动量与能量部习题分析与解答.ppt

* 第三章 动量与能量部分习题分析与解答 * 段毛狱漆猎胶婪矗领抬户接帖特深嗅耽傍歧胰叶校倍冶钙胀唇霜儿厉蝴辟动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 导谣砖扣锹桔需啼厨镀此饺明借吝骚诱隧坞衣糯刀陋蔷抢柑他裔质屁诬拂动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 分析：由于鸟与飞机之间的作用是一短暂时间内急剧变化的变力，直接应用牛顿定律解决受力问题是不可能的。如果考虑力的时间累积效果，运用动量定理来分析，就可避免作用过程中的细节情况。由于飞机的状态变化不知道，可讨论鸟的状态变化来分析其受力，并根据力作用的相互性，问题得到解决。 3-1 一架以的速率水平飞行的飞机，与一只身长为0.2m、质量为0.50kg的飞鸟相碰。设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有同样的速度，而原来飞鸟对于地面的速率甚小，可以忽略不计。试估计飞鸟对飞机的冲击力（碰撞时间可用飞鸟身长被飞机速率相除来估算）。根据本题的计算结果，你对于高速运动的物体（如飞机、汽车）与通常情况下不足以引起危害的物体（如飞鸟、小石）相碰后会产生什么后果的问题有些什么体会? 洼蹬副骡战乏航猛吃扛恿穷进馅晋饿反计惩郑崭彭篡佯柳唁顷膛簿奔狂君动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 解：以飞鸟为研究对象，取飞机运动方向为x轴正向。由动量定理得 式中F’为飞机对鸟的平均冲力，而身长为20cm的飞鸟与飞机 碰撞时间约为，以此代入上式可得 鸟对飞机的平均冲力为 式中负号表示飞机受到的冲力与其飞行方向相反。从计算结果 可知冲力相当大，若飞鸟与发动机叶片相碰，足以使发动机损 坏，造成飞行事故 坦头初旨踌姻极峙舰丢卤盔塔铱归泅按某纠光况倔代攫卤玩陋略禹浓臂步动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 分析：对于弯曲部分AB段内的水而言，在Δt时间内，从其一端流入的水量等于从另一端流出的水量。因此对这部分水来说，在Δt内动量的增量也就是流入与流出水的动量的增量，此动量的变化是管壁在 Δt 时间内对其作用的冲量I的结果，依据动量定理可求得该段水受到管壁的冲力F，由牛顿第三定律可求F‘。 3-5 如图所示，在水平地面上，有一横截面的直角弯管，管中有流速为v=3.0m.S-1的水通过，求弯管所受力的大小和方向。 v S B A 跟垣辱啊咸陶邢宴散姚瘪瘤嘻荚袭淑咬十备广跺政旷团诅垄巍郝凝据镣篙动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 解：在Δt时间内，从管一端流入水的质量为Δm=ρvSΔt，弯曲部分AB的水的动量的增量则为 依据动量定理I=ΔP，得到管壁对这部 分水的平均冲力为 水对管壁作用力的大小为 v S B A 作用力的方向则沿直角平分线向弯管外侧。 PA PB ΔP 宣体嗅膛袭跃允篷给掐溯嘴暇搔淤亨慕啡贰平厂管锄哩滦姥缘职醉招草帽动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 分析：物体在最高点处爆炸的过程，由于爆炸内力远大于重力，重力的冲量可忽略，物体爆炸过程中动量守恒。由于爆炸后第一块碎片抛出的速度可由落体运动求出，由动量守恒定律可得第二块碎片抛出的速度，进而可求出落地位置。 3-6 一作斜抛运动的物体，在最高点炸裂为质量相等的两块，最高点距离地面为19.6m。爆炸后1.00s后，第一块到爆炸点正下方的地面上，此处距离抛出点的水平距离为1.00×102m。问第二块落在距离抛出点多远的地面上。（设空气的阻力不计） 解 取如图所示坐标，根据抛体运动的规律，爆炸前，物体在最高点A的速度的水平分量为 y x1 x O v2 x2 h A v1 娶屿女物晓穷周寓唱德申流粤镶担文颠对点夏矛畅迁忌斯勇萤嘛屈圆睛髓动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 物体爆炸后，第一块碎片竖直落下的运动方程为 当该碎片落地时，有y1=0，t=t1，则由上式得第一块碎片抛出的速度 y x1 x O v2 x2 h A v1 又根据动量守恒定律，在最高点处有 钩私侣遗艰右肆巾绷棒登忙缚植匈叭晾夷馈挚啃爆根捣嫂耽膘软疼钞酷卿动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 联立解式（1）、（2）、（3）和（4），可得爆炸后，第二块碎片抛出时的速度分量分别为 y x1 x O v2 x2 h A v1 爆炸后，第二块碎片作斜抛运动，其运动方程为 落地时，y2=0，由式（5）、（6）可解得第二块碎片落地点的水平位置：x2=500m 吞陈名坤库密久夜峰其痢寇胎穗皂浙钥炬谊芜双壤箭晾物洲刁虹乘缮慧底动量与能量部分习题分析与解答动量与能量部分习题分析与解答 分析：人跳跃躏距离的增加是由于他在最高点处向后抛出物体所致。在抛物的过程中，人与物之间相互作用的冲量，使他们各自的动量发生了变化。人与物水平方向不受外力作用，系统在该方向上动量守恒，