动量定理（高中物理教学课件）完整版4

02.动量定理图片区物体所受的合外力等于物体动量的变化率合力对时间的累积等于物体动量的变化量物体发生碰撞时，由于受到了力的作用，动量发生了改变，对于某一物体而言，动量变化和所受的力有怎样的关系呢？一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到一恒力的作用，做匀变速直线运动。在初始时刻，物体的速度为v，经过一段时间Δt，它的速度为v′，则恒力F为多大？物体所受的合外力等于物体动量的变化率二.冲量1.定义：力F与力的作用时间t的乘积叫作力的冲量，用I表示2.表达式：I＝F·t（只适用于恒力）3.单位：牛秒，符号是N·S4.矢量性：方向与力的方向有关若力的方向不变：冲量的方向跟力的方向相同若力的方向改变：冲量方向由Δp方向（或平均作用力方向）决定5.过程量：讲冲量的时候必须讲清哪个过程或者哪段时间内哪个力的冲量一.合力与动量变化的关系功冲量内容力与力的方向上位移的乘积力与力的作用时间的乘积表达式适用范围恒力变力可用微元法、F-x面积、动能定理求功可用微元法、F-t面积、动量定理求冲量累积力对位移累积力对时间累积物理意义功是能变化的量度冲量是动量变化的量度二.冲量功与冲量对比分析例1.一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.01s，球棒对垒球的平均作用力是多大？典型例题例2.一质量m=2kg的物体处于静止，经t=5s，求（1）重力的冲量：（2）支持力的冲量：（3）合外力的冲量：GN典型例题1.内容：物体在一个过程中所受合外力的冲量等于物体动量变化量。2.表达式：I合=pt-p0=Δp或者F合t=mvt-mv0注意：①冲量是物体动量变化的原因②动量定理适用范围广：恒力做功、变力做功、直线运动、曲线运动、宏观物体、微观物体、单过程、多过程……③当变力作用时，冲量的方向与动量的变化量Δp方向一致。如求圆周运动冲量的方向时不可以用Ft来求，但可以用Δp来求。④动量定理解题只需要知道初末状态。⑤虽然I合=Δp，但是单位不要混用三.动量定理思考与讨论:如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？由微元法可知F-t图像下面积代表冲量

为该过程中的平均作用力。三.动量定理3.变力的冲量：①若力的方向不变，大小发生变化，则可用F-t图像下面的面积表示冲量②若力的大小不变，方向在变，或者大小方向都在变可用动量定理求变力的冲量。三.动量定理例3.如图所示，质量为m的小球在水平面内做圆锥摆运动，长为L的细线与竖直方向夹角为θ，求一个周期内：（1）重力的冲量（2）绳子拉力的冲量（3）合力的冲量典型例题例4.质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上后立即停止，铁锤与水泥桩撞击的时间是0.05s，撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？vmgF典型例题动量定理与动能定理对比分析涉及时间问题优先考虑动量定理涉及位移问题优先考虑动能定理动量定理动能定理内容物体所受合外力的冲量等于动量的变化量物体所受合外力做的功等于动能的变化量表达式适用范围恒力变力直线曲线宏观微观单过程多过程优越性只需知道初末状态意义对时间累积对位移累积三.动量定理例5.在光滑水平面上，原来静止的物体在水平恒力F的作用下，经过时间t，通过位移l后，动量变为p，动能变为Ek。以下说法正确的是：（）A.在力F的作用下，这个物体若经过位移2l，其动量将等于2pB.在力F的作用下，这个物体若经过时间2t，其动量将等于2pC.在力F的作用下，这个物体若经过时间2t，其动能将等于2EkD.在力F的作用下，这个物体若经过位移2l，其动能将等于2EkBD典型例题橡皮轮胎延缓了作用时间，由F合t=Δp可知，Δp一定时，t越大F越小，起到了缓冲作用。四.动量定理在生活中的应用问题：为什么钉木头要用铁锤敲钉子，而家里装修时工人敲地砖用橡皮锤？四.动量定理在生活中的应用问题：为什么跳远要跳到沙坑里，跳高跳到海绵垫子上？而不是让他们直接跳到水泥地上？四.动量定理在生活中的应用问题：鸡蛋为什么掉水泥地上易破而掉海绵垫上不易破？为什么跳伞运动员落地时要下蹲？足球飞来时运动员会用头去顶球，如果飞过来的是铅球能顶吗？胸口碎大石为什么人没事？高空作业的工人往往身上要绑一根弹性绳是为什么？运输物体为什么要包一层泡沫？骑车为什么要带头盔？汽车为什么要有安全气囊……四.动量定理在生活中的应用问题：鸡蛋为什么掉水泥地上易破而掉海绵垫上不易破？为什么跳伞运动员落地时要下蹲？足球飞来时运动员会用头去顶球，如果飞过来的是铅球能顶吗？胸口碎大石为什么人没事？高空作业的工人往往身上要绑一根弹性绳是为什么？运输物体为什么要包一层泡沫？骑车为什么要带头盔？汽车为什么要有安全气囊……四.动量定理在生活中的应用例6.如图所示，一恒力F与水平方向夹角为θ，作用在置于粗糙水平面上质量为m的物体上，作用时间为t，物体保持静止，则力F的冲量为

，合力的冲量

。例7.关于冲量和动量，下列说法中正确的是:（）A、冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量B、动量是描述物体运动状态的物理量C、冲量是物体动量变化的原因D、冲量是描述物体状态的物理量

Ft0ABC典型例题例8.甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（）A.甲物体受到的冲量大B.乙物体受到的冲量大C.两个物体受到的冲量大小相等D.无法判断例9.质量为1kg的物体做直线运动，其速度图象如图所示．则物体在前10s内和后10s内所受外力的冲量分别是(

)A．10N·s

10N·sB．10N·s－10N·sC．0

10N·sD．0－10N·sCD典型例题例10.一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，g取10m/s2

。（