人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第一章 动量守恒定律 习题课 动量定理的应用.ppt

2.解答质量连续变动问题的具体步骤(1)确定一小段时间Δt内的连续体为研究对象;(2)写出Δt内连续体的质量Δm与Δt的关系式;(3)分析连续体的受力情况和动量变化;(4)应用动量定理列式、求解。答案D探究三动量定理与动能定理的综合应用典例3在水平地面的右端B处有一面墙,一小物块放在水平地面上的A点,质量m=0.5kg,AB间距离s=5m,如图所示。小物块以初速度v0=8m/s从A向B运动,刚要与墙壁碰撞时的速度v1=7m/s,碰撞后以速度v2=6m/s反向弹回。重力加速度g取10m/s2。求:(1)小物块从A向B运动过程中的加速度a的大小;(2)小物块与地面间的动摩擦因数μ;(3)若碰撞时间t=0.05s,碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小。答案(1)1.5m/s2(2)0.15(3)130N(3)对碰撞过程,规定向左为正方向,由动量定理,有FΔt=mv2-m(-v1)可得F=130N。规律方法1.动量定理与动能定理的区别和联系比较项动量定理动能定理内容合力的冲量等于物体的动量变化合力的功等于物体的动能变化因果关系原因:合力的冲量结果:动量变化原因:合力的功结果:动能变化公式特点I合=Δp,矢量式W合=ΔEk,标量式研究对象单个或多个物体单个物体(高中阶段)研究过程单个或多个过程单个或多个过程问题特征涉及碰撞、冲击、力作用时间涉及功、能、力作用位移或路程2.动量定理与动能定理的应用思路动量是力对时间累积的效果,动能是力对空间累积的效果,因此,动量定理、动能定理是解决物理问题的两条重要思路,当问题中涉及碰撞、冲击、力作用时间时,应优先考虑动量定理;当问题中涉及功、能、力作用位移或路程时,应优先考虑动能定理。针对训练3(2021全国乙卷)一篮球质量为m=0.60kg,一运动员使其从距地面高度为h1=1.8m处由静止自由落下,反弹高度为h2=1.2m。若使篮球从距地面h3=1.5m的高度由静止下落,并在开始下落的同时向下拍球,球落地后反弹的高度也为1.5m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力,作用时间为t=0.20s;该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小g取10m/s2,不计空气阻力。求:(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功;(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。答案(1)4.5J(2)9N学以致用?随堂检测全达标1.(2022江西抚州期末)如图所示,质量为m=2kg的物体静止在光滑的水平面上,某时刻(记为零时刻)受到一个与水平面夹角为θ=37°、大小为F=5N的恒力作用,作用时间t=3s。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。则0到3s时间内,下列说法正确的是()A.物体动量变化量的大小为12kg·m/sB.支持力的冲量为零C.重力冲量的方向竖直向上D.合力的冲量大小为15N·s答案A解析对物体受力分析,由竖直方向受力平衡有mg=Fsinθ+FN,解得FN=17N,水平方向的力为物体的合力,F合=Fcosθ=4N,则物体动量变化量Δp=F合t=12kg·m/s,支持力的冲量IN=FNt=51N·s,重力的方向竖直向下,所以重力的冲量竖直向下,故A正确,B、C、D错误。2.某台风登陆时的风速为30m/s,某高层建筑顶部广告牌的尺寸为:高5m、宽20m,空气密度ρ=1.2kg/m3,空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0,则该广告牌受到的风力为()A.3.9×103N B.1.1×105NC.1.0×104N D.9.0×104N答案B解析广告牌的面积为S=5×20m2=100m2,设t时间内吹到广告牌上的空气的质量为m,则有m=ρSvt,以t时间内吹到广告牌上的空气为研究对象,以风向为正方向,根据动量定理有-Ft=0-mv=0-ρSv2t,得F=ρSv2,代入数据解得F=1.1×105N,根据牛顿第三定律知该广告牌受到的最大风力为F=F,故B正确,A、C、D错误。3.人们常说“滴水穿石”,请你根据下面所提供的信息,估算水对石头的冲击力的大小。一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=0.10m3/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零。(落在石头上的水立即流走,在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力,g取10m/s2)答案2×103N解析设水滴下落与石头碰前速度为v,则有mgh=mv2设时间Δt内有质量为Δm的水冲到石头上,石头对水