则此人从P处下落到____m时具有最大速度;
(3)若弹性橡皮绳的缓冲时间为3s,求橡皮绳受到的平均冲力的大小。
解析:
(1)人从高空落下,先在重力作用下做自由落体运动,弹性橡皮绳拉直后除受到重力外还受到橡皮绳的弹力F作用。
他做自由落体运动的时间为
他做自由落体运动的末速度为
此时他的动量为
(2)当他到达平衡位置时,速度最大,则
解得平衡位置时橡皮绳伸长量为x=6 m,他从P处下落了26 m。
(3)对人从开始下落到速度减为零的全过程,又由动量定理得
解得F=1000 N
根据牛顿第三定律得,橡皮绳受到的平均冲力大小为1000 N。
深化:
参照本例试分析:
(1)在“跳高”和“跳远”的比赛中,运动员为什么要落在沙坑中?
(2)“跳伞”运动员着地时,为什么要有“团身”动作?
(3)在球类项目的体育课上,传球和接球时为什么要有缓冲动作?
点评:
上面问题中通过延长动量变化时间减小作用力,通过计算可以看出这种缓冲作用的效果很明显。这也就是杂技演员、高空作业的工人、高速行驶的驾驶员和前排乘客要扣安全带的道理。
例题3.
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
解析:
如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后A、B分别相对小车向左、向右滑动、它们所受的滑动摩擦力FA向右,FB向左,由于mA:mB=3:2,所以FA:FB=3:2,则A、B组成系统所受的外力之和不为零,故其动量不守恒,A选项错。
对A、B、C组成的系统,A与C、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力,它们的合力为零,故该系统的动量守恒,B、D选项均正确。
若A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成系统的外力之和为零,故其动量守恒,C选项正确。
答案:B,C,D
点评:
①判断系统的动量是否守恒时,要注意动量守恒的条件是系统不受外力或所受的合外力为零。因此,要分清系统中的物体所受的力哪些是内力、哪些是外力。
②在同一物理过程中,系统的动量是否守恒,与系统的选取密切相关,如本例中第一种情况A,B组成的系统的动量不守恒,而A,B,C组成的系统的动量却是守恒的,因此,在利用动量守恒定律解决问题时,一定要明确在哪一过程中哪些物体组成系统的动量是守恒的,即要明确研究对象和过程。
拓展:
在平直的公路上,质量为M的汽车牵引着质量为m的拖车匀速行驶,速度为v,在某一时刻拖车脱钩了。若汽车的牵引力保持不变,在拖车刚刚停止运动的瞬间,汽车的速度多大?
解析:
在拖车和汽车脱钩前,两者共同向前做匀速直线运动,汽车和拖车构成的系统所受合外力为零。脱钩后,拖车做匀减速运动,汽车做匀加速运动,它们各自所受的合外力都不为零,但是由于汽车的牵引力不变,汽车和拖车各自受到的摩擦阻力不变。如果仍然以两者构成的系统为研究对象,系统所受外力之和仍然为零,整个过程动量守恒,所以有:
拖车刚停止时汽车的速度 。
点评:
通过对本题的分析说明,只有真正理解了动量守恒定律的使用条件,才能善于利用该定律分析解决实际问题。本题通过选取拖车和汽车作为一个系统,该系统在施车停止前所受外力之和为零,符合动量守恒的条件,从而可以用动量守恒定律求解,大大简化了解题过程。对于解这类问题,有些同学首先想到的可能是牛顿定律.请你也用牛顿定律求解一下该题。
例题4.
一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体离开发动机喷出时速度v= 1000 m/s。设火箭质量M=300 kg,发动机每秒爆发20次。
(1)当第三次气体喷出后,火箭的速度多大?
(2)运动第1s末,火箭的速度多大?
