【物理课件】动量定理练习课件

动量定理练习欢迎来到动量定理练习课件。我们将一起探索动量定理的应用以及解决相关问题的技巧。动量定理基本公式动量定理动量定理指出，物体动量的改变等于它所受合外力的冲量。即F∆t=∆p动量动量是物体质量和速度的乘积，表示物体运动状态的物理量。即p=mv动量定理分类碰撞问题分析物体之间的碰撞，例如：小球碰撞、汽车碰撞等。外力作用问题分析物体在受到外力作用时的动量变化，例如：火箭发射、物体下落等。弹性碰撞问题分析物体发生弹性碰撞时的动量变化，例如：弹性球碰撞。碰撞问题定义碰撞问题是指两个或多个物体发生直接接触，并在短时间内相互作用。动量守恒在碰撞过程中，系统的总动量保持不变。分类碰撞问题可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种。碰撞问题例题1题意一辆质量为1000kg的汽车以20m/s的速度行驶，迎面撞上一辆质量为500kg的汽车，碰撞后两车抱在一起。问碰撞后的速度是多少？解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=(m1+m2)v可得v=(m1v1+m2v2)/(m1+m2)=(1000*20+500*0)/(1000+500)=13.33m/s碰撞问题例题2题意一颗质量为0.1kg的台球以2m/s的速度撞击另一颗静止的台球。碰撞后，第一颗台球的速度变为1m/s。问碰撞后第二颗台球的速度是多少？解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'可得v2'=(m1v1+m2v2-m1v1')/m2=(0.1*2+0.1*0-0.1*1)/0.1=1m/s碰撞问题例题31题意一个质量为6kg的保龄球以5m/s的速度撞击静止的保龄球瓶。碰撞后保龄球的速度为2m/s。假设保龄球瓶的质量为1.5kg。问碰撞后保龄球瓶的速度是多少？2解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'可得v2'=(m1v1+m2v2-m1v1')/m2=(6*5+1.5*0-6*2)/1.5=12m/s碰撞问题练习1题意一颗质量为0.2kg的台球以3m/s的速度撞击另一颗质量为0.3kg的静止台球。碰撞后，第一颗台球的速度变为1m/s。问碰撞后第二颗台球的速度是多少？解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'可得v2'=(m1v1+m2v2-m1v1')/m2=(0.2*3+0.3*0-0.2*1)/0.3=1.33m/s碰撞问题练习21题意一辆质量为1500kg的汽车以10m/s的速度行驶，迎面撞上一辆质量为1000kg的汽车，碰撞后两车抱在一起。问碰撞后的速度是多少？2解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=(m1+m2)v可得v=(m1v1+m2v2)/(m1+m2)=(1500*10+1000*0)/(1500+1000)=6m/s碰撞问题练习31题意一颗质量为0.15kg的台球以4m/s的速度撞击另一颗质量为0.2kg的静止台球。碰撞后，第一颗台球的速度变为2m/s。问碰撞后第二颗台球的速度是多少？2解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'可得v2'=(m1v1+m2v2-m1v1')/m2=(0.15*4+0.2*0-0.15*2)/0.2=1.5m/s不等质量碰撞问题1定义不等质量碰撞问题是指碰撞物体质量不相等的碰撞问题。2分析分析这类问题需要考虑动量守恒定律和能量守恒定律。不等质量碰撞问题例题1题意一辆质量为1000kg的汽车以20m/s的速度行驶，撞上一辆静止的质量为5000kg的卡车。碰撞后两车抱在一起。问碰撞后的速度是多少？解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=(m1+m2)v可得v=(m1v1+m2v2)/(m1+m2)=(1000*20+5000*0)/(1000+5000)=3.33m/s不等质量碰撞问题例题2题意一颗质量为0.05kg的小球以5m/s的速度撞击一颗静止的质量为0.2kg的大球。碰撞后小球的速度为-2m/s。问碰撞后大球的速度是多少？不等质量碰撞问题练习1题意一辆质量为800kg的汽车以15m/s的速度行驶，撞上一辆静止的质量为2000kg的卡车。碰撞后两车抱在一起。问碰撞后的速度是多少？解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=(m1+m2)v可得v=(m1v1+m2v2)/(m1+m2)=(800*15+2000*0)/(800+2000)=4m/s不等质量碰撞问题练习21题意一颗质量为0.1kg的小球以4m/s的速度撞击一颗静止的质量为0.3kg的大球。