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知识方法聚焦」知识回扣•动量定理的公式

更新时间:2024-05-05 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

重点关注力学三大视角知识方法的综合应用》知识回扣·动量定理Ftpp的公式不仅展示了两边的大小和方向的关系,还解释了两边的因果关系,即合外力的冲量是动量变化的原因动量定理解释了合外力的冲量与动量变化之间的关系,反映了力对时间和动量的累积效应。与物体的初动量和终动量没有必然联系,动量变化的方向与合外力的冲量方向相同,物体在某一时刻的动量方向也不一定。与合外力的冲量方向有关的动量定理的公式是包括重力在内的所有外力对研究对象的合力。 它可以是恒定的力或可变的力。 它应该是作用时间内合外力的平均值。 2、动量守恒定律的内容:如果一个系统不受外力作用或者外力之和为零,则系统的总动量保持不变。 表达式:=mivi'+m2V2'等于相互作用后的总动量p'); 或钉子)=0(系统总动量的增量为零); 或者Ap2(由两个相互作用的物体组成的系统,两个物体的动量增量大小相等,方向相反)。 (3)守恒条件系统虽然受到外力作用,但外力远小于内力且作用时间极短,如碰撞、爆炸等。 3、解决机械问题的三个基本观点。 力的观点:主要是牛顿运动定律和运动学公式的结合,常涉及物体的力、加速度或匀速运动。 动量观点:主要应用动量定理或动量。 守恒定律的解决通常涉及物体上的力和时间问题,以及物体相互作用的问题。IIt物理好资源网(原物理ok网)

能量视角:对于单个物体的力和位移,常用动能定理分析; 当涉及系统内的能量转换时,通常使用能量守恒定律。 、正则方法 I 单一对象:宜选用动量定理、动能定理、牛顿运动定律。 • 如果问题涉及时间,则应采用动量定理; 如果问题涉及位移,则应使用动能定理; 如果问题涉及加速度,则只选择由牛顿第二多个物体组成的系统:优先考虑两个守恒定律。 如果涉及碰撞、爆炸、反冲等问题,则应选择动量守恒定律,然后根据能量关系进行分析求解。 2·系统思维法是根据许多已知的要素和事实,按照一定的联系方法,将各部分连接成一个整体的方法。 整体地思考多个物理过程,即将多个过程合并为一个过程,例如利用动量守恒定律来解决更复杂的运动。 对多个研究对象进行整体思考就是将两个或多个独立的对象作为一个整体来考虑。 例如,当应用动量守恒定律时,多个物体被视为一个整体(或系统)。 热点试验方向实例分析锻造配合圣(2014安徽24)在光滑的水平地面上有一个凹槽A,中心放置一个小块B。 块体与左右槽壁的距离如图1所示,L为1.0m。 凹槽和块体的质量均为m。 两者之间的动摩擦因数为0.05。 开始时,木块静止,凹槽向右移动,初速度为 vo=。 假设木块与槽壁碰撞过程中没有能量损失,且不计算碰撞时间。 经过的时间以及这段时间内凹槽运动的位移。IIt物理好资源网(原物理ok网)

分析 (1) 假设两者相对静止时,两者之间的速度为v。 根据动量守恒定律,mvo=2mv2。 5m/s,方向向右。 假设块体与凹槽之间的滑动摩擦力Ff==,即假设两者相对静止前的相对运动距离为1。根据动能定理,V2S1=12。5次碰撞。 假设凹槽与物体碰撞前的速度分别为vi和V2,碰撞后的速度分别为vi'和V2'。 有mvi+mv2=mvi,即凹槽与木块每次碰撞时都会发生速度交换。 两者在同一坐标系上的速度图如图所示。 根据碰撞次数,可分为i3段、凹槽和块。 图像在两个连续的匀变速运动图形之间切换,因此可以利用匀变速直线运动定律来计算时间。 那么图像包围的阴影部分的面积就是凹槽S2的位移大小。 (等腰三角形的面积分为=S2=i2。75答案(i)2.5m/s,方向向右%,如图2所示,半径R=0.8m的四分之一圆弧光滑轨道在垂直处,圆弧最低点m处的水平面与D点相切,质量为i.0kg的小滑块A在圆弧顶点C处释放静止,到达最低点后连接到D点右侧的静止块m0.5kg,B发生碰撞,碰撞后A的速度变为VA=2.00 如果B与E处的垂直挡板发生碰撞,则没有机械能损失。 =i0 讨论第二个滑块是否会发生碰撞。答案 (1) 30N,方向垂直向下。 设小滑块移动到D点的速度为v。机械能守恒定律:牛顿第二定律有 FN-MgMR 联立解 小滑块在 D 点的支撑力为 FN = 30。根据牛顿第三定律,小滑块在 D 点时对圆弧的压力D为30N,方向垂直向下。IIt物理好资源网(原物理ok网)