解析:
喷出气体运动方向与火箭运动方向相反,系统动量守恒。
第一次气体喷出后,火箭速度为v1,有
第二次气体喷出后,火箭速度为v2,有
第三次喷出气体后,火箭速度为v3,有
推理得
因为每秒爆发20次,n=20,火箭速度为
点评:
物体的运动状态变化决定于力的作用效果,在分解动力学复杂问题时如何掌握规律呢?也就是如何掌握及运用牛顿运动定律、动量定理和动量守恒定律、动能定理和机械能守恒定律。
解题一般方法是:
(1)以单一物体为研究对象,特别是涉及时间问题,优先考虑动量定理;若求某一物体相对地的位移,则优先考虑动能定理。
(2)以两个相互作用的物体为研究对象,应优先考虑动量守恒定律;若出现相对位移,则优先考虑能量守恒定律;若系统只有重力或弹力做功,则应用机械能守恒定律。
(3)对涉及加速度和时间的问题,应先从牛顿运动定律入手,确定研究对象,分析运动情况和受力情况,列方程,必要时再应用运动学规律。
要通过训练,才能深刻领会、灵活运用物理概念及规律来解决物理实际问题,从而提高理解能力、推理能力、分析综合能力及应用数学工具处理物理问题的能力。
在解同一道物理问题时,从多个角度考虑问题,防止单一规律的训练所造成的思维定势,可有效地培养灵活地综合运用知识的能力。
例题5.
一个质量为M,底面长为b的三角形劈静止于光滑的水平桌面上(如图所示),有一质量为m的小球由斜劈顶部无初速滑到底部时,劈移动的距离为多少?
解析:
劈和小球组成的系统在整个运动过程中都不受水平方向外力,所以系统在水平方向平均动量守恒。劈和小球在整个过程中发生的水平位移如上图所示,由图见劈的位移为s,小球的水平位移为(b-s)。
则由m1s1=m2s2得Ms=m(b-s),
所以s=mb/(M+m)
点评:
用m1s1=m2s2来解题,关键是判明动量是否守恒、初速是否为零(若初速不为零,则此式不成立);其次是画出各物体的对地位移草图,找出各长度间的关系式。
拓展:
如图所示,质量为m,长为a的汽车由静止开始从质量为M、长为b的静止平板车一端行至另一端时,汽车产生的位移s1大小为多少?平板车产生的位移s2大小为多少?(水平地面光滑)
答案: ,
例题6.
动量分别为5 kg·m/s和6 kg·m/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,若已知碰撞后A的动量减小了2 kg·m/s,而方向不变,那么A、B质量之比的可能范围是多少?
解析:
A能追上B,说明碰前vA>vB,即
碰后A的速度不大于B的速度,
又因为碰撞过程系统动能不会增加,
由以上不等式组解得:
深化:
光滑水平面上A、B两物体均向右在同一直线上运动,以后发生碰撞。以向右为正方向,已知撞前两物体的动量分别为pA =12 kg·m/s,pB=13 kg·m/s,则撞后它们的动量的变化量ΔpA和ΔpB有可能是:( )
①ΔpA=-3 kg·m/s,ΔpB=3 kg·m/s
②ΔpA=4 kg·m/s,ΔpB=-4 kg·m/s
③ΔpA=-5 kg·m/s,ΔpB= 5 kg·m/s
④ΔpA=-24 kg·m/s,ΔpB = 24 kg·m/s
以上结论正确的是:( )
A.①④
B.②③
C.③④
D.①③
答案:D
点评:
此类碰撞问题要考虑三个因素:①碰撞中系统动量守恒;②碰撞过程中系统动能不增加;③碰前、碰后两个物体的位置关系(不穿越)和速度大小应保证其顺序合理。
例题7.
有光滑圆弧轨道的小车总质量为M,静止在光滑水平地面上,轨道足够长,下端水平,有一质量为m的小球以水平初速度v0滚上小车(如图所示)。求:
(1)小球沿圆形轨道上升的最大高度h。
(2)小球又滚回来和M分离时两者的速度。
解析:
(1)小球滚上小车的过程中,系统水平方向上动量守恒。小球沿轨道上升的过程中,球的水平分速度从v0开始逐渐减小,而小车的同向速度却从零开始逐渐增大。若v球>v车,则球处于上升阶段;若v球<v车,则球处于下滑阶段(v球为球的水平分速度)。因此,小球在最大高度时二者速度相等。
设二者速度均为v,根据动量守恒定律有 ①
又因为整个过程中只有重力势能和动能之间的相互转化,所以系统的机械能守恒。
根据机械能守恒定律有 ②
解①②式可得球上升的最大高度
(2)设小球又滚回来和M分离时二者的速度分别为v1和v2,则根据动量守恒和机械能守恒可得:
③
④
解③④可得:
小球的速度:
小车的速度:
点评:
(1)解答本题关健是找出“最大高度”的隐含的条件:球、车速度相等。
(2)有些同学认为小球本身机械能守恒,而列出了 的错误表达式。如果不便由做功确定小球本身的机械能是否守恒,那么你可以想一想,小车的动能是哪里来的?
