- 高二物理动量定理题及答案
以下是一些高二物理动量定理的题目及其答案:
1. 一个小球以一定的速度水平撞击地面,并反弹回来。忽略空气阻力,以小球和地面碰撞前的动量方向为正方向,分析小球在碰撞前后动量的变化和地面对小球的作用力。
答案:动量变化为0,地面对小球的作用力为0。
2. 质量为5kg的物体,在水平地面上滑行,受到与水平方向成30°角的斜向下的推力F=15N的作用,物体运动加速度为2m/s²。求物体与地面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
答案:动摩擦因数为0.2。
3. 质量为5kg的物体在水平地面上滑行,受到与水平方向成30°角的斜向下的推力F=20N的作用,物体运动加速度为4m/s²。求物体与地面间的最大静摩擦力。
答案:最大静摩擦力为80N。
4. 质量为5kg的小球以一定的初速度竖直向上抛出,上升的最大高度为10m,上升过程中受到空气阻力的大小为1N,求小球上升时所受的合力对小球做的功(空气阻力对小球做负功)。
答案:合力对小球做的功为-15J。
5. 质量为5kg的小球以一定的初速度竖直向上抛出,上升到最高点后又落回到原高度处,如果空气阻力的大小始终是小球重力的0.2倍,求小球在整个运动过程中受到的合力对小球做的功(空气阻力对小球做负功)。
答案:合力对小球做的功为-25J。
以上题目均涉及动量定理的应用,答案请到相关教育网站查询。
相关例题:
题目:
一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N、方向与地面成30度角斜向下的推力作用,物体在水平地面上移动了2m的距离,物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2。求在这个过程中,各个力对物体所做的功。
解答:
首先,我们需要明确在这个问题中,我们需要求解的力包括推力、重力、支持力和摩擦力。我们需要知道这些力的具体大小和方向,再根据动量定理进行求解。
1. 推力的功:
推力的大小为 F = 20N,方向与地面的夹角为30度。物体在这个力作用下移动了2m的距离,所以推力所做的功为:
W1 = Fs = 20 2 = 40J
2. 重力的功:
由于物体在重力方向上没有位移,所以重力不做功,即 W2 = 0。
3. 支持力的功:
支持力的大小与物体的位移垂直,所以支持力不做功,即 W3 = 0。
4. 摩擦力的功:
物体在摩擦力方向上移动了位移,所以摩擦力做功。根据摩擦力的大小和物体的位移,可计算出摩擦力所做的功为:
W4 = -fs = -μ(mgcosθ + Fsinθ)s = -0.2 (5 10 cos30) 2 = -16J
其中负号表示摩擦力做负功。
根据动量定理,合外力的冲量等于物体动量的变化。在这个问题中,物体的初速度为0,所以它的动量变化等于合外力的冲量。由于物体受到的合外力只有摩擦力和推力,所以有:
Ft = ΔP
其中F是推力的大小(即合力),t是物体在推力方向上移动的时间(即推力作用的时间),ΔP是物体动量的变化。由于物体在水平方向上移动了2m的距离,所以物体在推力方向上移动了这段距离所需的时间可以通过位移除以平均速度得到:t = 2 / (Fsinθ/m) = 2 / (20 sin30 / 5) = 1s。因此有:
W1 + W4 = ΔP·t + W2 + W3 = (40 - 16) 1 = 24J
希望这个例子能够帮助你理解高二物理动量定理的相关知识。如果你还有其他问题,欢迎继续提问。
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