(2) 假设块B被击中后的速度为VB。 根据动量守恒定律:Mv=MVA+mvB,求解出小滑块被击中D点右侧后的速度。 讨论:由于B块的速度较大,如果它们能再次相撞,一定是B从垂直挡板反弹后发生。 假设两个方块都能移动到最后一站,到达最大距离,那么2MvA解出SA=22mvB,解出SB=8m(即从E点返回2,由于SA+SB=1012m动量守恒定律的应用,所以它们还很远)综合应用力学三大视角解决多过程问题 [例2] 如图3所示,在光滑的水平面上有一个足够长、质量为kg的物体物理资源网,有两个。物体A和B放在木板上,A的质量mA=kg,B的质量mB=kg,A和B之间锁有一个压缩的轻弹簧,弹簧中储存的弹性势能Ep=。一个瞬时冲量,使A和B同时获得vo=的初速度,同时弹簧因扰动而解锁,并在很短的时间内恢复到原来的长度动量守恒定律的应用,并且则分离。已知A、C之间的动摩擦因数为=0.1,滑动摩擦力略小于最大静摩擦力。 求: (i) 滑块A刚刚到达圆弧的最低点。 由A、B和弹簧组成的系统由动量弹簧和A组成,在B分离的瞬间,A和B的速度分别是多少? 可知,C在第一次接触右侧固定挡板之前,已经达到了常用速度。 求 A、B、C 在达到共同速度之前的加速度。 它有多大,过程中产生多少内能? 答案见解析分析 (1) 在弹簧弹开两个物体的过程中,由于作用时间极短,可得守恒定律和能量守恒定律: (mA+mB )vo=+2 ( mA+mB) v0=|mAvA+*mBvB 联立解为: =(mA+ 且因为: 因此,物体 A 和 C 的共同加速度对于整个系统来说,且水平方向没有外力作用,所以由动量守恒定律和能量守恒定律可得: mBVB=(mA+mB+2(mA+mB35)) 在图4所示的水平轨道上,在轨道中点B的正上方有一个探测器AC段和垂直块,物体P1与静止在A点的物体P2以速度V1沿轨道向右碰撞,并结合形成复数P。该碰撞时间为计时零点,探测器仅工作。在 t1= 内。IIt物理好资源网(原物理ok网)

已知P1、P2的质量均为kg,P与AC的动摩擦系数为0.1,以AB段长度L为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞。 以及碰撞损失的动能AE; P向左经过A点时的取值范围和最大动能E。 答案分析 (1) 假设P1、P2弹性碰撞后的速度为V2。 根据动量守恒定律为: 解: V2 碰撞过程中损失的动能为: AE 滑动过程中,根据牛顿第二定律,ma=——即 mg) P 移动的整个过程从A点到C点再回到B点可视为匀减速直线运动。 根据运动学公式,当3L=V2t+61af2经过B点时,解为:V1=14,所以vi的取值范围为:10m/假设向左经过A点的速度为VA。 根据动能定理,当2mvA-2x2mv^2mg4L时,络合物向左经过A点时的动能最大,=17。 找出汽车与挡板之间的碰撞。 向前,小车速度V1,板子速度V2; 答案 (1) 向左运动 (2) V1 V2=0.8 此时木板使小车向右运动的摩擦力: Ff= ma0= 2.5 •如图 1 所示,a将质量为 kg 的木板放置在足够大的水平地面上。 木板与地面的动摩擦因数为0.01。 一辆质量为 kg 的电动汽车停在棋盘的最左端,可以视为一个质点。 小车与木板右端的固定挡板相隔L,小车与挡板碰撞,小车与挡板粘合在一起。 碰撞时间很短,碰撞后汽车电源自动切断。 (计算中,取最大静摩擦力等于动摩擦力,并取木板向左行驶的反作用力:F『=Ff= 2.5 则木板最大静摩擦力为地面右侧:Ffo= 假设小车与挡板发生碰撞,小车和板的加速度分别为ai和a2,相互作用力为F。根据牛顿第二定律和运动学公式:对于汽车:F v2=a2tIIt物理好资源网(原物理ok网)

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