(3)由小球速度的表达式可讨论:若m>M,则v1>0,表示小球离开小车后相对于地面向前做平抛运动;若m=M,则v1= 0,表示小球离开小车后做自由落体运动;若m<M,则v1<0,表示小球离开小车后向后做平抛运动。
拓展:
如图所示,光滑水平面上有A、B两辆小车,C球用0.5 m长的细线悬挂在A车的支架上,已知mA=mB=1 kg, mC=0.5 kg。开始时B车静止,A车以v0=4 m/s的速度驶向B车并与其正碰后粘在一起。若碰撞时间极短且不计空气阻力力,g取10 m/s2,求C球摆起的最大高度。
答案:0.16m
提示:
最大高度时,摆球的速度和车的速度相等。
例题8.
质量为M=6 kg的小车放在光滑的水平面上,物块A和B的质量均为m=2kg,且均放在小车的光滑水平底板上,物块A和小车右侧壁用一根轻质弹簧连接,不会分离,如图所示,物块A和B并排靠在一起。现用力向右压B,并保持小车静止,使弹簧处于压缩状态,在此过程中外力做功270 J。撤去外力,当A和B分开后,在A达到小车底板的最左端位置之前,B已从小车左端抛出.求:
(1)B与A分离时,小车的速度多大?
(2)从撤去外力至B与A分离时,A对B做了多少功?
(3)假设弹簧伸长到最长时B已离开小车,A仍在车上,那么此时弹簧的弹性势能多大?
解析:
(1)当弹簧第一次恢复原长时,B与A恰好分离,此时B与A有相同速度,设为v1,小车速度为v2,
根据动量守恒定律有
又由能量关系,有
解得:
即小车速度为6 m/s。
(2)根据动能定理,从撤去外力至B与A分离时,A对B做的功为:
(3)B与A分离后速度不变,弹簧伸到最长时,A与小车速度相同,设为v3,则有:
解得:
点评:
把握好物理过程和相应的状态是解答本题的关键。
例题9.
(2004年全国理综,25)如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C,重物A(视为质点)位于B的右端,A,B,C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C, B与C发生正碰,碰后B和C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力,已知A滑到C的右端而未掉下。试问:从B,C发生正碰到A刚移到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍?
解析:
设A,B,C的质量均为m。碰撞前,A与B的共同速度为v0,碰撞后B与C的共同速度为v1。
对B,C,由动量守恒定律得: (须注意:在B,C发生正碰的瞬间,A运动状态没有发生变化)
设A滑至C的右端时,三者的共同速度为v2。对A, B,C,由动量守恒定律得:
设A与C的动摩擦因数为μ,从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为s,
对B,C由功能关系:
设C的长度为l,对A,由功能关系:
由以上各式解得:
点评:
(1)分析碰撞问题时,若涉及到多个物体,须明确哪些物体直接相碰,在碰撞中运动状态发生了变化,哪些物体没有直接相碰,在碰撞中运动状态没有发生变化。
(2)分析这类问题,常将动量守恒和能量守恒结合起来解决问题。
拓展:
下面是一个物理演示实验,它显示:图中自由下落的物体A和B经反弹后,B能上升到比初位置高得多的地方。A是某种材料做成的实心球,质量m1=0.28 kg,在其顶部的凹坑中插着质量为m2=0.10 kg的木棍B。 B只是松松地插在凹坑中,其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H=1.5 m处由静止释放。实验中,A触地后在极短时间内反弹,且其速度大小不变,接着木棍B脱离球A开始上升,而球A恰好留在地板上。求木棍B上升的高度。(重力加速度g取10 m/s2)
解析:
根据题意,A碰地板后,反弹速度的大小v1等于它下落到地面时速度的大小,即
A刚反弹后速度向上,立刻与下落的B碰撞,碰前B的速度
由题意,碰后A速度为零,以v2’表示B上升的速度,
根据动量守恒定律,有
令h表示B上升的高度,有
由以上各式并代入数据,得h=4.05 m。
例题10.
