高中物理动量定理知识点复习之动量定理六种应用 动量定理是力对时间积累效应，使物体动量发生变化，合用范畴很广，它研究对象可以是单个物体，也可以是物体系;它不但合用于恒力情形，并且也合用于变力情形，特别在解决作用时间短、作用力大小随时间变化打击、碰撞等问题时，动量定理要比牛顿定律以便得多，本文试从几种角度谈动量定理应用。[一、用动量定理解释生活中现象][例1]竖立放置粉笔压在纸条一端.要想把纸条从粉笔下抽出，又要保证粉笔不倒，应当缓缓、小心地将纸条抽出，还是迅速将纸条抽出?阐明理由。[解析]纸条从粉笔下抽出，粉笔受到纸条对它滑动摩擦力mg作用，方向沿着纸条抽出方向.无论纸条是迅速抽出，还是缓缓抽出，粉笔在水平方向受到摩擦力大小不变.在纸条抽出过程中，粉笔受到摩擦力作用时间用t
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达，粉笔受到摩擦力冲量为mgt，粉笔本来静止，初动量为零，粉笔末动量用mv表达.依照动量定理有:mgt=mv。如果缓慢抽出纸条，纸条对粉笔作用时间比较长，粉笔受到纸条对它摩擦力冲量就比较大，粉笔动量变化也比较大，粉笔底端就获得了一定速度.由于惯性，粉笔上端还没有来得及运动，粉笔就倒了。如果在极短时间内把纸条抽出，纸条对粉笔摩擦力冲量极小，粉笔动量几乎不变.粉笔动量变化得极小，粉笔几乎不动，粉笔也不会倒下。[二、用动量定理解曲线运动问题][例2]以速度v0水平抛出一种质量为1kg物体，若在抛出后5s未落地且未与其他物体相碰，求它在5s内动量变化.(g=10m/s2)。[解析]此题若求出末动量，再求它与初动量矢量差，则极为繁琐.由于平抛出去物体只受重力且为恒力，故所求动量变化等于重力冲量.则p=Ft=mgt=1105=50kgm/s。[点评]①运用p=mv-mv0求p时，初、末速度必要在同始终线上，若不在同始终线，需考虑运用矢量法则或动量定理p=Ft求解p.②用I=Ft求冲量，F必要是恒力，若F是变力，需用动量定理I=p求解I。[三、用动量定理解决打击、碰撞问题]打击、碰撞过程中互相作用力，普通不是恒力，用动量定理可只讨论初、末状态动量和作用力冲量，不必讨论每一瞬时力大小和加速度大小问题。[例3]蹦床是运动员在一张绷紧弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作运动项目.一种质量为60kg运动员，从离水平网面3.2m高处自由落下，触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8m高处.已知运动员与网接触时间为1.4s.试求网对运动员平均冲击力.(取g=10m/s2)[解析]将运动员当作质量为m质点，从高h1处下落，刚接触网时速度方向向下，大小。弹跳后到达高度为h2，刚离网时速度方向向上，大小，接触过程中运动员受到向下重力mg和网对其向上弹力F.选用竖直向上为正方向，由动量定理得：。由以上三式解得:，代入数值得：F=1.2103N。[四、用动量定理解决持续流体作用问题]在寻常生活和生产中，常涉及流体持续互相作用问题，用常规分析办法很难奏效.若构建柱体微元模型应用动量定理分析求解，则曲径通幽，柳暗花明又一村。[[例4]]有一宇宙飞船以v=10km/s在太空中飞行，突然进入一密度为=110-7kg/m3微陨石尘区，假设微陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上.欲使飞船保持原速度不变，试求飞船助推器助推力应增大为多少?(已知飞船正横截面积S=2m2)[解析]选在时间t内与飞船碰撞微陨石尘为研究对象，其质量应等于底面积为S，高为vt直柱体内微陨石尘质量，即m=Svt，初动量为0，末动量为mv.设飞船对微陨石作用力为F，由动量定理得则。依照牛顿第三定律可知，微陨石对飞船撞击力大小也等于20N.因而，飞船要保持原速度匀速飞行，助推器推力应增大20N。[五、动量定理应用可扩展到全过程]物体在不同阶段受力状况不同，各力可以先后产生冲量，运用动量定理，就不用考虑运动细节，可一网打尽，干净利索。[[例5]]质量为m物体静止放在足够大水平桌面上，物体与桌面动摩擦因数为，有一水平恒力F作用在物体上，使之加速迈进，经t1s撤去力F后，物体减速迈进直至静止，问:物体运动总时间有多长?[[解析]]本题若运用牛顿定律解决则过程较为繁琐，运用动量定理则可一气呵成，一目了然.由于全过程初、末状态动量为零，对全过程运用动量定理，有故。[点评]本题同窗们可以尝试运用牛顿定律来求解，以求掌握一题多解办法，同步比较不同办法各自特点，这对此后学习会有较大协助。[六、动量定理应用可扩展到物体系]尽管系统内各物体运动状况不同，但各物体所受冲量之和仍等于各物体总动量变化量。[[例6]]质量为M金属块和质量为m木块通过细线连在一起，从静止开始以加速度a在水中下沉，经时间t1，细线断裂，金属块和木块分离，再通过时间t2木块停止下沉，此时金属块速度多大?(已知此时金属块还没有碰究竟面.)[[解析]]金属块和木块作为一种系统，整个过程系统受到重力和浮力冲量作用，设金属块和木块浮力分别为F浮M和F浮m，木块停止时金属块速度为vM，取竖直向下方向为正方向，对全过程运用动量定理得细线断裂前对系统分析受力有联立①②得。综上，动量定量应用非常广泛.仔细地理解动量定理物理意义，潜心地探究它典型应用，对于咱们进一步理解关于知识、感悟办法，提高运用所学知识和办法分析解决实际问题能力很有协助.查字典物理网高考频道第一时间为您发布高中物理动量定理知识点复习之动量定理六种应用
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