知識(shí)點(diǎn)01沖量
1.沖量
(1)概念:力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量.
(2)定義式:I=Ft.
(3)物理意義:沖量是反映力的作用對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)的物理量,力越大,作用時(shí)間越長(zhǎng),沖量就越大.
(4)單位:在國(guó)際單位制中,沖量的單位是?!っ耄?hào)為 N·s.
2.沖量的理解
(1)沖量的絕對(duì)性.由于力和時(shí)間均與參考系無(wú)關(guān),所以力的沖量也與參考系的選擇無(wú)關(guān).
(2)沖量是矢量.沖量的運(yùn)算服從平行四邊形定則,合沖量等于各外力的沖量的矢量和,若整個(gè)過(guò)程中,不同階段受力不同,則合沖量為各階段沖量的矢量和.
(3)沖量是過(guò)程量,它是力在一段時(shí)間內(nèi)的積累,它取決于力和時(shí)間這兩個(gè)因素.所以求沖量時(shí)一定要明確所求的是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量.
3.沖量與功的聯(lián)系
沖量和功都是力作用過(guò)程的積累,是過(guò)程量.
4.沖量與功的區(qū)別
沖量是矢量,是力在時(shí)間上的積累,具有絕對(duì)性;功是標(biāo)量,是力在位移上的積累,有相對(duì)性.
知識(shí)點(diǎn)02沖量的計(jì)算
1.恒力的沖量
公式 I=Ft 適用于計(jì)算某個(gè)恒力的沖量,這時(shí)沖量的數(shù)值等于力與作用時(shí)間的乘積,沖量的方向與恒力方向一致.若力為同一方向均勻變化的力,該力的沖量可以用平均力計(jì)算,若力為一般變力則不能直接計(jì)算沖量.
2.變力的沖量
①變力的沖量通常可利用動(dòng)量定理 I=Δp 求解.
②可用圖象法計(jì)算如圖所示變力沖量,若某一力方向恒定不變,那么在 F-t 圖象中,圖中陰影部分的面積就表示力在時(shí)間Δt=t2-t1 內(nèi)的沖量.
知識(shí)點(diǎn)03動(dòng)量定理
1.動(dòng)量定理
(1)內(nèi)容:物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力的沖量.這個(gè)關(guān)系叫做動(dòng)量定理.
(2)表達(dá)式:I=Δp 或 Ft=mv′-mv.
2.對(duì)動(dòng)量定理的理解
(1)動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因.
(2)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式,它說(shuō)明合外力的沖量跟物體動(dòng)量變化量不僅大小相等,而且方向相同.
(3)動(dòng)量的變化率和動(dòng)量的變化量由動(dòng)量定理可得出F=eq \f(p′-p,t),它說(shuō)明動(dòng)量的變化率決定于物體所受的合外力.而由動(dòng)量定理 I=Δp 可知?jiǎng)恿康淖兓咳Q于合外力的沖量,它不僅與物體的受力有關(guān),還與力的作用時(shí)間有關(guān).
(4)動(dòng)量定理具有普遍性,即不論物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線(xiàn)還是曲線(xiàn),不論作用力是恒力還是變力,不論幾個(gè)力的作用時(shí)間是相同還是不同都適用.
3.動(dòng)量定理的應(yīng)用
(1)定性分析有關(guān)現(xiàn)象由F=eq \f(Δp,t)可知:
①Δp 一定時(shí),t 越小,F(xiàn) 越大;t 越大,F(xiàn) 越?。?br>②Δp 越大,而 t 越小,F(xiàn) 越大.
③Δp 越小,而 t 越大,F(xiàn) 越?。?br>(2)應(yīng)用動(dòng)量定理解決問(wèn)題的一般步驟
①審題,確定研究對(duì)象:對(duì)誰(shuí)、對(duì)哪一個(gè)過(guò)程.
②對(duì)物體進(jìn)行受力分析,分析力在過(guò)程中的沖量,或合力
在過(guò)程中的沖量.
③抓住過(guò)程的初、末狀態(tài),選定參考方向,對(duì)初、末狀態(tài)的動(dòng)量大小、方向進(jìn)行描述.
④根據(jù)動(dòng)量定理,列出動(dòng)量定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式.
⑤寫(xiě)清各物理量之間關(guān)系的補(bǔ)充表達(dá)式.
⑥求解方程組,并分析作答.
解題大招
大招01求沖量與功的兩點(diǎn)注意事項(xiàng)
(1)判斷兩個(gè)力的沖量是否相同,要看這兩個(gè)力沖量的大小是否相等,方向是否相同.
(2)力對(duì)物體有沖量時(shí),不一定對(duì)物體做功;力對(duì)物體做功時(shí),一定對(duì)物體有沖量.
大招02計(jì)算沖量的四點(diǎn)注意
(1)求沖量時(shí)一定要明確所求的是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量.
(2)當(dāng)力的方向不變時(shí),沖量的方向與力的方向相同.當(dāng)力的方向變化時(shí),沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化的方向相同.
(3)某個(gè)力的沖量由該力和力的作用時(shí)間決定,與其他力是否存在及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).
(4)力與時(shí)間均與參考系無(wú)關(guān),只要有力作用在物體上,就一定存在沖量,即恒定作用力的沖量不會(huì)為零,但是合外力的沖量可能是零,變力的沖量也可能是零.
大招03利用動(dòng)量定理解釋物理現(xiàn)象的問(wèn)題主要有兩類(lèi),
一類(lèi)是物體動(dòng)量變化相同或相差不大,由于作用時(shí)間的長(zhǎng)短不同,物體受到的作用力不同,要使物體受到的作用力較小,應(yīng)延長(zhǎng)作用時(shí)間,要獲得較大的作用力,就要縮短作用時(shí)間;
另一類(lèi)是物體所受的合外力相同或相差不大,由于作用時(shí)間長(zhǎng)短不同,引起物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變不同.