如图所示,平板小车C静止在光滑的水平面上,现在A,B两个小物体(可视为质点),分别从小车C的两端同时水平地滑上小车,初速度vA=0.6 m/s, vB=0.3 m/s。 A,B与C间的动摩擦因数都是μ=0.1,A,B,C的质量都相同,最后A,B恰好相遇而未碰撞,且A,B,C以共同的速度运动,g 取10 m/s2。求:
(1)A,B,C共同运动的速度;
(2)B物体相对于地向左运动的最大位移;
(3)小车的长度。
解析:
(1)设A,B,C质量都为m,共同运动速度为v,以向右为正方向,
由动量守恒定律得
代入数据得v=0.1 m/s,方向向右。
(2)当B向左运动速度为零时,有向左最大位移。
B向左运动加速度为
B对地向左最大位移
(3)设小车长为L,依功能关系
代入数据得L=21cm。
点评:
求解这类问题,常常需要把动量守恒和能量守恒综合应用。应用能量守恒时要认真分析能量的转化情况,然后再根据能量守恒列方程。
例题11.
一个连同装备总质量为M=100 kg的宇航员,在距离飞船s=45 m处与飞船处于相对静止状态,宇航员背着装有质量为m0=0.5 kg氧气的贮气筒,筒有个可以使氧气以v=50 m/s的速度喷出的喷嘴,宇航员必须向着返回飞船的相反方向放出氧气,才能回到飞船,同时又必须保留一部分氧气供途中呼吸用.宇航员的耗氧率为Q= 2.5×10-4kg/s。不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影响,则:
(1)瞬时喷出多少氧气,宇航员才能安全返回飞船?
(2)宇航员安全返回到飞船的最长和最短时间分别为多少?
(3)为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧气?返回时间又是多少?
(提示:一般飞船沿椭圆轨道运动,不是惯性参考系,但是,在一段很短的圆弧上,可以视为飞船做匀速直线运动,是惯性参考系)
解析:
(1)结合题目中的第(1),第(2)两问不难看出,第(1)问所求的喷出氧气的质量m应有一个范围。若m太小,宇航员获得的速度也小,虽贮气筒中剩余的氧气较多,但由于返回飞船所用的时间太长,将无法满足他途中呼吸所用;若m太大,宇航员获得的速度虽然大了,而筒中氧气太少,也无法满足其呼吸所用。所以m对应的最小和最大两个临界值都应是氧气恰好用完的情况。
设瞬间喷气m kg氧气时,宇航员恰能安全返回,
根据动量守恒定律可得: ①
宇航员匀速返回的时间为: ②
贮气筒中氧气的总质量: ③
代入数据解①②③可得瞬间喷出的氧气质量应满足
(2)根据①式及②式得 ④
当m=0.05 kg时,可求得宇航员安全返回到飞船的最长时间为tmax=1800 s。
当m=0.45 kg时,可求得宇航员安全返回到飞船的最短时间为tmin=200 s。
(3)当总耗氧量最低时,设宇航员安全返回时,共消耗氧气Δm,则:
⑤
由①②⑤式可得:
当 即m=0.15 kg时,Δm有最小值。
故总耗氧量最低时,应一次喷出0.15 kg的氧气。
将m=0.15 kg代入①②两式可解得返回时间:t=600 s。
点评:
高考对能力的要求越来越高,这其中就包括推理能力和应用数学知识处理物理问题的能力。对于较复杂的物理问题,如何根据题目中所给的事实及隐含条件,对物理问题进行逻挥推理,找出相关的临界过程,建立必要的数学方程式,并能从数学的角度加以处理,对今后的高考将会变得越来越重要
关于动量的物理题 求高手~~~~~~~~~
不会。当一个系统合外力为0或合外力做功之和为0时,动量一定守恒。站在木板上上敲木板显然属于前者,故速度不变(这和“为什么不能拽着自己的头发把自己提离地面”是时一个道理)。
根据动量定理,应该不会,只要忽略摩擦力。如果不忽略摩擦力,你可以想一想,你骑车时不是也可以站起身,只靠用手一前一后的移动车把前进么,那是因为车子向前与向后时摩擦力不一样大罢了。
根据动量守恒,木板不会动
楼上的几位都是没有对动量有深刻理解的,你们的回答都是按习惯想的,这个模型并不是拉头发的那个,内力不会使整体有动量变化,但是不代表不能使部分产生动量变化,如果说你在模板上用力敲木板,木板是会动的,而且是来回运动。
