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高中二年级物理

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    2008年8月8日,第29届奥运会在北京“鸟巢”隆重开幕,开幕式上多次燃放了壮观的焰火……试求以下三个问题:
    (1)花炮爆炸的高度为h=100 m,设爆炸前做竖直上抛运动,且在最高点爆炸,则花炮出炮口的速度约为多少?(g取10 m/s2
    (2)在上题中,假设花炮质量m=2kg,在炮筒中运动时间△t=0.02s,火药对花炮的平均推力是多少?
    (3)花炮在100 m高空中爆炸,若忽略空气阻力,各碎块在空中运动的轨迹为__________;如果飞出的各碎片初速度大小相等,则各碎片在空中组成的形状是______________。
    本题信息:2011年同步题物理计算题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “2008年8月8日,第29届奥运会在北京“鸟巢”隆重开幕,开幕式上多次燃放了壮观的焰火……试求以下三个问题:(1)花炮爆炸的高度为h=100 m,设爆炸前做竖直上抛运动...” 主要考查您对

竖直上抛运动

动量定理

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  • 竖直上抛运动
  • 动量定理

竖直上抛运动:

将物体以一定初速度沿竖直方向向上抛出,物体只在重力作用下运动(不考虑空气阻力作用),叫做竖直上抛运动。

竖直上抛运动的公式:
vt=v0-gt;h=v0t-gt2;速度位移公式:vt2-v02=-2gh。

运动特征:

①运动到最高点v=0,a=-g(取竖直向下方向为正方向);
②能上升的最大高度hmax=
③质点在通过同一高度位置时,上升速度与下落速度大小相等;物体在通过一段高度过程中,上升时间与下落时间相等,
④物体只受重力作用,具有竖直向上的初速度。

运动性质:

初速度不为零的匀变速直线运动。


竖直上抛的处理方法:

1、分段处理法:

①上升阶段:已知v0,a=-g,vt=0的匀减速直线运动,取向上为正方向较方便。所以运动规律为
    
    故,上升时间,最大高度

②最高点v=0,可是不处于静止状态,因为a=g。

③下降阶段:自由落体运动,取向下为正方向较方便。
      

2、对称性:

①竖直上抛的物体上抛达到最大高度与从这一高度落回抛出点所用的时间相等。

②竖直上抛物体在上升和下落过程中经过同一位置时的速度大小相等方向相反。

3、V-t图像:

4、整体分析法:

将全过程看成是加速度为-g的匀变速直线运动,应用公式

(1)s为正,表示质点在抛出点的上方,s为负表示在抛出点的下方。

(2)由同一s求出的t、可能有两个解,要注意分清其意义。

(3)算出的vt>0表示物体在向上过程中,vt<0表示物体在向下过程中;s>0表示物体在抛出点上方,s<0表示物体在抛出点下方.


动量定理:

1、内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
2、表达式:Ft=p'-p或Ft=mv'-mv。
3、注意:
①动量定理公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向;
②公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力;
③动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统。对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力;系统内力的作用不改变整个系统的总动量;
④动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值。

冲量,动量与动量变化:


动量变化:

(1)动量变化的表达式:。(此式为矢量式)。
(2)的求法:
①若在同一直线上,则先规定正方向,再用正负表示然后进行代数运算求解。
②若不在同一直线上,则用平行四边形定则(或三角形定则)求矢量差。
(3)△p的方向:△p的方向与速度的变化量的方向相同。

动量和能量的综合问题的解法:

 1.动量的观点与能量的观点
(1)动量的观点:动量定理和动量守恒定律。
(2)能量的观点:动能定理和能量守恒定律。这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变,它无需对过程是怎样变化的细节进行深入的研究,而关心的是运动状态变化即改变的结果量及其引起变化的原因,简单地说,只要知道过程的始末状态动量式、动能式和力在过程中的冲量和所做的功,即可对问题求解。
2.利用动量观点和能量观点解题时应注意的问题动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,还可写出分量表达式,而动能定理和能量守恒定律是标量表达式,绝无分量表达式。


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