大招04動(dòng)能定理和動(dòng)量定理的區(qū)別與聯(lián)系
大招05解答質(zhì)量連續(xù)變動(dòng)問(wèn)題的基本思路
(1)建立“柱體”模型。對(duì)于流體,可沿流速v的方向選取一段柱形流體,設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面積為S的流體長(zhǎng)度為Δl,如圖所示,若流體的密度為ρ,那么,在這段時(shí)間內(nèi)流過(guò)該截面的流體的質(zhì)量為Δm=ρSΔl=ρSvΔt;eq \(\s\up11(),\s\d4())
?2?掌握“微元”方法。當(dāng)所取時(shí)間Δt足夠短時(shí),圖中流體柱長(zhǎng)度Δl就足夠短,質(zhì)量Δm也很小,這種以一微小段為研究對(duì)象的方法就是微元法;
?3?運(yùn)用動(dòng)量定理,即流體微元所受的合外力的沖量等于微元?jiǎng)恿康脑隽?,即F合Δt=Δp。
大招06解答質(zhì)量連續(xù)變動(dòng)問(wèn)題的具體步驟
應(yīng)用動(dòng)量定理分析連續(xù)體相互作用問(wèn)題的方法是微元法,具體步驟為:
?1?確定一小段時(shí)間Δt內(nèi)的連續(xù)體為研究對(duì)象;
?2?寫(xiě)出Δt內(nèi)連續(xù)體的質(zhì)量Δm與Δt的關(guān)系式;
?3?分析連續(xù)體的受力情況和動(dòng)量變化;
?4?應(yīng)用動(dòng)量定理列式、求解。
大招07易錯(cuò)點(diǎn)
1.如果幾個(gè)物體組成的整體在某一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合外力不變,可以將這幾個(gè)物體作為一個(gè)整體,對(duì)整體運(yùn)用動(dòng)量定理列方程求解,可使求解過(guò)程大大簡(jiǎn)化.
2.利用動(dòng)量定理解題,可以先定一個(gè)正方向,則當(dāng)速度和力與規(guī)定正方向同向時(shí)取正值,當(dāng)速度或力與規(guī)定正方向反向時(shí)取負(fù)值.
題型分類(lèi)
題型01對(duì)沖量的理解
【例1】下列關(guān)于沖量的說(shuō)法中正確的是( )
A.沖量是矢量
B.沖量的單位是焦耳
C.當(dāng)力與位移垂直時(shí),該力的沖量為零
D.一個(gè)力作用在物體上,物體保持不動(dòng),則該力的沖量為零
【答案】A
【解析】A.由沖量的定義式可知,沖量是矢量,方向與力的方向相同,故A正確;
B.由沖量的定義式可知,沖量的單位為,故B錯(cuò)誤;
CD.由沖量的定義式可知,只要有力且作用了時(shí)間,沖量就不會(huì)零,故CD錯(cuò)誤。
故選A。
【變式1-1】關(guān)于沖量,以下說(shuō)法正確的是( )
A.物體所受合力的沖量為零時(shí),合力做功也為零
B.物體沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí),重力不做功,其沖量為零
C.物體所受合力的沖量越大,則合力做功也越大
D.只要物體受到了力的作用,一段時(shí)間內(nèi)物體受到的總沖量就一定不為零
【變式1-2】俯臥撐是一項(xiàng)深受學(xué)生們喜歡的課外健身運(yùn)動(dòng),做中距俯臥撐(下左圖)時(shí)雙臂基本與肩同寬,做寬距俯臥撐(下右圖)時(shí)雙臂大約在1.5倍肩寬。某位同學(xué)正在嘗試用不同姿勢(shì)的做俯臥撐;對(duì)于該同學(xué)做俯臥撐的過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.在俯臥撐向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,地面對(duì)手掌的支持力小于手掌對(duì)地面的壓力
B.寬距俯臥撐比中距俯臥撐省力
C.在俯臥撐向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,地面對(duì)該同學(xué)的支持力做正功
D.在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,地面對(duì)該同學(xué)的沖量不為零
題型02恒力沖量的計(jì)算
【例2】如圖所示,質(zhì)量為的物塊在與水平方向夾角為的恒定拉力的作用下勻速向右運(yùn)動(dòng)。在時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體所受重力的沖量為0
B.物塊所受摩擦力的沖量為0
C.物塊所受拉力的沖量為
D.物塊所受合力的沖量為0
【答案】D
【解析】A.物塊所受重力的沖量為
故A錯(cuò)誤;
B.物體勻速運(yùn)動(dòng),由水平方向的平衡條件可得摩擦力大小
物塊所受摩擦力的沖量為
故B錯(cuò)誤;
C.物塊所受拉力的沖量為
故C錯(cuò)誤;
D.物體勻速運(yùn)動(dòng),合力為零,物塊所受合力的沖量為0,故D正確。
故選D。
【變式2-1】如圖所示,摩天輪以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),吊籃內(nèi)的游客隨摩天輪做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),乘客的質(zhì)量為m,重力加速度為g,則乘客從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中( )
A.重力的沖量大小為B.重力的沖量大小為
C.重力的沖量大小為D.重力的沖量大小為
【變式2-2】2023年我國(guó)首套高溫超導(dǎo)電動(dòng)懸浮全要素試驗(yàn)系統(tǒng)完成首次懸浮運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)重要技術(shù)突破。設(shè)該系統(tǒng)的試驗(yàn)列車(chē)質(zhì)量為m,某次試驗(yàn)中列車(chē)以速率v在平直軌道上勻速行駛,剎車(chē)時(shí)牽引系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài),制動(dòng)裝置提供大小為F的制動(dòng)力,列車(chē)減速直至停止。若列車(chē)行駛時(shí)始終受到大小為f的空氣阻力,則( )
A.列車(chē)減速過(guò)程的加速度大小B.列車(chē)減速過(guò)程F的沖量為mv
C.列車(chē)減速過(guò)程通過(guò)的位移大小為D.列車(chē)勻速行駛時(shí),牽引系統(tǒng)的輸出功率為
題型03變力沖量的計(jì)算
【例3】物體受到方向不變的力F作用,其中F的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為(F的單位是N),則力F在內(nèi)的沖量大小為( )
A.6N·sB.8N·sC.10N·sD.16N·s
【答案】C
【解析】根據(jù)題意可知,力F在內(nèi)的沖量大小為
故選C。
【變式3-1】一質(zhì)量為的小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)速率為。則在該小球運(yùn)動(dòng)四分之一圓弧過(guò)程中,其所受合外力的沖量為( )
A.0B.C.D.