高中动量问题我学习的还是超级明白的,这方面问题都都解决。
假如你站在一个车子上,车子和你存在摩擦力,车子有轮子(相当于和地面之间没有摩擦力)。你手中有个锤子,初始时刻:你、锤子和车子都是静止的,假设你的质量m0,车子质量m1,锤子质量m2,。具体分析过程如下:
当你向斜前方举起锤子时,竖直方向上整个系统必然有加速度(你和车子竖直方向没有加速度,锤子竖直方向速度从零到有到零的过程必然有过加速度)所以竖直方向上动量不守恒,也就是整个系统在这个过程中受到的合外力不为零(判断动量守恒要么根据系统合外力是否为零,要么看整个系统是否有加速度,记住是整个系统,有可能存在局部有加速度但是整个系统没有加速度。这两种方法哪个简单用哪个)。水平方向上,整个系统是不受外力的(车子和地面没有摩擦力)。所以动量肯定守恒。有了以上分析,当你向斜上方举起锤子的过程的运动状态就很好分析了。(假设举起锤子的过程中人和车子之间没有相对运动)锤子相对于地面的水平速度向右时,假设其水平速度为m2*v2+(m0+m1)v1=0,这样容易看出人和车子的公共水平速度大小为(m2*v2)/(m0+m1),方向向左。锤子被举起静止之后,同样由水平方向动量守恒可以看出,人和车子也都一起静止。
当人向下挥动锤子的时候分析过程同上。
当锤子打到车子上的一瞬间,可假设人和锤子相对静止,那么由动量守恒(m0+m2)v0+m1*v1=0,所以知道,要么人和车子的速度都是零,要么人和车子之间的运动方向是相反的,由于敲击的力会远远大于摩擦力,敲击力瞬间给车子的加速度很大,而摩擦力不足以提供人同样的加速度,所以知道打击的瞬间人和车子的速度必然不同,所以知道打击后的瞬间人和车子有相对运动。这时人和车子的摩擦力发挥作用,使得人和车子和锤子最终达到都静止的状态。如果要求人在车子上的相对位移,可以用摩擦力做功等于系统动能的变化量来解。即:f*s=(m0+m2)v0平方/2+m1*v1平方/2可解得f。
所以整个过程中,车子的运动过程是这样的:先向一个方向运动,然后静止,然后再向反方向运动,但是由于条件中的F敲>f,每一回合车子必然会向某个方向运动一块。人会向反方向运动一块。这样通过不断敲击,人会从车子上掉下来。。。。至于为什么人和车子的位移方向相反原因如下。
假设一个系统有2个物体,初始都静止,内力使得2个物体都有了速度,且有m1*v1+m2*v2=0,两边同时乘以时间t,(若速度是变化的相当于对时间积分,效果一样),有m1*s1+m2*s2=0,即两个物体的位移和他们的质量呈反比,且方向相反,那么如果其中一个位移和另一个位移相等,那么他们的位移必然都是0,如果2者位移不相等,必然一个大于0,一个小于0(无论其中过程如何,只要是内力作用就是这样)。上题中已经说了,人和车子之间是有相对运动的,也就是人和车子的位移是不相等的。所以每一循环下来人和车子必然都有位移,且方向相反。
动量定理的弹簧题
(1)
小球自由下落到与弹簧接触之前,运动时间是√(2h/g);
从与弹簧接触瞬间到把弹簧压缩到最短,运动时间是t;
这个过程中重力的冲量是mg(t+√(2h/g))=mgt+m√2gh,
小球初速度与末速度都是0,弹力冲量等于重力冲量,即mgt+m√2gh
(2)
由(1),压缩弹簧时弹力冲量mgt+m√2gh,对称地弹簧伸张时弹力冲量也是mgt+m√2gh,整个过程中弹力冲量就是2mgt+2m√2gh
(3)
从开始到下落到回到远位置的整个过程中,小球初速度与末速度都是0,由动量守恒可知,所有外力的冲量之和也是0。
其实重力冲量与弹力冲量都是2mgt+2m√2gh,只是方向不同。
我打字好慢,不过本题是物理题,不是数学题...
从自由下落到压缩到最短的过程中,弹力的冲量是多少??
以小球为对象,从开始下落到速度减为0,满足动量守恒
整个过程只受到重力的冲量以及弹簧弹力的冲量
重力作用的时间=√(2h/g)+t
所以弹力冲量=mg[√(2h/g)+t]
在压缩弹簧到弹开的整个过程中弹力的冲量大小是多少?
