課時2用動量定理解決的常見問題探究動量定理說明物理現(xiàn)象要點提煉利用動量定理說明生活中的現(xiàn)象主要有三類：1．Δp確定，Δt小則F大，Δt大則F??；2．F確定，Δt小則Δp小，Δt大則Δp大；3．Δt確定，F(xiàn)大則Δp大，F(xiàn)小則Δp小。典例剖析1．如圖是很熟悉的物理演示試驗，為什么彈性鋼片撞擊塑料片后，塑料片從鋼球下飛出而鋼球照舊靜止在支柱上？解析：彈性鋼片在復(fù)原原狀的過程中給塑料片一個很大的彈力，塑料片受力，運動狀態(tài)發(fā)生變更，獲得較大的速度而從鋼球下面穿出，鋼球與塑料片之間存在滑動摩擦力，但塑料片與鋼球之間的作用時間特殊短，摩擦力的沖量特殊小，鋼球的動量變更也特殊小，運動狀態(tài)幾乎不發(fā)生變更，所以鋼球照舊靜止在支柱上。答案：見解析對點訓練?雜技表演時，人用鐵錘猛擊“大力士”身上的大石塊，石裂而人不傷，試分析其中的道理。解析：設(shè)大石塊的質(zhì)量為M，鐵錘的質(zhì)量為m，鐵錘打擊石塊前的速度為v，反彈的速度為v′，取向上為正方向，依據(jù)動量定理有(F－mg)Δt＝mv′－m(－v)，得鐵錘受到大石塊的支持力F＝eq\f(mv＋v′,Δt)＋mg。對石塊下的人而言，原來受壓力為Mg，鐵錘的打擊將對人產(chǎn)生一附加壓力，依據(jù)牛頓第三定律，石塊受到的沖量F′Δt＝FΔt＝m(v＋v′)＋mgΔt。因人體腹部松軟，緩沖時間t較長，人體受到的附加壓力F1＝eq\f(Δp,t)＝eq\f(mv＋v′,t)＋eq\f(mgΔt,t)并不大，故人不會受傷(當然，這還和表演者的技術(shù)有關(guān)，我們不能仿照)。答案：見解析探究應(yīng)用動量定理處理“流體”問題要點提煉1.流體通常狀況下應(yīng)用動量定理解題，探討對象為質(zhì)量確定的物體，相互作用往往就一次，這類題目的探討對象很明確，作用過程很清晰，解答的難度不大。對于流體，其作用往往是連續(xù)的，探討對象不固定，相互作用過程較困難，求解難度偏大。通常接觸的流體有兩類，一類是“真流體”，另一類是“類流體”。2．連續(xù)流體類問題模型特點及求解思路流體及其特點通常液體流、氣體流等被廣義地視為“液體”，質(zhì)量具有連續(xù)性，通常已知密度ρ分析步驟1建立“柱狀”模型，沿流速v的方向選取一段柱狀流體，其橫截面積為S2微元探討，作用時間Δt內(nèi)的一段柱狀流體的長度為Δl，對應(yīng)的質(zhì)量為Δm＝ρSvΔt3建立方程，應(yīng)用動量定理探討這段柱狀流體典例剖析2．人們常說“水滴石穿”，請你依據(jù)下面所供應(yīng)的信息，估算水對石頭的沖擊力的大小。一瀑布落差為h＝20m，水流量為Q＝0.10m3/s，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水在最高點和落至石頭上后的速度都認為是零。(落在石頭上的水馬上流走，在探討石頭對水的作用時可以不考慮水的重力，g取10m/s解析：設(shè)水滴落下后與石頭碰前速度為v，則有mgh＝eq\f(1,2)mv2設(shè)時間Δt內(nèi)有質(zhì)量為Δm的水沖到石頭上，石頭對水的作用力為F，由動量定理得：－FΔt＝0－Δmv又因Δm＝ρQΔt聯(lián)立得：F＝ρQeq\r(2gh)＝2×103N由牛頓第三定律知，水對石頭的作用力大小F′＝F＝2×103N方向豎直向下。答案：2×103N，方向豎直向下對點訓練?有一宇宙飛船，它的正面面積為S＝0.98m2，以v＝2×103m/s的速度飛入宇宙微粒塵區(qū)，塵區(qū)每1m3空間有一個微粒，每一微粒平均質(zhì)量m解析：選在時間Δt內(nèi)與飛船碰撞的微粒為探討對象，其質(zhì)量應(yīng)等于底面積為S，高為v·Δt的柱體內(nèi)微粒的質(zhì)量M＝mSv·Δt，初動量為0，末動量為Mv。設(shè)飛船對微粒的作用力大小為F，由動量定理得F·Δt＝Mv－0則F＝eq\f(Mv,Δt)＝eq\f(mSvΔt·v,Δt)＝mSv2依據(jù)牛頓第三定律可知，微粒對飛船的撞擊力大小也等于mS