【變式3-2】如圖甲所示,質(zhì)量為0.4kg的物塊在水平力F的作用下由靜止釋放,物塊與足夠高的豎直墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度大小,下列說(shuō)法正確的是( )
A.時(shí)物塊離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
B.時(shí)物塊速度與時(shí)相等
C.內(nèi)物塊速度先增大后減小
D.內(nèi)摩擦力的沖量大小為
題型04利用F-t圖像求沖量
【例4】如圖甲所示,質(zhì)量為1kg的物塊靜止放在水平地面上,現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F,F(xiàn)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。已知物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,接觸面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度大小。下列說(shuō)法正確的是( )
A.0~6s內(nèi),物塊受到的支持力沖量為0B.0~2s內(nèi),物塊受到的合力沖量大小為1.5N·s
C.0~2s內(nèi),物塊受到的摩擦力沖量大小為6N·sD.6s末,物塊的動(dòng)量大小為12kg·m/s
【答案】B
【解析】A.根據(jù)
可知0~6s內(nèi),物塊受到的支持力沖量不為0,故A錯(cuò)誤;
B.物塊與水平地面間的最大靜摩擦力為
由圖像可知,在內(nèi)物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),在時(shí)物塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則0~2s內(nèi),物塊受到的合力沖量大小為
故B正確;
C.在內(nèi)物塊受到靜摩擦力作用,則0~2s內(nèi),物塊受到的摩擦力沖量大小為
故C錯(cuò)誤;
D.在時(shí)物塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則1~6s內(nèi),對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)量定理可得
其中
,
解得6s末,物塊的動(dòng)量大小為
故D錯(cuò)誤。
故選B。
【變式4-1】質(zhì)量的物塊在光滑水平地面上以的速度運(yùn)動(dòng),時(shí)對(duì)物塊施加以水平外力F,規(guī)定的方向?yàn)檎较颍饬隨時(shí)間t變化圖線(xiàn)如圖所示,則( )
A.第1s末物塊的速度大小為2.25m/sB.第2s末物塊的動(dòng)量大小為
C.在0~3s時(shí)間內(nèi)物塊的動(dòng)量變化量為D.第4s末時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變
【變式4-2】質(zhì)量為1kg的物塊在水平力F的作用下由靜止開(kāi)始在水平地面上運(yùn)動(dòng),力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示。已知物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,取重力加速度。下列說(shuō)法正確的是( )
A.時(shí),物塊的速度最大
B.時(shí),物塊的加速度為零
C.時(shí),物塊的動(dòng)量大小為
D.時(shí)間內(nèi),力F對(duì)物塊的沖量大小為
題型05對(duì)動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用
【例5】一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球,以20m/s的水平速度飛向球棒,被球棒擊打后,反向水平飛回,速度的大小為40m/s。以擊打前壘球的速度方向?yàn)檎较颍铝姓f(shuō)法正確的是( )
A.擊打前壘球的動(dòng)能為72J
B.擊打前壘球的動(dòng)量為
C.擊打過(guò)程壘球的動(dòng)量變化量為
D.擊打過(guò)程棒對(duì)壘球作用力的沖量為
【答案】C
【解析】A.擊打前壘球的動(dòng)能為
故A錯(cuò)誤;
B.擊打前壘球的動(dòng)量為
故B錯(cuò)誤;
C.擊打過(guò)程壘球的動(dòng)量變化量為
故C正確;
D.擊打過(guò)程棒對(duì)壘球作用力的沖量為
故D錯(cuò)誤。
故選C。
【變式5-1】如圖所示,一小物塊隨圓盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小物塊所受摩擦力的方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線(xiàn)
B.小物塊所受摩擦力的方向沿半徑指向轉(zhuǎn)軸
C.小物塊動(dòng)量始終不變
D.小物塊運(yùn)動(dòng)半圈,合力沖量為0
【變式5-2】如圖所示,從地面將質(zhì)量為m的小球豎直向上拋出,速度大小為v1,經(jīng)時(shí)間t小球落地,速度大小為v2。已知在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球所受空氣阻力大小恒為f,重力加速度為g,設(shè)豎直向上為正方向,則從小球拋出到落回地面的過(guò)程中空氣阻力的沖量為( )
A.
B.
C.
D.
