利用動量定律對現象進行定性(半定量)分析和解釋是動量定律應用的一個重要方面。 這類試卷通常分為兩類:
1. 物體的動量變化量是恒定的,由
知道:
越長,F越小;
F越短,越大
示例 1:一名雜技演員躺在釘板上,頭上有一個大懸垂物,另一個人用大錘子敲擊該懸垂物。 結果動量定理速度方向,麻石碎裂,人卻安然無恙。 這種現象可以用動量定律來解釋。
分析:無論山墻尺寸大小,其結構都是一樣的,柱座所能承受的最大斥力為
,質量為
,斧頭的質量為m。以斧頭為研究對象,設錘子擊中山墻前的瞬間速度為v,急落速度為
,如圖(1)所示,設下為正方向,
是錘子和山墻之間的接觸時間,根據動量定律:
所以
什么時候
當它很小時,F(打擊力)很大,如果F>F0,山墻就會開裂。
圖1)
對于山墻下的人來說,原來的壓力是
,當山墻出現裂縫時,人所承受的壓力為:
,
給肚子緩沖時間。
根據牛頓第三定理:山墻
大小等于
,但由于山墻放置在人的手臂上,軟接觸,緩沖時間
很長,所以
地方不大,老人能安然無恙。
雜技演員表演成功的關鍵是青磚的質量足夠大,錘擊的時間足夠短。 解決這個問題的關鍵是區分研究對象。
2、斥力恒定,力作用時間越長,動量變化越大; 作用時間越短,動量變化越小。
例2.如圖(2)所示,在玻璃上放置一塊紙板,并在紙板上放置一個物體。 用水平力輕輕拉動紙板,物體就會隨著紙板移動。 如果快速拉出紙板,物體就會落入杯子中。 這是因為()
A、輕輕驅動紙板時,物體與紙板之間的摩擦力較大
B、紙板輕輕驅動時,對物體的沖擊力小
C、紙板快速驅動時,物體受到的摩擦力較大
D、紙板快速驅動時,物體受到的沖擊較小
圖2)
分析:當紙板被輕輕驅動時,物體所受到的摩擦力為靜摩擦力,當紙板被快速驅動時,物體所受到的摩擦力為滑動摩擦力。 如果感覺最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,那么當紙板被輕輕驅動時,所遇到的摩擦力大于或等于當紙板被快速驅動時所遇到的摩擦力,所以A和C 是錯誤的; 當紙板被快速驅動時,物體與紙板之間的作用時間短,因此物體受到的沖量較小,所以正確答案為D。
用動量定律解釋現象時動量定理速度方向,關鍵是要清楚地分析斥力、時間和動量變化的情況。
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