动量与动量定理的应用

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1、动量和动量定理的经典例题透析类型一——对基本概念的理解　　1.关于冲量，下列说法中正确的是（　　）　　A.冲量是物体动量变化的原因　　　　B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零　　C.动量越大的物体受到的冲量越大　　D.冲量的方向就是物体受力的方向　　思路点拨：此题考察的主要是对概念的理解　　解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A对；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量，与物体处于什么状态无关，B错

2、误；物体所受冲量大小与动量大小无关，C错误；冲量是一个过程量，只有在某一过程中力的方向不变时，冲量的方向才与力的方向相同，故D错误。　　答案：A　　【变式】关于冲量和动量，下列说法中错误的是（　　）　　A.冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量　　　B.冲量是描述运动状态的物理量　　C.冲量是物体动量变化的原因　　　　　　　　　D.冲量的方向与动量的方向一致　　答案：BD　　点拨：冲量是过程量；冲量的方向与动量变化的方向一致。故BD错误。类型二——用动量定理解释两类现象　　2.玻璃杯从同一高度自由落下，落到硬水

3、泥地板上易碎，而落到松软的地毯上不易碎。这是为什么？　　解释：玻璃杯易碎与否取决于落地时与地面间相互作用力的大小。由动量定理可知，此作用力的大小又与地面作用时的动量变化和作用时间有关。　　因为杯子是从同一高度落下，故动量变化相同。但杯子与地毯的作用时间远比杯子与水泥地面的作用时间长，所以地毯对杯子的作用力远比水泥地面对杯子的作用力小。所以玻璃杯从同一高度自由落下，落到硬水泥地板上易碎，而落到松软的地毯上不易碎。　　３.如图，把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重

4、物下面抽出，解释这些现象的正确说法是（　　）　　A.在缓慢拉动纸带时，重物和纸带间的摩擦力大　　B.在迅速拉动时，纸带给重物的摩擦力小　　C.在缓慢拉动时，纸带给重物的冲量大　　D.在迅速拉动时，纸带给重物的冲量小　　解析：在缓慢拉动时，两物体之间的作用力是静摩擦力，在迅速拉动时，它们之间的作用力是滑动摩擦力。由于通常认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力。所以一般情况是：缓拉摩擦力小；快拉摩擦力大，故AB都错；缓拉纸带时，摩擦力虽小些，但作用时间很长，故重物获得的冲量可以很大，所以能把重物带动。快拉时摩擦力虽大些，但

5、作用时间很短，故冲量小，所以动量改变也小，因此，CD正确。　　总结升华：用动量定理解释现象一般可分为两类：一类是物体的动量变化一定，力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。另一类是作用力一定，力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小。分析问题时，要搞清楚哪个量一定，哪个量变化。　　【变式1】有些运动鞋底有空气软垫，请用动量定理解释空气软垫的功能。　　解析：由动量定理可知，在动量变化相同的情况下，时间越长，需要的作用力越小。因此运动鞋底部的空气软垫有延长作用时间，从而减小冲击力的功能

6、。　　【变式2】机动车在高速公路上行驶，车速越大时，与同车道前车保持的距离也越大。请用动量定理解释这样做的理由。　　解析：由动量定理可知，作用力相同的情况下，动量变化越大，需要的时间越长。因此，车速越大时，与同车道前车保持的距离也要越大。类型三——动量定理的基本应用　　4.质量为1T的汽车，在恒定的牵引力作用下，经过2s的时间速度由5m/s提高到8m/s，如果汽车所受到的阻力为车重的0.01，求汽车的牵引力？　　思路点拨：此题中已知力的作用时间来求力可考虑用动量定理较为方便。　　解析：⑴物体动量的增量△P=Pˊ

7、-P=103×8-103×5=3×103kg·m/s。　　　　　⑵根据动量定理可知：　　　　　　　　　答案：汽车所受到的牵引力为1598N。　　总结升华：本题也是可以应用牛顿第二定律，但在已知力的作用时间的情况下，应用动量定理比较简便。　　【变式】一个质量5kg的物体以4m/s的速度向右运动，在一恒力作用下，经过0.2s其速度变为8m/s向左运动。求物体所受到的作用力。　　解析：规定初速度的方向即向右为正方向，根据动量定理可知：　　　　　　　　　　　　　　　负号表示作用力的方向向左。　　答案：物体所受到的作用力

8、为300N，方向向左。类型四——求平均作用力　　5.汽锤质量，从1.2m高处自由落下，汽锤与地面相碰时间为，碰后汽锤速度为零，不计空气阻力。求汽锤与地面相碰时，地面受到的平均作用力。　　思路点拨：本题是动量定理的实际应用，分清速度变化是问题的关键。　　解析：选择汽锤为研究对象，设汽锤落地是速度为，则有　　　　　汽锤与地面相碰时，受力如图所示，　　　　选取向上为正方向，由动量定理得