題型06動(dòng)量定理在多過(guò)程運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用
【例6】圖為跳水運(yùn)動(dòng)員從起跳到落水的示意圖,在運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)到入水前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員在相同時(shí)間內(nèi)的( )
A.速度變化量不一定相同B.動(dòng)量變化量一定相同
C.動(dòng)能變化量一定相等D.受到的重力沖量不一定相同
【答案】B
【解析】A.運(yùn)動(dòng)員在空中只受重力,加速度保持不變,根據(jù)
可知,運(yùn)動(dòng)員在相同時(shí)間內(nèi)的速度變化量一定相同,故A錯(cuò)誤;
BD.運(yùn)動(dòng)員在相同時(shí)間內(nèi)受到的重力沖量一定相同,根據(jù)動(dòng)量定理有
可知相同時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量變化量也一定相同,故B正確,D錯(cuò)誤;
C.根據(jù)動(dòng)能定理有
由于運(yùn)動(dòng)員在相同時(shí)間內(nèi)下降的高度不同,因此運(yùn)動(dòng)員在相同時(shí)間內(nèi)的動(dòng)能變化量不相等,故C錯(cuò)誤。
故選B。
【變式6-1】(多選)2024年4月肇慶局部地區(qū)出現(xiàn)了冰雹?,F(xiàn)將冰雹下落過(guò)程做如下簡(jiǎn)化:一顆質(zhì)量為4g 的冰雹,從離地高2km處由靜止沿直線(xiàn)落下,下落過(guò)程中受到的阻力與其速度大小的平方成正比。若到達(dá)地面前已勻速,其速度大小為20m/s,與地面相互作用后碎裂且不反彈,已知冰雹與地面作用的時(shí)間為0.01s,g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是( )
A.冰雹在空中勻速下落過(guò)程中重力的沖量為零
B.冰雹在空中下落過(guò)程中克服空氣阻力做功0.8 J
C.冰雹與地面作用過(guò)程中合力的沖量大小為0.08 N·s
D.冰雹與地面間的平均作用力大小約為 8 N
【變式6-2】(多選)如圖所示為一款落錘沖擊試驗(yàn)機(jī),將重錘從不同高度落到樣本(片、薄膜、制品)上,以檢測(cè)其在不同溫度、濕度、沖擊能量下的性能表現(xiàn)?,F(xiàn)將一質(zhì)量為的重錘從高度處由靜止釋放,重錘與樣本沖擊時(shí)間約為,然后以的速度反彈。已知重力加速度,空氣阻力忽略不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.與樣本沖擊過(guò)程,重錘的動(dòng)量變化量大小為
B.與樣本沖擊過(guò)程,重錘的動(dòng)量變化量大小為
C.重錘對(duì)樣本的沖擊力大小約為
D.重錘對(duì)樣本的沖擊力大小約為
題型07動(dòng)量定理與圖像結(jié)合問(wèn)題
【例7】質(zhì)量為5kg的物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其速度—時(shí)間圖像如圖所示,則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受合外力的沖量分別是( )
A.,B.,C.0,D.0,
【答案】D
【解析】由圖像可知,在前10s內(nèi)初、末狀態(tài)的動(dòng)量相同
由動(dòng)量定理知
在后10s內(nèi)末狀態(tài)的動(dòng)量
由動(dòng)量定理得
故選D。
【變式7-1】(多選)一個(gè)質(zhì)量為60kg的蹦床運(yùn)動(dòng)員,從離水平網(wǎng)面某高處自由下落,著網(wǎng)后沿豎直方向端回到空中。用攝像機(jī)錄下運(yùn)動(dòng)過(guò)程,從自由下落開(kāi)始計(jì)時(shí),取豎直向下為正方向,用計(jì)算機(jī)作出圖像如圖所示,其中和為直線(xiàn),,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度。從自由下落開(kāi)始到蹦至離水平網(wǎng)面最高處的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力大小為1950NB.運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量為
C.彈力的沖量大小為D.運(yùn)動(dòng)員所受重力的沖量大小為
【變式7-2】(多選)在水平面上靜置有質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)物體,水平推力、分別作用在a、b上,一段時(shí)間后撤去推力,物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下,a、b在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未相撞,a、b的v-t圖像如圖所示,圖中平行于,整個(gè)過(guò)程中a、b的最大速度相等,運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體a、b受到的摩擦力大小相等
B.兩水平推力對(duì)物體的沖量之比為
C.兩水平推力對(duì)物體的做功之比為
D.兩水平推力的大小之比為
題型08流體類(lèi)、粒子類(lèi)問(wèn)題
【例8】日常生活中常用高壓水槍清洗汽車(chē),某高壓水槍噴口直徑為D,噴出水流的流速為v,水柱垂直射向汽車(chē)表面后速度變?yōu)榱恪R阎拿芏葹?。下列說(shuō)法正確的是( )
A.高壓水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的體積為
B.高壓水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為
C.水柱對(duì)汽車(chē)的平均沖力為
D.若高壓水槍噴口的出水速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則水柱對(duì)汽車(chē)的平均沖力為原來(lái)的2倍
【答案】C
【解析】A.高壓水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的體積
故A錯(cuò)誤;
B.高壓水槍單位時(shí)間噴出水的質(zhì)量
故B錯(cuò)誤;
C.設(shè)水柱對(duì)汽車(chē)的平均沖力為F,垂直汽車(chē)表面方向,由動(dòng)量定理得
時(shí)間內(nèi)水柱的質(zhì)量為
解得水柱對(duì)汽車(chē)的平均沖力為
故C正確;
D.根據(jù)
若高壓水槍噴口的出水速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則水柱對(duì)汽車(chē)的平均沖力為原來(lái)的4倍,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【變式8-1】高壓清洗廣泛應(yīng)用于汽車(chē)清潔、地面清潔等。某高壓水槍出水口橫截面積為S,手持該高壓水槍操作時(shí),水流剛進(jìn)入水槍時(shí)的速度可忽略不計(jì),水從槍口以速度v高速?lài)姵龊?,近距離垂直噴射到某物體表面且速度在短時(shí)間內(nèi)變?yōu)榱?,忽略水從槍口噴出后的發(fā)散效應(yīng),水的密度為,則水在物體表面產(chǎn)生的平均沖擊力大小和高壓水槍噴水的輸出功率分別為( )
