应用动量定理解释生活现象

突破30应用动量定理解释生活现象用动量定理解释的现象一般可分为两类：一类是物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；作用时间越长，力就越小。另一类是作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大，力的作用时间越短，动量变化越小。分析问题时，要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚。【典例1】玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地撞击过程中()A．玻璃杯的动量较大B．玻璃杯受到的冲量较大C．玻璃杯的动量变化较大D．玻璃杯的动量变化较快【答案】D【典例2】如图所示，杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在“大力士”身上的条石，石裂而人不伤，试分析其中的道理。【答案】见解析【解析】设条石的质量为M，铁锤的质量为m。取铁锤为研究对象，设铁锤打击条石前的速度为v，反弹的速度为v′，根据动量定理得(F－mg)Δt＝mv′－m(－v)，F＝mv＋vΔt＋mg。Δt极短，条石受铁锤的打击力F′＝F很大，铁锤可以击断条石。对条石下的人而言，原来受压力为Mg，铁锤的打击将对人产生一附加压力，根据牛顿第三定律，条石受到的冲量F′Δt＝FΔt＝m(v＋v′)＋mgΔt，条石因此产生的动量变化量Δp＝m(v＋v′)＋mgΔt。因人体腹部柔软，缓冲时间t较长，人体受到的附加压力大小为F1＝Δpt＝mv＋vt＋mgΔtt，从而增加的附加压力并不大。学%科网【跟踪短训】1.跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于()A．人跳在沙坑上的动量比跳在水泥地上小B．人跳在沙坑上的动量变化比跳在水泥地上小C．人跳在沙坑上受到的冲量比跳在水泥地上小D．人跳在沙坑上受到的冲力比跳在水泥地上小【答案】D【解析】跳远时，落地前的速度约等于起跳时速度的大小，则初动量大小一定；落地后静止，末动量一定。所以，人接触地面过程的动量变化量Δp一定。因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用的时间短，根据动量定理Ft＝Δp可知，作用时间t越长则F越小，故D正确。2．(多选)有关实际中的现象，下列说法正确的是()A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B．体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力C．用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响D．为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好【答案】ABC3．从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，下列说法正确的是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量小，而掉在草地上的玻璃杯动量大B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变小，掉在草地上的玻璃杯动量改变大C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小D．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量与掉在草地上的玻璃杯动量改变量相等【答案】D【解析】玻璃杯从同样高度落下，到达地面时具有相同的速度，即具有相同的动量，与地面相互作用后都静止．所以两种地面的情况中玻璃杯动量的改变量相同，故A、B、C错误，D正确．4.在学校的体育运动会跳高场地，我们看到在运动员落地一侧要叠放几块较大而厚的软垫，其目的是()A．增加运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力B．增加运动员落地过程的时间，减小脚受到的作用力C．减少运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力D．减少运动员落地过程的时间，减小脚受到的作用力【答案】B【解析】本题考查动量定理，意在考查考生应用动量定理分析实际问题的能力．在运动员落地一侧叠放几块较大而厚的软垫，增加了运动员落地的时间，设运动员落地前的速度大小为v，脚受到的作用力大小为F，根据动量定理得Ft＝mv，时间变大，则作用力变小，故B正确．5.(多选)如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力F缓慢拉动纸带，重物跟着纸带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出。对这种现象的解释正确的是()A．在缓慢拉动纸带时，纸带对重物的摩擦力大B．在迅速拉动纸带时，纸带对重物的摩擦力小C．在缓慢拉动纸带时，纸带对重物的冲量大D．在迅速拉动纸带时，纸带对重物的冲量小【答案】CD6．如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉到地面上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为()A．仍在P点B．在P点左侧C．在P点右侧不远处D．在P点右侧原水平位移的两倍处【答案】B