- 高三物理动量经典例题汇总
以下是一些高三物理动量经典例题:
例1:一个质量为 m 的小球,在距地面一定高度时,正以水平速度 v 飞出,与地面发生弹性碰撞后以原速率反弹。不计空气阻力。请分析小球在运动过程中可能遇到的情况,并说明理由。
解答:小球可能做匀速直线运动、匀变速直线运动或匀变速曲线运动。
分析:小球在空中运动过程中只受重力作用,因此小球可能做匀速直线运动或匀变速直线运动。当小球反弹时,弹力与重力大小相等,方向相反,因此小球可能做匀变速曲线运动。
例2:质量为 m 的小球以速度 v 水平抛出,经过一段时间后它的动量与竖直方向夹角为 θ ,不计空气阻力,求这段时间内小球动量的变化量。
解答:根据动量定理,小球动量的变化量等于合外力的冲量,由于小球只受重力作用,因此合外力冲量为 mgΔt,其中Δt为小球运动时间。
分析:本题需要运用动量定理求解动量的变化量,需要注意动量是矢量,因此需要求出合外力的方向和大小,再根据冲量公式求解。
例3:质量为 m 的小球以初速度 v 0 沿光滑水平地面滑行,与静止在地面上的质量为 M 的木块发生碰撞,碰撞过程中没有能量损失。试分析碰撞后木块的速度大小和方向与小球速度大小和方向之间的关系。
解答:由于碰撞过程中没有能量损失,因此碰撞前后系统动量守恒。根据动量守恒定律可知,碰撞前小球的动量与木块的动量大小相等、方向相反,因此碰撞后小球的动量与木块的动量大小相等、方向相反。由于碰撞前小球的初速度方向与碰撞后木块的速度方向相同,因此碰撞后小球的速度方向与木块的速度方向相反。根据题意可知,碰撞后小球的速度大小仍为 v 0,而木块的速度大小为 v 0 - Δv/2(其中Δv为木块相对于地面的速度变化量),方向与地面相背。
分析:本题需要运用动量守恒定律分析碰撞前后系统的动量变化情况,需要注意碰撞前后系统动量的变化量为零。同时需要注意碰撞前后的速度变化情况,以及速度的方向关系。
以上是一些高三物理动量的经典例题,希望对你有所帮助。
相关例题:
例题:
质量为 m 的小球以速度 v 垂直射入半径为 R 的光滑圆弧轨道,已知小球到达最低点时对轨道的压力恰好为零。求:
1. 小球在最高点的速度大小;
2. 小球运动到最高点时对轨道的压力。
解析:
1. 小球在最高点时,受到重力 mg 和圆弧轨道的支持力 N。由于小球对圆弧轨道的压力恰好为零,所以小球在最高点时满足牛顿第二定律:mg + N = m 。
由于小球在最高点时只受到重力和支持力,所以这两个力的合力提供向心力,根据向心力公式有:
m = mRv - mgR
解得:v =
2. 小球运动到最高点时对轨道的压力为:N' = mg + F = mg + m = mg + 2mg = 3mg。
答案:小球在最高点的速度大小为 ;小球运动到最高点时对轨道的压力为 3mg。
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