A. B.
C. D.
【變式8-2】2021年6月17日,我國(guó)神舟十二號(hào)載人飛船發(fā)射成功,3名航天員進(jìn)駐“天宮號(hào)”空間站的“天和號(hào)”核心艙,標(biāo)志著我國(guó)空間站建設(shè)進(jìn)入新階段。如圖所示,“天和號(hào)”核心艙垂直于運(yùn)動(dòng)方向的橫截面面積約為9m2,以第一宇宙速度v=7.9×103m/s運(yùn)行,核心艙經(jīng)過(guò)某段宇宙塵埃區(qū)時(shí)塵埃會(huì)附著于艙體外表,已知每個(gè)塵埃(初速度可忽略)的質(zhì)量為m=1.5×10-7kg,為維持軌道高度不變,需要開(kāi)啟艙外發(fā)動(dòng)機(jī)增加了170N的推力,則該區(qū)域每立方米空間內(nèi)的塵埃數(shù)大約為( )
A.2×106個(gè)B.16個(gè)C.14×104個(gè)D.2個(gè)
題型09沖量與功、動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的比較
【例9】水平恒力F兩次作用在同一靜止物體上,使物體沿力的方向運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間,第一次是在光滑水平面上,第二次是在粗糙水平面上,則兩次力F做的功和沖量的大小關(guān)系是( )
A.,B.,C.,D.,
【答案】B
【解析】根據(jù)
由于兩次物體沿力的方向運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間,則兩次水平恒力F的沖量大小相等,即
由于第一次在光滑水平面上,物體受到的合力較大,則加速度較大,根據(jù)
可知相同時(shí)間內(nèi)第一次通過(guò)的位移較大,即
根據(jù)
可知
故選B。
【變式9-1】用水平力拉一物體,使物體在水平地面上由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),時(shí)刻撤去拉力F,物體做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),到時(shí)刻停止運(yùn)動(dòng)。其速度—時(shí)間圖像如圖所示,且,若拉力F做的功為,拉力的沖量大小為;物體克服摩擦力做的功為,摩擦力的沖量大小為。則下列選項(xiàng)正確的是( )
A.,B.,
C.,D.,
【變式9-2】(多選)如圖所示,在光滑水平面上有一足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板以速度向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻有一質(zhì)量為m的小木塊以速度向左沖上長(zhǎng)木板,同時(shí)對(duì)長(zhǎng)木板施加一個(gè)水平向右的拉力,使長(zhǎng)木板速度保持不變,直至小木塊與長(zhǎng)木板達(dá)到共速。小木塊與長(zhǎng)木板之間的粗糙程度處處相同,關(guān)于此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是( )
A.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為
B.長(zhǎng)木板對(duì)小物塊做的功為0
C.水平外力F對(duì)長(zhǎng)木板做的功為
D.長(zhǎng)木板對(duì)小物塊的沖量大小為
分層訓(xùn)練
【基礎(chǔ)過(guò)關(guān)】
1.1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制訂了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制,叫做國(guó)際單位制.下列單位中可以表示功的單位焦耳的是( )
A.B.C.D.
2.在駕駛汽車(chē)時(shí)必須系好安全帶,因?yàn)樵诰o急情況下急剎車(chē),汽車(chē)速度會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)減小為零。關(guān)于安全帶在此過(guò)程中的作用,下列說(shuō)法正確的是( )
A.延長(zhǎng)了司機(jī)的受力時(shí)間
B.增大了司機(jī)的受力
C.增加了司機(jī)所受的沖量
D.減小了司機(jī)所受的沖量
3.墊球是排球運(yùn)動(dòng)基本技術(shù)之一、它是在全身協(xié)調(diào)用力的基礎(chǔ)上通過(guò)手臂的迎擊動(dòng)作,使來(lái)球從墊擊面上反彈出去的一項(xiàng)擊球技術(shù)。質(zhì)量為270g的排球正在豎直下落,人用手臂將排球豎直向上墊起,排球與手臂作用時(shí)間為0.2s,排球離手臂后豎直上升高度為2.45m,若排球與手臂撞前速度與撞后速度等大反向,則排球在空中上升的時(shí)間t和排球?qū)κ直鄣钠骄饔昧的大小分別是(空氣阻力不計(jì),取重力加速度)( )
A.s; B.;
C.;D.;
4.在某場(chǎng)籃球比賽中,質(zhì)量為的籃球以的速度大小傳來(lái),甲運(yùn)動(dòng)員接住后馬上以相同的速度大小反向傳出,如果甲從接球到將球傳出的時(shí)間為,則在甲從接球到將球傳出的過(guò)程中,不計(jì)空氣阻力,則( )
A.甲接球后手要往身體收,延長(zhǎng)觸球時(shí)間,以免手指受到傷害
B.整個(gè)過(guò)程中球的動(dòng)量改變了
C.整個(gè)過(guò)程中手對(duì)球的平均作用力大小為24N
D.整個(gè)過(guò)程中,甲對(duì)球的沖量大于球?qū)椎臎_量
5.高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)。在運(yùn)動(dòng)會(huì)上,一位質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員從高臺(tái)跳入水中,在進(jìn)入水中后,假設(shè)他受到恒定的水的作用力F,減速到0下降的高度為h,重力加速度為g。從進(jìn)入水到減速為0的過(guò)程中( )
A.重力的沖量與作用力F的沖量大小相等方向相反
B.重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功大于運(yùn)動(dòng)員克服作用力F的功
C.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了
D.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了
6.如圖所示,質(zhì)量為的物塊以初速度沿傾角為的粗糙固定斜面由底端點(diǎn)上滑,滑到點(diǎn)時(shí)速度為0,然后下滑回到點(diǎn)。關(guān)于物塊所受的沖量,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物塊上滑過(guò)程中重力的沖量等于下滑過(guò)程中重力的沖量
