[推荐学习]2017_2018学年高中物理第一章碰撞与动量守恒第二节动(8)

2020-12-16 08:43

生活的色彩就是学习

K12的学习需要努力专业专心坚持 即从动量p =mv =m 2gh ,变化到p ′=0。在这个过程中,运动员除受到竖直向下的重力外,还受到海绵垫或沙坑的支持力。

若规定竖直向上为正方向,则运动员着地(接触海绵或沙坑)过程中的始、末动量为 p =mv =-m 2gh ,p ′=0

受到的合外力为F 合=F N -mg 。

由动量定理得

F 合·t =p ′-p =mv ′-mv

即:F N -mg =0+m 2gh Δt

, 所以:F N =mg +m 2gh Δt

落在海绵垫上时,Δt 1=1 s ,则

FN 1=(70×10+702×10×5.61

) N≈1 441 N 落在沙坑里时,Δt 2=0.1 s ,则

FN 2=(70×10+702×10×5.60.1

) N≈8 108 N 两者相比FN 2=

5.6FN 1。

[答案] 见解析

(1)应用动量定理进行计算时,要注意定理表达式的矢量性,在一维情况下通过规定正方向,化矢量运算为代数运算;

(2)用动量定理解释现象的问题一般分为两类:一类是在动量变化量一定的情况下,作用时间越短,力就越大,作用时间越长,力就越小;另一类是在作用力一定的情况下,作用时间越短,动量的变化量就越小,作用时间越长,动量的变化量就越大。

2.如图1-2-5所示,在光滑水平面上,有甲、乙两个小球,甲球质量为1 kg ,乙球质量为10 kg

,甲球正以10 m/s 的速度向右移动,乙球静止。甲、乙两球碰撞后,甲球以大小为5 m/s 的速度反向弹回,甲、乙两球碰撞时间为0.01 s 。求:碰撞过程中,乙球对甲球的平均作用力。

图1-2-5

解析:设向右为正方向,对甲球由动量定理得

Ft =m 甲v ′甲-m 甲v 甲


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