内容正文:
物 理
动量定理的应用
讲师:朱坤林
选择性必修 第一册
买来的玻璃杯,包装里有泡沫保护,是否能用物理知识来解释这一现象?
情境导入
根据动量定理,我们知道:如果物体的动量发生的变化是一定的,那么作用的时间短,物体受的力就大;作用的时间长,物体受的力就小。例如,玻璃杯落在坚硬的地面上会破碎,落在地毯上不会破碎,用动量定理可以很好地解释此现象。
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动量定理的应用
船靠岸如果撞到坚硬的物体,相互作用时间很短,作用力就会很大,很危险。如果在船舷和码头悬挂一些具有弹性的物体(如旧轮胎),就可以延长作用时间,以减小船和码头间的作用力。
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动量定理的应用
定性分析有关现象:
①物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大;力的作用时间越长,力就越小。
②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大;力的作用时间越短,动量变化量越小。
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应用探究
例.下列对几种物理现象的解释中,正确的是( )
A.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻
B.跳高时在沙坑里填沙,是为了减小冲量
C.在推车时推不动是因为推力的冲量为零
D.动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用,两个物体将同时停下来
解析:砸钉子时不用橡皮锤,一是因为橡皮锤太轻,动量改变量小,二是因为缓冲时间长,从而导致作用力小,故 A 错误;跳高时在沙坑里填沙,是为了增大力的作用时间,从而减小作用力,故 B 错误;推车时推不动,是由于合力的冲量为零,但推力的冲量不为零,故 C 错误;由动量定理知,动量相同的两个物体受到相同的制动力,将同时停下来,故 D 正确。
D
应用动量定理定量计算的一般步骤:
①选定研究对象,明确运动过程。
②进行受力分析和运动的初、末状态分析。
③选定正方向,根据动量定理列方程求解。
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应用探究
例. 将质量为 m = 1 kg 的小球,从距水平地面高 h = 5m处,以0 = 10 m/s的水平速度抛出,不计空气阻力,g 取10 m/s2。求:
(1)抛出后 0.4 s 内重力对小球的冲量;
解析:
(1)重力是恒力,0.4 s 内重力对小球的冲量
I1 = mgt0 = 110 = 0.4 Ns,方向竖直向下
应用探究
例. 将质量为 m = 1 kg 的小球,从距水