ly 動量定理應(yīng)用(6)

1、沖量獨立性的應(yīng)用問題沖量獨立性的應(yīng)用問題 沖量的獨立性沖量的獨立性,具體表現(xiàn)在物體受到哪個方具體表現(xiàn)在物體受到哪個方向的沖量向的沖量,那么將引起哪個方向上動量的變那么將引起哪個方向上動量的變化化.由此由此,動量定理又可表示為動量定理又可表示為: IX=PX IY=PY11.11.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為MM的小車在光滑的水平面上以的小車在光滑的水平面上以v v向左勻速運動，一質(zhì)量為向左勻速運動，一質(zhì)量為mm的的小球從高小球從高h h處自由下落，與小車碰撞后，反彈上升的高度仍為處自由下落，與小車碰撞后，反彈上升的高度仍為h h碰撞彈力碰撞彈力NmgNmg，球與車之間的摩擦系數(shù)為球與車之間

2、的摩擦系數(shù)為 ，則小球彈起后的水平速度是，則小球彈起后的水平速度是A A B B0 C0 C2 2 D Dv vgh2gh20mvftx Nf 1112)()(mvmvmvtmgNN mgN mg2121mvmgh gh22vx 例題例題2.如圖所示如圖所示,水平傳送帶的速度水平傳送帶的速度V0=6.5m/s,離離傳送帶高為傳送帶高為h=3.2m處自由落下一個質(zhì)量為處自由落下一個質(zhì)量為m=1.2kg的小球的小球,小球撞擊皮帶后彈起的速度大小小球撞擊皮帶后彈起的速度大小為為Vt=10m/s,方向與水平成方向與水平成=530夾角夾角.已知小球與已知小球與傳送帶間的動摩擦因數(shù)傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0

3、.3,取取g=10m/s2,求求: (1)小球水平方向動量的變化量小球水平方向動量的變化量; (2)傳送帶對小球的平均彈力傳送帶對小球的平均彈力.VtV0 解析解析:以球為研究對象以球為研究對象,球與皮帶作用過程中球與皮帶作用過程中,豎直豎直方向受重力、彈力作用方向受重力、彈力作用,水平方向受滑動摩擦力作水平方向受滑動摩擦力作用用.根據(jù)沖量作用的獨立性知根據(jù)沖量作用的獨立性知,豎直方向的力產(chǎn)生豎直方向的力產(chǎn)生豎直方向的沖量豎直方向的沖量,改變豎直方向的動量改變豎直方向的動量.水平方向水平方向的力產(chǎn)生水平方向的沖量的力產(chǎn)生水平方向的沖量,改變水平方向的動量改變水平方向的動量. (1)水平方向動量

4、的改變量水平方向動量的改變量: PX=mVtcos=7.2kgm/s (2)水平、豎直兩方向分別應(yīng)用動量定理水平、豎直兩方向分別應(yīng)用動量定理(設(shè)球落到設(shè)球落到皮帶前的速度為皮帶前的速度為V): Ft= mVtcos (FN-mg)t=mVtsin+mV V=(2gh)1/2 解方程組得解方程組得:FN=60N變式變式10-210-2：如圖所示，質(zhì)量分別為：如圖所示，質(zhì)量分別為mmA A和和mmB B的的滑塊滑塊A A和和B B用細線連接在一起后放在水平桌面用細線連接在一起后放在水平桌面上，水平恒力上，水平恒力F F作用在作用在B B上，使上，使A A、B B一起由靜一起由靜止開始沿水平桌面滑動

5、止開始沿水平桌面滑動. .已知滑塊已知滑塊A A、B B與水平與水平桌面間的動摩擦因數(shù)均為桌面間的動摩擦因數(shù)均為，力，力F F作用作用t t s s后后A A、B B之間的細線斷開，此后力之間的細線斷開，此后力F F仍作用于仍作用于B.B.試求滑試求滑塊塊A A剛停止時滑塊剛停止時滑塊B B的速度大小的速度大小. .F FmmA AmmB B列式列式解析：力解析：力F作用作用t s的時間內(nèi)，對的時間內(nèi)，對A、B有有0)()(0BABA vmmgtmmFt )()(BABA0mmtgmmFv 細線斷開到滑塊細線斷開到滑塊A剛停止的時間內(nèi)，對剛停止的時間內(nèi)，對A有；有；0A1A0vmgtm 對對B

6、有：有：0BB1B1vmvmgtmFt gmmtgmmFt)()(BABA1 gmmmFtgmmFvBBABA)()( 例題例題5.如圖所示如圖所示,由高壓水槍豎直向上噴出的水柱由高壓水槍豎直向上噴出的水柱,將一質(zhì)量為將一質(zhì)量為m的開口向下的小鐵盒倒頂在空中的開口向下的小鐵盒倒頂在空中.已已知水以恒定的速率知水以恒定的速率V0從截面積為從截面積為S的槍口中持續(xù)不的槍口中持續(xù)不斷的噴出斷的噴出,向上運動并沖擊鐵盒后以不變的速率豎向上運動并沖擊鐵盒后以不變的速率豎直返回直返回,求穩(wěn)定狀態(tài)下求穩(wěn)定狀態(tài)下,鐵盒到槍口的高度為多少鐵盒到槍口的高度為多少?l解析解析:設(shè)水噴射至盒底設(shè)水噴射至盒底h處的速度

7、為處的速度為Vt,由由豎直上拋運動規(guī)律得豎直上拋運動規(guī)律得:Vt=(V02-2gh)1/2該速度即為沖擊鐵盒和返回的速度該速度即為沖擊鐵盒和返回的速度.l在槍口處取一截面積為在槍口處取一截面積為S的液片的液片,并設(shè)其并設(shè)其到達鐵盒底部需時間到達鐵盒底部需時間t.則在時間則在時間t內(nèi)內(nèi),高為高為h的水柱均以速度的水柱均以速度Vt沖擊鐵盒沖擊鐵盒.由動量定理由動量定理得得:lmgt=2SV0tVt解得解得:2020)2(212svmggvh 例題例題6.一艘帆船在靜水中行駛一艘帆船在靜水中行駛,由于風(fēng)力的作用做由于風(fēng)力的作用做勻速直線運動勻速直線運動,帆面的面積帆面的面積S=10m2,風(fēng)速風(fēng)速V1=10m/s,船速船速V2=4m/s,空氣的密度空氣的密度=1.29kg/m3.帆船受到的平均風(fēng)力多大帆船受到的平均風(fēng)力多大?l解析解析:取一小段時間取一小段時間t,并以在這段并以在這段時間內(nèi)與帆面作用的空氣為研究時間內(nèi)與帆面作用的空氣為研究對象對象.l這部分空氣的質(zhì)量為這部分空氣的質(zhì)量為:S(V1-V2)t,其速度由其速度由V1變變V2,根