碰撞后小球的速度为-1m/s。问碰撞后大球的速度是多少？2解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'可得v2'=(m1v1+m2v2-m1v1')/m2=(0.1*4+0.3*0-0.1*-1)/0.3=1.67m/s外力作用问题1定义外力作用问题是指物体在受到外力作用时的动量变化问题。2分析这类问题需要考虑动量定理和动量守恒定律。外力作用问题例题1题意一个质量为0.5kg的球，以10m/s的初速度竖直向上抛出。假设空气阻力忽略不计，求球上升到最高点时的动量是多少？解答根据动量定理，物体动量的改变等于它所受合外力的冲量。由于物体只受重力作用，所以动量的改变等于重力的冲量。即∆p=F∆t=mg∆t由于球上升到最高点时的速度为零，所以动量的改变等于初动量，即∆p=mv=0.5*10=5kg·m/s。因此，球上升到最高点时的动量为5kg·m/s。外力作用问题例题2题意一辆质量为1000kg的汽车，以10m/s的速度行驶，在5s内加速到20m/s。问汽车在这段时间内所受的合外力是多少？外力作用问题练习1题意一个质量为0.2kg的球，从10m高处自由落下。假设空气阻力忽略不计，求球落地时的动量是多少？解答根据动量定理，物体动量的改变等于它所受合外力的冲量。由于物体只受重力作用，所以动量的改变等于重力的冲量。即∆p=F∆t=mg∆t由于球落地时的速度为0，所以动量的改变等于初动量，即∆p=mv=0.2*0=0kg·m/s。因此，球落地时的动量为0kg·m/s。外力作用问题练习21题意一辆质量为1500kg的汽车，以10m/s的速度行驶，在8s内加速到25m/s。问汽车在这段时间内所受的合外力是多少？2解答根据动量定理，物体动量的改变等于它所受合外力的冲量。即F∆t=∆p可得F=∆p/∆t=(mv-mu)/∆t=(1500*25-1500*10)/8=2812.5N弹性碰撞问题1定义弹性碰撞是指碰撞过程中系统动量守恒，且碰撞前后系统的动能保持不变的碰撞。2特征弹性碰撞过程中，动量和能量均守恒。弹性碰撞问题例题1题意一颗质量为0.1kg的台球以2m/s的速度撞击另一颗静止的质量为0.1kg的台球。碰撞后，第一颗台球的速度变为0。问碰撞后第二颗台球的速度是多少？解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'可得v2'=(m1v1+m2v2-m1v1')/m2=(0.1*2+0.1*0-0.1*0)/0.1=2m/s弹性碰撞问题例题2题意一颗质量为0.2kg的台球以3m/s的速度撞击另一颗静止的质量为0.3kg的台球。碰撞后，第一颗台球的速度变为1m/s。问碰撞后第二颗台球的速度是多少？弹性碰撞问题练习1题意一颗质量为0.1kg的台球以4m/s的速度撞击另一颗静止的质量为0.1kg的台球。碰撞后，第一颗台球的速度变为0。问碰撞后第二颗台球的速度是多少？解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'可得v2'=(m1v1+m2v2-m1v1')/m2=(0.1*4+0.1*0-0.1*0)/0.1=4m/s弹性碰撞问题练习21题意一颗质量为0.2kg的台球以5m/s的速度撞击另一颗静止的质量为0.3kg的台球。碰撞后，第一颗台球的速度变为2m/s。问碰撞后第二颗台球的速度是多少？2解答根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量。即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'可得v2'=(m1v1+m2v2-m1v1')/m2=(0.2*5+0.3*0-0.2*2)/0.3=2m/s冲量与动量改变的关系1冲量冲量是指力对时间的累积效应，等于力的平均值和作用时间的乘积。即I=F∆t2动量改变动量改变是指物体动量的变化量，等于末动量减去初动量。即∆p=mv-mu冲量与动量改变的关系例题1题意一个质量为0.15kg的棒球，以30m/s的速度水平飞来，被棒球手击中后，以40m/s的速度反向飞出。假设棒球与球棒接触时间为0.01s。求棒球受到的平均冲量和平均作用力。解答根据动量定理，物体动量的改变等于它所受合外力的冲量。即I=∆p=mv'-mv=0.15*40-0.15*-30=10.5N·s。根据冲量公式，I=F∆t可得F=I/∆t=10.5/0.01=1050N冲量与动量改变的关系例题2题意一个质量为0.06kg的网球，以20m/s的速度水平飞来，被网球手击中后，以30m/s的速度反向飞出。假设网球与球拍接触时间为0.005s。求网球受到的平均冲量和平均作用力。冲量与动量改变的关系练习1题意一个质量为0.045kg的高尔夫球，以25m/s的速度水平飞来，被高尔夫球手击中后，以45m/s的速度反向飞出。假设高尔夫球