专题二 动量与动量守恒定律章末总结一、动量定理和动能定理的综合应用1
动量定理中物体所受合外力的冲量等于该过程中物体动量的变化量,它是一个矢量方程式
动能定理中物体所受合外力做的功等于该过程中物体动能的改变量,它是一个标量方程式
在研究力作用下物体的运动过程时,涉及的物理量有 F、x、m、v、W、Ek等,一般考虑应用动能定理
若涉及的物理量有 F、t、m、v、I、p 等,一般考虑应用动量定理
[例 1] 质量为 mB=2 kg 的木板 B 静止于光滑水平面上,质量为 mA=6 kg 的物块 A 停在 B的左端,质量为 mC=2 kg 的小球 C 用长为 L=0
8 m 的轻绳悬挂在固定点 O
现将小球 C 及轻绳拉直至水平位置后由静止释放,小球 C 在最低点与 A 发生正碰,碰撞作用时间很短为Δt=10-2 s,之后小球 C 反弹所能上升的最大高度 h=0
已知 A、B 间的动摩擦因数μ=0
1,物块与小球均可视为质点,不计空气阻力,取 g=10 m/s2
求:图 1(1)小球 C 与物块 A 碰撞过程中所受的撞击力大小;(2)为使物块 A 不滑离木板 B,木板 B 至少多长
解析 (1)小球 C 下摆过程,由动能定理 mCgL=mCv,小球 C 反弹过程,由动能定理-mCgh=0-mCvC′2碰撞过程设向右为正方向,根据动量定理 FΔt=-mCvC′-mCvC联立以上各式解得 F=-1
2×103 N
(2)小球 C 与物块 A 碰撞过程,由动量守恒定律 mCvC=mC(-vC′)+mAvA当物块 A 恰好滑至木板 B 右端并与其共速时,所求木板 B 的长度最小
在此过程中动量和能量都守恒,则 mAvA=(mA+mB)v,μmAg·x=mAv-(mA+mB)v2,解得 x=0
答案 (1)1
2×103 N (2)0
5 m二、解答动力学问题的三