2016年高考物理动量定理应用讲解

　　如果缓慢抽出纸条，纸条对粉笔的作用时间比较长，粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大，粉笔动量的改变也比较大，粉笔的底端就获得了一定的速度。由于惯性，粉笔上端还没有来得及运动，粉笔就倒了。

　　如果在极短的时间内把纸条抽出，纸条对粉笔的摩擦力冲量极小，粉笔的动量几乎不变。粉笔的动量改变得极小，粉笔几乎不动，粉笔也不会倒下。

　　动量定理应用讲解：解决打击碰撞问题

　　打击、碰撞过程中的相互作用力，一般不是恒力，用动量定理可只讨论初、末状态的动量和作用力的冲量，不必讨论每一瞬时力的大小和加速度大小问题。

　　[例.3] 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由落下，触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8m高处。已知运动员与网接触的时间为1.4s.试求网对运动员的平均冲击力。(取g=10 m/s2)

　　[解析] 将运动员看成质量为m的质点，从高h1处下落，刚接触网时速度方向向下，大小。

　　弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度方向向上，大小，

　　接触过程中运动员受到向下的重力mg和网对其向上的弹力F.选取竖直向上为正方向，由动量定理得：

　　由以上三式解得：

　　代入数值得：F=1.2×103 N。

　　动量定理应用讲解：解曲线运动问题

　　[例.2] 以速度v0 水平抛出一个质量为1 kg的物体，若在抛出后5 s未落地且未与其它物体相碰，求它在5 s内的动量的变化。(g=10 m/s2)。

　　[解析] 此题若求出末动量，再求它与初动量的矢量差，则极为繁琐。由于平抛出去的物体只受重力且为恒力，故所求动量的变化等于重力的冲量。则：

　　Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kg·m/s。

　　[点评] ① 运用Δp=mv-mv0求Δp时，初、末速度必须在同一直线上，若不在同一直线，需考虑运用矢量法则或动量定理Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求冲量，F必须是恒力，若F是变力，需用动量定理I=Δp求解I。

　　动量定理应用讲解：可扩展到全过程

　　物体在不同阶段受力情况不同，各力可以先后产生冲量，运用动量定理，就不用考虑运动的细节，可“一网打尽”，干净利索。

　　[例.5]质量为m的物体静止放在足够大的水平桌面上，物体与桌面的动摩擦因数为μ，有一水平恒力F作用在物体上，使之加速前进，经t1s撤去力F后，物体减速前进直至静止，问：物体运动的总时间有多长?

　　[解析]本题若运用牛顿定律解决则过程较为繁琐，运用动量定理则可一气呵成，一目了然。由于全过程初、末状态动量为零，对全过程运用动量定理，有故。

　　[点评]本题同学们可以尝试运用牛顿定律来求解，以求掌握一题多解的方法，同时比较不同方法各自的特点，这对今后的学习会有较大的帮助。