设小球接触弹簧时的速度为v,则由动能定理有
(1/2)mv2=mgh,求得v=√(2gh)
小球离开弹簧时,速度大小不变,方向与原来相反
选向上为正方向,由动量定理有
mv-(-mv)=-mg(2t)+I,I为这个过程弹力的冲量
I=2mv+2mgt
从开始到下落到回到远位置的整个过程中合外力的冲量是多少?
开始下落时的动量为0,回到原来位置时的动量也为0
由动量定理可知,整个过程合外力的冲量为0
什么时候动量守恒例题?
高中物理动量守恒,这题中时间怎么求
由对称性知两车撞触点速度为0,碰撞时每辆由于形变产生位移0.5米,初速度30米/秒,所以碰撞时间t=0.5/15=1/30秒
在什么时候用动量守恒做题最好用
一般情况下外力是忽略不计的,高中物理题基本上的都是动量守恒的
何时动量守恒,何时动能守恒,什么时候二者都守恒
动量守恒,即是指整体不受其他外力情况下,动量守恒。动能,只仅在势能与动能间的转换。在完全弹性碰撞下,二者守恒。
你好你可以试试用UC,神马搜索一下,你懂的~ 不懂可以问我,采纳哦,你的采纳是我答题的动力~
求经典动量守恒例题
[例1]下列关于动量的说法正确的是
A. 质量大的物体的动量一定大
B.质量和速率都相同的物体的动量一定相同
C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变
D.一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变
(解析)根据动量的定义,它是质量和速度的乘积,因此它由质量和速度共同决定.故A错.又因为动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,而质量和速率都相同的物体,其动量大小一定相同,但方向不一定相同,故B错.一个物体的速率改变.则它的动量大小就一定改变,故C对.物体的运动状态变化,则它的速度就一定发生了变化,它的动量也就发生了变化,故D对.正确选项为CD.
说明:(1)动量的大小由物体的质量和速度两个物理量共同决定,不能根据其中一个物理量的大小来判断动量的大小,也不能根据动量的大小来判断其中某一个物理量的大小.
(2)动量是矢量,在判断一个物体的动量是否发生了变化或比较两个物体的动量是否相同时,不仅要比较动量大小,还要看它的方向.
[例2]将质量为0.10kg的小球从离地面4.0m高处竖直向上抛出,抛出时的初速度为8.0m/s,求: (1)小球落地时的动量;
(2)小球从抛出至落地的过程动量的变化量;
(3)小球从抛出至落地的过程中受到的重力的冲量.
解析:(1)由 得小球落地时的速度
=12m/s.方向向下.
小球落地时动量的大小 ,方向向下.
(2)以小球初速度的方向为正方向,
小球的初动量
小球的末动量 ,
小球动量的变化量 ,方向向下.
(3)由 得小球从抛出至落地的时间为
此过程小球受到的重力的冲量 方向向下.
说明:(1)动量是矢量,动量的变化也 是矢量.计算在同一直线上动量的变化时,一定要注意正方向的规定.通常取初速度方向为正方向.代入数据计算时,切不可丢掉表示方向的正、负号.(2)本题的小球只受重力的作用,从计算可以看出,重力对小球的冲量恰等于小球动量的变化.
[例1]如图8—2—1,把重物G压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带,重物跟着一起运动,若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这些现象的正确说法是…………( )
A.在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大
B.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力小
C.在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大
D.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小
(解析)在本题中,重物所受合力为摩擦力,在缓缓拉动纸带时,两物体之间的摩擦力是静摩擦力,在迅速拉动时,它们之间的摩擦力是滑动摩擦力.由于通常认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,所以一般情况是:缓拉时摩擦力小,快拉时摩擦力大,故A、B均错.缓拉时摩擦力虽小些,但作用时间较长.故重物获得的冲量即动量的改变也较大,所以能把重物带动.快拉时摩擦力虽大些,但作用时间很短,故冲量很小.所以重物动量改变很小.因此C、D正确.
说明:利用动量定理解释现象的问题主要有两类,一类是物体所受的合力相同,由于作用时间长短不同.引起物体运动状态的改变不同.本例就是这种类型.另一类是物体动量变化相同,由于作用时间的长短不同,使物体受到的作用力不同,要使受到的作用力较小,应延长作用时间;要获得较大的作用力,就要缩短作用时间.
[例2] 动量相等的甲、乙两车,刹车后沿两条水平路面滑行.若两车质量之比 ,路面对两车的阻力相同,则两车的滑行时间之比为[ ]
A.1∶1. B.1∶2.