B.物塊上滑過(guò)程中所受摩擦力的沖量小于下滑過(guò)程中所受摩擦力的沖量
C.無(wú)論上滑過(guò)程還是下滑過(guò)程,物塊所受支持力的沖量始終為0
D.物塊從沖上斜面到返回斜面底端的整個(gè)過(guò)程中所受合外力的沖量總和為0
7.如圖甲所示,質(zhì)量為2kg的物塊靜止放置在水平地面上,物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?,F(xiàn)對(duì)物塊施加一水平方向的拉力F,拉力大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g取,則下列說(shuō)法正確的是( )

A.在內(nèi),重力對(duì)物塊的沖量大小為0
B.在內(nèi),拉力F對(duì)物塊的沖量大小為
C.在內(nèi),摩擦力對(duì)物塊的沖量大小為
D.在時(shí),物塊的速度大小為
8.如圖所示,輕彈簧左端固定,右端自然伸長(zhǎng)于粗糙水平面上的點(diǎn),小球從點(diǎn)以某初速向左運(yùn)動(dòng),被彈簧反彈后恰好返回至。則小球( )

A.兩次經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大小相等
B.向左經(jīng)過(guò)點(diǎn)的加速度小于向右經(jīng)過(guò)點(diǎn)的加速度
C.向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
D.壓縮彈簧過(guò)程所受彈力的沖量小于彈簧恢復(fù)形變過(guò)程所受彈力的沖量
9.甲、乙、丙三個(gè)不同物體所受的力與時(shí)間的關(guān)系圖像分別如圖甲、乙、丙所示,作用力使物體的動(dòng)量發(fā)生變化,則它們動(dòng)量變化量的大小關(guān)系為( )
A.甲>乙>丙B.丙>乙>甲
C.丙>甲>乙D.因物體的質(zhì)量未知,無(wú)法判斷
10.如圖所示,圓盤(pán)在水平面內(nèi)做周期為T(mén)的勻速轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)上距軸一定距離的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小物塊隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。已知小物塊的線(xiàn)速度為。下列對(duì)物塊在內(nèi)的說(shuō)法正確的是( )
A.物塊支持力的沖量大小為0
B.物塊重力的沖量大小為
C.物塊摩擦力的沖量大小為0
D.物塊合力的沖量大小為
11.(多選)如圖,水平桌面上,一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F拉動(dòng)下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。物體運(yùn)動(dòng)秒后,速度大小增為,此時(shí)撤去F,物體繼續(xù)滑行秒后停止運(yùn)動(dòng)。則( )

A.在此過(guò)程中F所做的功為
B.在此過(guò)程中F的沖量大小等于
C.F的大小等于滑動(dòng)摩擦力大小的3倍
D.物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于
12.(多選)科學(xué)團(tuán)隊(duì)在地球表面進(jìn)行探測(cè)器的懸停實(shí)驗(yàn),為未來(lái)探測(cè)器在更遙遠(yuǎn)的天體安全著陸做準(zhǔn)備。當(dāng)探測(cè)器向下噴出氣體時(shí),探測(cè)器懸停在地表上空。已知探測(cè)器豎直向下噴射的氣體密度為ρ,橫截面積為S,噴出時(shí)的速度大小為v,重力加速度為g。若近似認(rèn)為噴射氣體的重力忽略不計(jì),探測(cè)器的質(zhì)量保持不變,不計(jì)空氣阻力,則( )
A.探測(cè)器對(duì)噴射氣體的沖量大小等于噴射氣體對(duì)探測(cè)器的沖量大小
B.探測(cè)器與噴射氣體兩者的動(dòng)量變化量大小相等,方向相反
C.探測(cè)器單位時(shí)間內(nèi)噴出氣體的質(zhì)量為
D.探測(cè)器的質(zhì)量為
13.(多選)類(lèi)比是一種常用的研究方法,對(duì)于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),教科書(shū)中講解了由v﹣t圖象求位移的方法,請(qǐng)你借鑒此方法分析下列說(shuō)法,其中正確的是( )
A.由a﹣t(加速度﹣時(shí)間)圖線(xiàn)和橫軸圍成的面積可求出對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的速度變化量
B.由F﹣v(力﹣速度)圖線(xiàn)和橫軸圍成的面積可求出對(duì)應(yīng)速度變化過(guò)程中F做功的功率
C.由F﹣x(力﹣位移)圖線(xiàn)和橫軸圍成的面積可求出對(duì)應(yīng)位移內(nèi)F所做的功
D.由F﹣t(力﹣時(shí)間)圖線(xiàn)和橫軸圍成的面積可求出對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)F的沖量
14.國(guó)家要求:新型汽車(chē)上市前必須進(jìn)行碰撞測(cè)試。某型號(hào)實(shí)驗(yàn)汽車(chē)在平直路面上測(cè)試,以額定功率90kW啟動(dòng),加速運(yùn)行直到勻速行駛,在離固定障礙物125m處關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)勻減速行駛,最后與障礙物發(fā)生正碰,碰撞時(shí)間0.2s,碰后不反彈。已知實(shí)驗(yàn)汽車(chē)質(zhì)量為1.5t,行駛過(guò)程中所受阻力恒為車(chē)重的0.2倍,重力加速度g取。碰撞過(guò)程中僅考慮障礙物對(duì)汽車(chē)的沖擊力。求:
(1)汽車(chē)勻速行駛的速度大??;
(2)汽車(chē)與障礙物正碰時(shí)所受平均沖擊力的大小。
15.“蹦極”是一項(xiàng)勇敢者的運(yùn)動(dòng),如圖所示,某人用彈性橡皮繩拴住身體從高空P處自由下落,在空中感受完全失重的滋味。此人質(zhì)量為50kg,橡皮繩原長(zhǎng)45m,人可看成質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力作用。此人從P點(diǎn)自靜止下落到最低點(diǎn)所用時(shí)間。(g取10m/s2)求:
(1)人從 P 點(diǎn)下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中,重力的沖量大??;
(2)人下落到橡皮繩剛伸直(原長(zhǎng))時(shí),人的動(dòng)量大??;
(3)從橡皮繩開(kāi)始伸直到人下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中,橡皮繩對(duì)人平均作用力為多大?
