习题课2：动量和能量的综合应用

[学习目标] 1.熟练掌握动量守恒定律的运用.2.综合应用动量和能量观点解决力学问题．

[导学探究]　如图1所示，质量为2 kg的物体静止在与其之间动摩擦因数μ＝0.5的粗糙水平面上，现加一F＝20 N的水平恒力使之开始向右加速运动，求物体速度达到20 m/s时，需要的时间t和经过的位移x.(请分别利用牛顿运动定律、动量定理和动能定理计算，重力加速度g＝10 m/s2)

图1

答案　对物体受力分析如图所示：

方法一：根据牛顿第二定律

F－μmg＝ma　v＝at　x＝at2

解得t＝4 s，x＝40 m.

方法二：根据动量定理可得：(F－μmg)t＝mv－0

解得：t＝4 s.

根据动能定理可得：Fx－μmgx＝mv2－0

解得x＝40 m.

[知识梳理]　解决力学问题的三个基本观点

(1)力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及物体的受力、加速度或匀变速运动的问题．

(2)动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解，常涉及物体的受力和时间问题，以及相互作用物体的问题．

(3)能量的观点：在涉及单个物体的受力和位移问题时，常用动能定理分析；在涉及系统内能量的转化问题时，常用能量守恒定律．