人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量守恒定律 专题提升1 动量定理的应用——分层作业.ppt

123456789101110.质量为1kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4,有一大小为5N的水平恒力F作用于物体上,使之加速前进,经3s后撤去F,g取10m/s2,求:(1)物体运动的总时间;(2)物体运动的总位移大小。1234567891011答案(1)3.75s(2)5.625m解析(1)物体由开始运动到停止运动的全过程中,F的冲量为Ft1,摩擦力的冲量为Fft。选水平恒力F的方向为正方向,根据动量定理有Ft1-Fft=0又Ff=μmg123456789101111.某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为m1的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S,忽略水柱上升过程中横截面积的变化);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g。求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。1234567891011解析(1)设Δt时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,质量为Δm,则Δm=ρΔV,ΔV=v0SΔt则单位时间内从喷口喷出的水的质量为=ρv0S。(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v,对于Δt时间内喷出的水,由能量守恒得在h高度处,Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp=(Δm)v设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有FΔt=Δp由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得F=m1g1234567891011A级必备知识基础练1.(多选)(2023广东广州第四中学高二期中)乒乓球陪练机器人可辅助训练。若乒乓球被机器人以原速率斜向上击回,在空中运动一段时间后落到台面上,忽略空气阻力,下列说法正确的是()A.击球过程合外力对乒乓球做功不为零B.击球过程合外力对乒乓球的冲量为零C.乒乓球运动至最高点时,动量不为零D.乒乓球下落过程中,在相等时间内动量变化量相同CD1234567891011解析机器人将乒乓球原速率击回,可知乒乓球的动能不变,动量方向发生改变,可知合力做功为零,冲量不为零,A、B错误;乒乓球运动至最高点时有水平方向的速度,所以动量不为零,C正确;乒乓球下落过程中,只受重力,根据动量定理得mgΔt=Δp,解得=mg,即在相等时间内动量变化量相同,D正确。12345678910112.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是()A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变B1234567891011解析乘客在竖直面内做匀速圆周运动,动能不变,而在上升过程中重力势能增加,机械能增加,下降过程中则相反,A错误;在最高点时,乘客具有竖直向下的向心加速度,处于失重状态,故B正确;因重力恒定,重力的冲量等于重力与其作用时间的乘积,故重力冲量一定不为零,C错误;重力的瞬时功率P=mg·v·cosα,其中α是瞬时速度v的方向与重力方向之间的夹角,故重力的瞬时功率不会保持不变,D错误。12345678910113.水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的甲、乙两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体继续运动一段时间后停下来。两物体的v-t图像如图所示,图中线段AB∥CD,则整个运动过程中()A.F1的冲量大于F2的冲量B.F1的冲量等于F2的冲量C.两物体受到的摩擦力大小相等D.两物体受到的摩擦力大小不等C1234567891011解析甲、乙先做加速运动,撤去推力后做减速运动。题图中线段AB∥CD,表明甲、乙加速度相同,又因为甲、乙质量相等,所以两物体受到的摩擦力大小相等,选项C正确,D错误;因为整个运动过程中两物体的动量改变量均为零,所以推力的冲量大小等于物体受到的摩擦力的冲量大小,由题图可知甲的运动时间小于乙的运动时间,所以甲受到的摩擦力的冲量小于乙受到的摩擦力的冲量,则F1的冲量小于F2的冲量,选项A、B错误。123