【能力提升】
1.玩具“騎行小豬”繞碗的邊緣做勻速圓周運(yùn)動(dòng)如圖所示。若碗始終靜止在水平桌面上,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小豬所受的合外力為零
B.小豬運(yùn)動(dòng)一周,其重力的沖量為零
C.碗對(duì)小豬的作用力大于小豬的重力
D.碗與桌面之間無(wú)摩擦力
2.如圖所示,一物塊栓接在豎直輕彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)物塊施加一豎直向上的拉力,物塊緩慢上升。當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),撤去拉力。下列說(shuō)法正確的是( )
A.物塊上升過(guò)程中,彈簧的彈力大小不變
B.物塊上升過(guò)程中,彈簧彈力的沖量為零
C.撤去拉力后,物塊加速度的最大值為g
D.撤去拉力后,彈簧對(duì)物塊的作用力有可能向下
3.如圖所示,光滑的小滑輪D(可視為質(zhì)點(diǎn))固定,質(zhì)量均為m的物體A和B用輕彈簧連接,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩一端與物體A連接,另一端跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接。小環(huán)C穿過(guò)豎直固定的光滑均勻細(xì)桿,小環(huán)C位于R處時(shí),繩與細(xì)桿的夾角為θ,此時(shí)物體B與地面剛好無(wú)壓力。圖中SD水平,位置R和Q之間高度差為h,R和Q關(guān)于S對(duì)稱(chēng)?,F(xiàn)讓小環(huán)從R處由靜止釋放,下落過(guò)程中繩始終處于拉直狀態(tài),環(huán)到達(dá)Q處時(shí)獲得最大速度。在小環(huán)從R處下落到Q處的過(guò)程中,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.小環(huán)C的最大動(dòng)能為
B.小環(huán)C在S點(diǎn)機(jī)械能最大
C.彈簧彈力和地面支持力對(duì)物體B的沖量和不為零,且方向向上
D.小環(huán)C到達(dá)位置Q時(shí),物體A的加速度大小為
4.將小球以初速度豎直向上拋出,該小球所受的空氣阻力與速度大小成正比,其速度—時(shí)間圖像()如圖所示。時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn),時(shí)刻落回拋出點(diǎn),且下落過(guò)程中小球一直加速,下列說(shuō)法正確的是( )
A.0到時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)量變化率先減小再增大
B.小球上升過(guò)程和下降過(guò)程,重力的沖量相同
C.時(shí)刻落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度為
D.時(shí)刻落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度為
5.如圖所示,在距地面同一高度處將三個(gè)相同的小球以相同的速率分別沿豎直向下、豎直向上、水平向右的方向拋出,不計(jì)空氣阻力,比較這三個(gè)小球從拋出到落地的過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )
A.重力對(duì)每個(gè)小球做的功都各不相同
B.重力對(duì)每個(gè)小球的沖量都各不相同
C.每個(gè)小球落地時(shí)的速度都各不相同
D.每個(gè)小球落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率都各不相同
6.某快遞公司的傳送帶設(shè)備部分結(jié)構(gòu)如圖所示,傾角為的傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),始終保持速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶兩端點(diǎn)之間的長(zhǎng)為,現(xiàn)將質(zhì)量為的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶底端,傳送帶與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度取,物體從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到頂端過(guò)程中,(其中,)下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體一直做加速運(yùn)動(dòng)
B.系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生熱量為34.56J
C.傳送帶對(duì)物體的沖量大小為
D.電動(dòng)機(jī)多做的功為63.36J
7.一滑塊在水平地面上沿直線(xiàn)滑行,t=0時(shí)其速度為1m/s,從此刻開(kāi)始滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平力F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示,以下說(shuō)法正確的是( )
A.第1s內(nèi),摩擦力對(duì)滑塊做的功為3JB.第2s內(nèi),F(xiàn)對(duì)滑塊做功的平均功率為4W
C.前3s內(nèi),F(xiàn)對(duì)滑塊的總沖量為零D.前3s內(nèi),合力對(duì)滑塊做的總功為零
8.如圖甲所示,一質(zhì)量為2kg的物塊靜置在水平地面上,現(xiàn)對(duì)物塊施加水平方向的作用力F,F(xiàn)隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖像如圖乙所示。物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,取重力加速度大小為,下列說(shuō)法正確的是( )
A.時(shí)物塊的速度大小為8m/sB.時(shí)物塊的動(dòng)量大小為
C.4s末,物塊再次靜止D.0~4s內(nèi),合力的沖量大小為
9.如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)的速度方向恰好改變了,且,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)到N點(diǎn)做速度減小的勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)到N點(diǎn)做速度先增大后減小的勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)到N點(diǎn)過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)存在最小速度且最小速度方向與M方向成
