1、模块要点回眸精讲精析精练15点第1点动量定理的两点应用1利用动量定理求变力的冲量和动量的变化动量定理的表达式Ftmvmv或I合pmv(1)p与I合有等效关系:二者大小相等、方向相同(2)应用Ip求变力的冲量:如果物体受到变力作用,则不能直接用Ft求冲量这时可用Ip求出变力的冲量I.(3)应用pFt求匀变速曲线运动的动量变化量:曲线运动的速度方向时刻改变,求ppp需运用矢量运算方法,比较麻烦如果作用力为恒力,可用Ip求出p.2利用动量定理分析两类实际问题(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
2、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,杂技中,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”才不会受伤害对点例题在水平力F30 N的作用力下,质量m5 kg的物体由静止开始沿水平面运动已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2,若F作用6 s后撤去,撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止?(g取10 m/s2)答案12 s解题指导解法一用牛顿运动定律解:在有水平力F作用时,物体做初速度为零的匀加速运动,受力分析如图甲所示Ffma1,Nmg,根据滑动摩擦力公式有:fN.以上三式联立解得物体做匀加速运动的加速度为a
3、1g(0.210) m/s24 m/s2.在撤去F时物体的瞬时速度为:va1t146 m/s24 m/s.在撤去F后,物体做匀减速运动,受力分析如图乙所示,设物体运动的加速度为a2,根据牛顿第二定律有mgma2.解得物体做匀减速运动的加速度为a2g0.210 m/s22 m/s2.设撤去F后物体运动的时间为t2,根据运动学公式有t2 s12 s.解法二用动量定理解,分段求解:选物体为研究对象,对于撤去F前物体做匀加速运动的过程,受力情况如图甲所示,始态速度为零,终态速度为v.取水平力F的方向为正方向,根据动量定理有(Fmg)t1mv0,对于撤去F后,物体做匀减速运动的过程,受力情况如图乙所示,
4、始态速度为v,终态速度为零根据动量定理有mgt20mv.以上两式联立解得t2t16 s12 s.解法三用动量定理解,研究全过程:选物体作为研究对象,研究整个运动过程,这个过程的始、末状态的物体速度都等于零取水平力F的方向为正方向,根据动量定理得(Fmg)t1(mg)t20解得t2t16 s12 s.规律方法在力学问题中,求运动时间t的思路有三个:(1)运动学公式:vtv0at,xv0tat2或xaT2.(2)电动机、发动机以恒定功率工作,WPt.(3)动量定理:IFtp.1跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于()A人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小
5、C人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小D人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小答案D解析人跳远从一定高度落下,落地前的速度(v)一定,则初动量相同;落地后静止,末动量一定,所以人下落过程的动量变化量p一定,因落在沙坑里作用的时间长,落在水泥地上作用的时间短,根据动量定理Ftp知,t长F小,故D对2高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.mg B.mgC.mg D.mg答案A解析由自由落体运动公式得人下降h距离时的速度为v,在t时间内对人由动量定理得(Fmg)tmv,解得安全带对人的平均作用力为Fmg,A项正确