原創(chuàng)：動量定理習題課

動量定理習題課溫故知新1、動量定理如何表述，它的物理意義及適用范圍？一物體所受的合力等于該物體動量的變化率。2、牛頓第二定律的動量表達式？學以致用---定性解釋生活中的物理現(xiàn)象包裝用的泡沫塑料蘋果的包裝泡沫網(wǎng)船沿上的廢舊輪胎汽車上的安全氣囊思考：通過以上分析，你可以得出怎樣的結(jié)論？在碰撞的生活實例中，我們要得到很大的作用力，就要縮短力的作用時間，而有時需要延長力的作用時間來減小力的作用學以致用---定量計算學以致用---定性解釋生活中的物理現(xiàn)象例1.在2008北京奧運會上，中國選手陸春龍、何雯娜分獲男、女蹦床冠軍．如圖所示．在蹦床比賽中，運動員從床墊正上方h1高處自由落下，落墊后反彈的高度為h2，運動員每次與床墊接觸的時間為t，運動員質(zhì)量為m，求在運動員與床墊接觸的時間內(nèi)運動員對床墊的平均作用力．(空氣阻力不計，重力加速度為g)題型一用動量定理求平均沖力應用動量定理解題的一般步驟

（1）確定研究對象和物理過程，并對研究對象做出受力分析。（2）選定正方向，確定在過程中研究對象所受合力的沖量和動量的變化。（3）根據(jù)動量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。變式1.質(zhì)量為m的小球，從沙坑上方自由下落，經(jīng)過時間t1到達沙坑表面，又經(jīng)過時間t2停在沙坑里。求：⑴沙對小球的平均阻力F；⑵小球在沙坑里下落過程所受的總沖量I。心得：合理選取研究過程，解題原理能簡化解題步驟,提高解題速度I=mgt1

答案例2．一質(zhì)量為m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即（作用時間極短）沿反方向彈回．已知反彈速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞中斜面對小球的沖量的大?。伎迹呵鬀_量的方法有幾種?

在這道題中你是怎樣求解的？題型二求變力的沖量心得：動量定理體現(xiàn)一種間接計算沖量和動量的方法。

通過動量的變化求變力的沖量在處理碰撞、爆炸等作用時間極短的問題時，內(nèi)力遠大于外力，可不計外力題型三動量定理在全系統(tǒng)中的應用例3.用線將金屬塊M和木塊m連在一起浸沒入水中，如圖所示．開始時，m的上表面正好和水面相平．從靜止釋放后，系統(tǒng)以加速度a加速下沉，經(jīng)t秒線斷了，又經(jīng)t′秒木塊停止下沉，此時金屬塊的速度多大？(設此時金屬塊沒有碰到底面)【解析】取向下為正方向，當兩物塊分開后，合外力仍為：F＝(M＋m)a

①在t＋t′內(nèi)：合外力沖量I＝F(t＋t′)②系統(tǒng)的動量增量：Δp＝Mv

③由動量定理：I＝Δp

④心得：對多個物體組成的系統(tǒng)研究時，對系統(tǒng)應用動量定理，往往可以使問題大為簡化，如果對單個物體分別應用動量定理，則要繁瑣一些，甚至無法解決．練習1．如圖所示，A、B兩小物塊用平行于斜面的輕細線相連，均靜止于斜面上．用平行于斜面向上的恒力拉A，使A、B同時由靜止以加速度a沿斜面向上運動．經(jīng)時間t1，細線突然被拉斷．再經(jīng)時間t2，B上滑到最高點．已知A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，細線斷后拉A的恒力不變，求B到達最高點時A的速度．解析：對系統(tǒng)運動的全過程，由動量定理有：(m1＋m2)a(t1＋t2)＝m1vA解出.答案練習2.如圖所示，矩形盒B的質(zhì)量為M，放在水平面上，盒內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體A，A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)分別μ1、μ2，開始時二者均靜止?，F(xiàn)瞬間使物體A獲取一向右且與矩形盒B左、右側(cè)壁垂直的水平速度V0，以后物體A在盒B的左右壁碰撞時，B始終向右運動。當A與B最后一次碰撞后，B停止運動，A則繼續(xù)向右滑行距離S后也停止運動，求盒B運動的時間t。BAV0解：以物體A、盒B組成的系統(tǒng)為研究對象，它們在水平方向所受的外力就是地面盒B的滑動摩擦力，而A與B間的摩擦力、A與B碰撞時的相互作用力均是內(nèi)力。設B停止運動時A的速度為V，且假設向右為正方向，由系統(tǒng)的動量定理得：當B停止運動后，對A應用動能定理得：由以上二式聯(lián)立解得：

例4、宇宙飛船進入一個宇宙塵埃區(qū)，每前進lm，就有10個平均質(zhì)量為2×10－7kg的微塵粒與飛船相撞，并附在飛船上。若塵埃微粒原來的速度不計，要保持飛船的速度10km/s，飛船噴氣產(chǎn)生的推力至少應維持多大？解：設飛船速度為v，飛行時間為Δt，每前進1m附著的塵粒數(shù)為n，塵粒的平均質(zhì)量為m0，則在Δt內(nèi)飛船增加的質(zhì)量

Δm＝nm0vΔt.據(jù)動量定理FΔt＝Δmv?？芍屏Γ?/p>

題型三流體問題練習1、某種氣體分子束由質(zhì)量m=5.4X10-26kg速度V＝460m/s的分子組成，各分子都向同一方向運動，垂直地打在某平面上后又以原速率反向彈回，如分子束中每立方米的體積內(nèi)有n0＝1.5X1020個分子，求被分子束撞擊的平面所受到的壓強．解：設在△t時間內(nèi)射到S的某平面上的氣體的質(zhì)量為ΔM，則：取ΔM為研究對象，受到的合外力等于平面作用到氣體上的壓力F以V方向規(guī)定為正方