《2动量和动量定理》集体备课PPT课件优质课下载

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2、动量定理

基本模型：碰击模型

质量为m=1kg的小球由高h1=0.8m处自由下落，与地面碰撞t=0.1s后反弹，反跳的最大高度为h2=0.45m.求小球撞击地面的过程中球受到的平均压力。

变式1：连续流体模型

1、如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D，水流速度为v，水的密度为ρ，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。

求水柱对煤的平均冲力；

2、某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g.求：

(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量；

(ii)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。

变式2：微元法与电磁感应情境

如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内,有一个边长为a(a

A. 完全进入磁场中时线圈的速度大于（v0+v）/2

B. 安全进入磁场中时线圈的速度等于（v0+v）/2

C. 完全进入磁场中时线圈的速度小于（v0+v）/2

D. 以上情况A. B均有可能，而C是不可能的

如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直。导轨宽度为L，右端接有电阻R，MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良好，金属棒与导轨电阻均不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现给金属棒一水平冲量，使它以初速度v0沿导轨向左运动。已知金属棒在整个运动过程中，通过任一截面的总电荷量为q.求：

金属棒运动的时间t

上一题中：

(1)金属棒运动的位移s；

(2)金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q；

光滑U型金属框架宽为L，足够长，其上放一质量为m的金属棒ab，左端连接有一电容为C的电容器，现给棒一个初速v0，使棒始终垂直框架并沿框架运动，如图所示。求导体棒的最终速度。