题文
(1)试在下列简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量定理表达式.
一个运动质点只受一个恒力作用,沿直线运动.要求:说明推导过程中每步的根据以及最后结果中各项的意义.
(2)质量为500kg的汽艇在静水中以10m/s的速度匀速航行,艇所受阻力与航行速度满足关系:f=kv,其中k=100N•s/m.假设水被螺旋桨向后推出的速度均为8m/s,那么螺旋桨每秒向后推出的水的质量约为多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设质点质量m,初速度v0,经时间t速度为vt.
根据牛顿第二定律:F合=ma
由运动学式得a=vt-v0t
代入得:F合=mvt-v0t
化简得:F合t=mvt-mv0
F合t-合外力的冲量mvt-质点的末动量 mv0-质点的初动量
(2)牵引力F=f=kv1=100×10=1000N
设螺旋桨每秒向后推出的水的质量为m,则 Ft=mv2-0
代入解得:m=Ftv2=1000×18=125kg
答:(1)推导过程见上.
(2)螺旋桨每秒向后推出的水的质量约为125kg.
解析
vt-v0t
考点
据考高分专家说,试题“(1)试在下列简化情况下,由牛顿定律和运.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





