動(dòng)量定理:I＝Δp或Ft＝mvt–mvo {Δp:動(dòng)量變化Δp＝mvt–mvo.是矢量式} 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

神舟七號(hào)宇宙飛船的航天員在準(zhǔn)備出艙進(jìn)行太空漫步時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)艙門(mén)很難打開(kāi)，有人臆測(cè)這可能與光壓有關(guān)．已知光子的動(dòng)能p、能量E與光速c的關(guān)系為E＝pc，假設(shè)艙門(mén)的面積為1.0 m2，每平方公尺的艙門(mén)上每秒入射的光子能量為1.5 kJ，則艙門(mén)因反射光子而承受的力，最大約為多少牛頓？

(　　)

A．0.5×10－5　　　　　      B．1.0×10－5

C．0.5×10－2                D．1.0×10－3

【解析】：平方公尺即為平方米．光子被艙門(mén)反射前后，光子動(dòng)量變化量最大為Δp＝2p(垂直入射與反射時(shí))，又因?yàn)?i>E＝pc，即對(duì)應(yīng)于光子入射的能量為E時(shí)光子的動(dòng)量改變量為Δp＝，取Δt時(shí)間內(nèi)入射的所有光子作為研究對(duì)象，由題意知Δt內(nèi)與艙門(mén)發(fā)生作用的光子總能量為E總＝Δt×1.5 kJ，根據(jù)動(dòng)量定理FΔt＝Δp總有F＝＝＝，則：F＝N＝1.0×10－5N，B正確．

 

 

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神舟七號(hào)宇宙飛船的航天員在準(zhǔn)備出艙進(jìn)行太空漫步時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)艙門(mén)很難打開(kāi)，有人臆測(cè)這可能與光壓有關(guān)．已知光子的動(dòng)能p、能量E與光速c的關(guān)系為E＝pc，假設(shè)艙門(mén)的面積為1.0 m2，每平方公尺的艙門(mén)上每秒入射的光子能量為1.5 kJ，則艙門(mén)因反射光子而承受的力，最大約為多少牛頓？

(　　)

A．0.5×10－5　　　　　      B．1.0×10－5

C．0.5×10－2                D．1.0×10－3

【解析】：平方公尺即為平方米．光子被艙門(mén)反射前后，光子動(dòng)量變化量最大為Δp＝2p(垂直入射與反射時(shí))，又因?yàn)?i>E＝pc，即對(duì)應(yīng)于光子入射的能量為E時(shí)光子的動(dòng)量改變量為Δp＝，取Δt時(shí)間內(nèi)入射的所有光子作為研究對(duì)象，由題意知Δt內(nèi)與艙門(mén)發(fā)生作用的光子總能量為E總＝Δt×1.5 kJ，根據(jù)動(dòng)量定理FΔt＝Δp總有F＝＝＝，則：F＝N＝1.0×10－5N，B正確．

 

 

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動(dòng)量定理

(1)動(dòng)量定理：物體所受________的沖量等于物體的________．既I＝Δp

(2)動(dòng)量定理的理解

①動(dòng)量定理表明沖量是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的________，沖量是物體動(dòng)量變化的量度．這里所說(shuō)的沖量必須是物體所受的________的沖量(或者說(shuō)是物體所受各外力沖量的矢量和)．

②動(dòng)量定理給出了沖量(過(guò)程量)和動(dòng)量變化(狀態(tài)量)間的互求關(guān)系．

③現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動(dòng)量的變化率：(牛頓第二定律的動(dòng)量形式)．

④動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式．在一維的情況下，各個(gè)矢量必須以同一個(gè)規(guī)定的方向?yàn)檎?/P>

遇到涉及力、時(shí)間和速度變化的問(wèn)題時(shí)．運(yùn)用動(dòng)量定理解答往往比運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解簡(jiǎn)便．應(yīng)用動(dòng)量定理解題的思路和一般步驟為：

(1)明確研究對(duì)象和物理過(guò)程；

(2)分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況；

(3)選取正方向，確定物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始末兩狀態(tài)的動(dòng)量；

(4)依據(jù)動(dòng)量定理列方程、求解．

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精英家教網(wǎng)一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的滑塊相連．滑塊在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，振幅為A．滑塊從最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在求彈簧彈力的沖量大小時(shí)，有以下兩種不同的解法：
解法一 解法二
由于彈簧的彈力F與位移x成正比，所以甲同學(xué)先求出0～
T
4
內(nèi)的平均彈力
.
F
=
kA+O
2

由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間是
T
4
，所以
I=
.
F
?
T
4
=
kAT
8
 乙同學(xué)查閱資料后得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式是：Ep=
1
2
kx2（x為彈簧的形變量）．
設(shè)滑塊到達(dá)平衡位置時(shí)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：
1
2
kA2=
1
2
mv2
所以：v=A
k
m

又根據(jù)動(dòng)量定理：I=mv-O=A
mk
關(guān)于以上兩種解法，下列判斷準(zhǔn)確的是（　　）

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一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的滑塊相連．滑塊在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，振幅為A．滑塊從最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在求彈簧彈力的沖量大小時(shí)，有以下兩種不同的解法：
解法一解法二
由于彈簧的彈力F與位移x成正比，所以甲同學(xué)先求出0～內(nèi)的平均彈力
=
由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間是，所以
I=?=		乙同學(xué)查閱資料后得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式是：Ep=kx2（x為彈簧的形變量）．
設(shè)滑塊到達(dá)平衡位置時(shí)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：kA2=mv2
所以：v=A
又根據(jù)動(dòng)量定理：I=mv-O=A
關(guān)于以上兩種解法，下列判斷準(zhǔn)確的是（ ）

A．只有解法一正確
B．只有解法二正確
C．解法一和解法二都正確
D．解法一和解法二都不正確

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