D.質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)到N點(diǎn)過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)存在最小速度且最小速度方向與方向成
10.安寧聯(lián)盟的黃明同學(xué)是一個(gè)科技迷,從小就立志要當(dāng)科學(xué)家。當(dāng)他學(xué)了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)后,他迫不及待地從家里找出了閑置多年的大彩電,并對(duì)其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律進(jìn)行了一系列科學(xué)探究,探究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了許多神奇的現(xiàn)象。如圖所示,a、b、c是三個(gè)質(zhì)量相同、電荷量不同的帶電粒子,它們以相同的初速度從同一點(diǎn)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),實(shí)線(xiàn)為它們僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中b恰好沿著極板邊緣飛出電場(chǎng)。關(guān)于它們?cè)陔妶?chǎng)中的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.c的電荷量最大,a的電荷量最小
B.a(chǎn)、b運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,c運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短
C.動(dòng)能的增量相比,c的最小,a的最大
D.動(dòng)量的增量相比,c的最小,a和b的一樣大
11.(多選)如圖為我國(guó)“神舟”系列載人飛船返回艙返回地面示意圖,打開(kāi)降落傘后,返回艙以8m/s勻速下落。在距離地面1m時(shí),返回艙上的緩沖火箭點(diǎn)火,使返回艙做勻減速運(yùn)動(dòng),著地前瞬間速度降到2m/s,此時(shí)立即關(guān)閉緩沖火箭同時(shí)切斷所有降落傘繩,返回艙撞擊地面停下,撞擊時(shí)間為0.1s,返回艙的質(zhì)量為,g取,整個(gè)過(guò)程都在豎直方向運(yùn)動(dòng),則( )

A.勻速下降階段返回艙機(jī)械能守恒B.返回艙點(diǎn)火緩沖的時(shí)間為0.6s
C.返回艙在勻減速過(guò)程中處于超重狀態(tài)D.地面受到的平均沖擊力大小為
12.(多選)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量的蹦床運(yùn)動(dòng)員,從離水平網(wǎng)面高處自由下落,著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為,重力加速度取。下列說(shuō)法正確的是( )
A.運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi),動(dòng)量變化量的大小
B.運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi),動(dòng)量變化量的大小
C.網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員平均作用力的大小
D.網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員平均作用力的大小
13.(多選)如圖(a),水平地面上固定有一傾角為的足夠長(zhǎng)光滑斜面,一質(zhì)量為的滑塊鎖定在斜面上。時(shí)解除鎖定,同時(shí)對(duì)滑塊施加沿斜面方向的拉力,隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖(b)所示,取沿斜面向下為正方向,重力加速度大小為,則滑塊( )
A.在內(nèi)一直沿斜面向下運(yùn)動(dòng)
B.在內(nèi)所受合外力的總沖量大小為零
C.在時(shí)動(dòng)量大小是在時(shí)的一半
D.在內(nèi)的位移大小比在內(nèi)的小
14.生活中常用高壓水槍清洗汽車(chē),當(dāng)高速水流射向物體,會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生沖擊力,從而實(shí)現(xiàn)洗去污垢的效果。圖為利用水槍噴水洗車(chē)的簡(jiǎn)化示意圖。已知水槍噴水口的橫截面積為,水的密度為,不計(jì)流體內(nèi)部的黏滯力。假設(shè)水流垂直打到車(chē)身表面后不反彈,測(cè)得水槍管口單位時(shí)間內(nèi)噴出水流體積為。
(1)求水槍噴水口噴出水流的速度大小;
(2)高壓水槍通過(guò)動(dòng)力裝置將水由靜止加速?lài)姵?,求噴水時(shí)動(dòng)力裝置的輸出功率至少有多大;
(3)清洗車(chē)身時(shí),汽車(chē)靜止不動(dòng),忽略水流噴出后在豎直方向的運(yùn)動(dòng)。計(jì)算水流對(duì)車(chē)身表面的平均作用力的大小。
15.如圖所示,游樂(lè)場(chǎng)有一種將蹦極運(yùn)動(dòng)和大型滑滑梯結(jié)合的游樂(lè)項(xiàng)目,一位質(zhì)量的游客系若一條原長(zhǎng)的彈性繩,由靜止從點(diǎn)開(kāi)始下落,彈性繩從開(kāi)始張緊至最長(zhǎng)狀態(tài)點(diǎn)所用時(shí)間,游客到達(dá)點(diǎn)時(shí)彈性繩自動(dòng)和人體分離,游客順著滑梯來(lái)到安全區(qū)域,滑梯可看作半徑為的光滑圓弧,為圓弧的最低點(diǎn),將此游客視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)下落過(guò)程中的空氣阻力,取求:
(1)從開(kāi)始下落至安全帶最長(zhǎng)狀態(tài)的過(guò)程中,游客受到的重力沖的大小;
(2)從開(kāi)始張緊至最長(zhǎng)狀態(tài)的過(guò)程中,彈性繩所受的平均沖力的大?。?br>動(dòng)能定理
動(dòng)量定理
內(nèi)容
合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化或物體所受各個(gè)力做功的代數(shù)和等于它的動(dòng)能的變化
物體所受合力的沖量等于它的動(dòng)量的變化或物體所受各個(gè)力的沖量之和等于它的動(dòng)量的變化
表達(dá)式
W總=Ek2-Ek1=ΔEk
I總=Δp=p2-p1或F·Δt=mv2-mv1
標(biāo)量矢量
標(biāo)量式
矢量式



理解
①W總是所有外力對(duì)物體做的總功,等于所有外力對(duì)物體做功的代數(shù)和
②W總>0表示合外力作為動(dòng)力對(duì)物體做正功,物體動(dòng)能增加;W總

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2 動(dòng)量定理

版本: 人教版 (2019)

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