C.2∶1. D.1∶......>>
动量守恒和动能守恒什么时候该用哪个啊?
这个问题一般这样处理:
1、先看看受力情况,如果受的外力明显,那么应该用能量守恒;如果受的内力比较多,那么98%用动量守恒了。
2、看题目条件:如果给的系统外力能够不计,(如表面光滑)那么可以用动量守恒(但并不一定好用);如果系统让你求得就是有关什么摩擦之类的,那么一般来讲用动量作将相当麻烦。
3、看题目类型:还有一类题目他受力简单,运动也不复杂,可以用动量做。但是你发现用牛二律,和运动学公式就已经可以解决了,所以思路一定要开阔。
4、复杂题目:应该有动量守恒和能量守恒相结合的思想,一般我两个都能够想到,解题的过程也就显得十分轻松。这一点我在这里说不方便,遇到复杂的题你试着结合著做以下。你会发现这种题目其实很简单也很有规律。
不知我的回答你是否满意。
有问题欢迎来问。
高中物理。写物理题目时。什么时候用动量守恒定律?什么时候用能量守恒定律?什么时候用机械能守恒定律。
一般题目不会让你单独用动量守恒,或者能量守恒,基本都是综合的,涉及到物体碰撞的,基本都是让你先用动量守恒,然后在能量守恒结合用,至于你说的机械能守恒完全没有必要去记它,他只是能量守恒的另一种形式,如果题目稍微复杂点的就涉及到相对位移和动量定理,运动学知识一起求解。。。高中题目无非都是这样
物理题 关于动量守恒的
1:当A和B的速度相同时,弹性势能最大,共同速度v=v0/9,p=1/2{mvo2此方}(4m+4m)紶=mv0,v=vo/8,能量守恒2:A在子弹打入时最小,由对A进行受力分析:F-F弹=5ma,,,当子弹打入A时,A的速度最快,随着弹簧的压缩,F弹增大,A做速度增大的加速运动当达到共同速度时它的速度最大。对B进行受力分析,在水平方向上只受到弹力,F弹=4ma,随着弹簧的压缩,F弹增大,a增大,速度从0增大,做初速度为0的加速运动,当到共同速度时,加速度最大,速度最大。
物理高手速进!!!关于动量定理的问题。如图
BD,甲的动量先在均匀减少,不可能是匀加速,A错,作为竖直上抛运动先是匀减速,再反向作匀加速,所以B对,至于乙,它的动量不是均匀变化的,速度也不是均匀变化,所以C错,对D来说,与墙壁作用是变力,可能出现D的情况!
p=mv,m是不变的,p-t图像既可看成v-t图像,甲v减到0再反向加速可为竖直上抛,D感觉像弹簧振子,可理解为球碰墙的放大过程,所以选BD
没什么挑战性
甲图中,动量与时间成线性关系,且其绝对值先增加再减少,方向相反,说明速度相反,即是在做垂直上抛运动,选B
乙图中,动量与时间成非线性关系,且其绝对值先增加再减少,方向相反,说明速度相反且速度与时间不成线性关系,匀变速运动加速度保持不变,速度与时间成线性关系,故C错,选D,速度和时间不成线性关系,且在物体反弹时速度方向相反
综上所述,选B,D
动量定理求解的问题
(M+nm)v0=Mv'+nm(v'+u)
开始静止v0=0 解出v'即可
(M+nm)v0=Mv1=m(v1+u)
算出v1
[M+(n-1)m]v1=[M+(n-2)m]v2+m(v2+u)
算出v2
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依次类推到vn
第2个我不能肯定100%对,可能有些误差。我也是学生,可以问你们老师啦
好麻烦,人要分担小车的速度。。。
1)由动量守恒得:nmu=MV车 则V车=nmu/M
2)第一个跳下后 由动量受恒得:mu= (M+(n-1)m)V1
第二个跳下后 (M+(n-2)m)V2-mu=(M+(n-1)m)V1
第三个跳下后 (M+(n-3)m)V3-mu=(M+(n-2)m)V2
第四个跳下后 (M+(n-4)m)V4-mu=(M+(n-3)m)V
依次类推 到第n个人跳下时 有 注:n-(n-1)=1
(M+(n-n)m)Vn-mu=(M+m)Vn-1 由上得出的规律 解此式得
MVn=nmu 解得 Vn=nmu/M