2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十六章 动量守恒定律 第2节 动量和动量定理 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十六章 动量守恒定律 第2节 动量和动量定理 Word版含答案第5页

  (2)物体受到的支持力冲量大小。

  (3)力F的冲量大小。

  (4)合外力的冲量大小。

  解析:对物体受力分析如图所示,则

  (1)重力的冲量

  IG=mgt=3×10×2 N·s=60 N·s。

  (2)支持力的冲量IFN=FNt=(mg-Fsin 60°)t=×2 N·s≈44.4 N·s。

  (3)力F的冲量

  I=Ft=9×2 N·s=18 N·s。

  (4)合外力的冲量I合=Fcos 60°·t=9×0.5×2 N·s=9 N·s。

  答案:(1)60 N·s (2)44.4 N·s (3)18 N·s

  (4)9 N·s

对动量定理的理解及应用   

  

  1.对动量定理的理解

  (1)适用对象:在中学物理中,动量定理的研究对象通常为单个物体。

  (2)适用范围:动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用于微观物体的高速运动。不论是变力还是恒力,不论物体的运动轨迹是直线还是曲线,动量定理都适用。

  (3)因果关系:合外力的冲量是原因,物体动量的变化量是结果。冲量反映了力对时间的积累效应,与物体的初、末动量以及某一时刻的动量无必然联系。物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同,物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向无必然联系。

  2.动量定理的应用

  (1)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,反之力就越小。例如,易碎物品包装箱内为防碎而放置碎纸、刨花、塑料泡沫等填充物。

  ②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大,反之动量变化量就越小。例如,杂耍中,用铁锤猛击"气功师"身上的石板令其碎裂,作用时间很短,铁锤对石板的冲量很小,石板的动量几乎不变,"气功师"才不会受伤害。

  (2)定量计算。

  ①应用动量定理可以计算某力或合力的冲量,通常多用于计算变力的冲量。

②应用动量定理可以计算某一过程中的平均作用力,通常多用于计算持续作用的变力