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ALevel物理動(dòng)量定理的六種應(yīng)用
- 2025年4月26日
- 文章來(lái)自: dgukedu
- 分類(lèi): alevel備考
ALevel考試科目眾多,ALevel物理就是其中比較常見(jiàn)的科目,很多考生在選課的時(shí)候都會(huì)選擇物理,不過(guò)物理考試考察知識(shí)面很廣,題目難度往往很大,下面小編就為大家介紹ALevel物理動(dòng)量定理的六種應(yīng)用!
[一、 用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象]
[例 1] 豎立放置的粉筆壓在紙條的一端.要想把紙條從粉筆下抽出,又要保證粉筆不倒,應(yīng)該緩緩、小心地將紙條抽出,還是快速將紙條抽出?說(shuō)明理由。
[解析] 紙條從粉筆下抽出,粉筆受到紙條對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力μmg作用,方向沿著紙條抽出的方向.不論紙條是快速抽出,還是緩緩抽出,粉筆在水平方向受到的摩擦力的大小不變.在紙條抽出過(guò)程中,粉筆受到摩擦力的作用時(shí)間用t表示,粉筆受到摩擦力的沖量為μmgt,粉筆原來(lái)靜止,初動(dòng)量為零,粉筆的末動(dòng)量用mv表示.根據(jù)動(dòng)量定理有:μmgt=mv。
如果緩慢抽出紙條,紙條對(duì)粉筆的作用時(shí)間比較長(zhǎng),粉筆受到紙條對(duì)它摩擦力的沖量就比較大,粉筆動(dòng)量的改變也比較大,粉筆的底端就獲得了一定的速度.由于慣性,粉筆上端還沒(méi)有來(lái)得及運(yùn)動(dòng),粉筆就倒了。
如果在極短的時(shí)間內(nèi)把紙條抽出,紙條對(duì)粉筆的摩擦力沖量極小,粉筆的動(dòng)量幾乎不變.粉筆的動(dòng)量改變得極小,粉筆幾乎不動(dòng),粉筆也不會(huì)倒下。
[二、 用動(dòng)量定理解曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題]
[例 2] 以速度v0 水平拋出一個(gè)質(zhì)量為1 kg的物體,若在拋出后5 s未落地且未與其它物體相碰,求它在5 s內(nèi)的動(dòng)量的變化.(g=10 m/s2)。
[解析] 此題若求出末動(dòng)量,再求它與初動(dòng)量的矢量差,則極為繁瑣.由于平拋出去的物體只受重力且為恒力,故所求動(dòng)量的變化等于重力的沖量.則
Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kg·m / s。
[點(diǎn)評(píng)] ① 運(yùn)用Δp=mv-mv0求Δp時(shí),初、末速度必須在同一直線上,若不在同一直線,需考慮運(yùn)用矢量法則或動(dòng)量定理Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求沖量,F(xiàn)必須是恒力,若F是變力,需用動(dòng)量定理I=Δp求解I。
[三、 用動(dòng)量定理解決打擊、碰撞問(wèn)題]
打擊、碰撞過(guò)程中的相互作用力,一般不是恒力,用動(dòng)量定理可只討論初、末狀態(tài)的動(dòng)量和作用力的沖量,不必討論每一瞬時(shí)力的大小和加速度大小問(wèn)題。
[例 3] 蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.一個(gè)質(zhì)量為60 kg的運(yùn)動(dòng)員,從離水平網(wǎng)面3.2 m高處自由落下,觸網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面1.8 m高處.已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.4 s.試求網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均沖擊力.(取g=10 m/s2)
[解析] 將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),從高h(yuǎn)1處下落,剛接觸網(wǎng)時(shí)速度方向向下,大小 。
彈跳后到達(dá)的高度為h2,剛離網(wǎng)時(shí)速度方向向上,大小,
接觸過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員受到向下的重力mg和網(wǎng)對(duì)其向上的彈力F.選取豎直向上為正方向,由動(dòng)量定理得: 。
由以上三式解得:,
代入數(shù)值得: F=1.2×103 N。
關(guān)于ALevel物理動(dòng)量定理的六種應(yīng)用就介紹到這里了,希望大家根據(jù)自身情況制定合理的復(fù)習(xí)計(jì)劃,同時(shí)小編提醒大家,在備考中千萬(wàn)不能忽略語(yǔ)法的重要性!如果想要了解更多關(guān)于alevel中文教材、alevel課程輔導(dǎo)的信息,可以在線咨詢我們。