广东省10年高三物理高考一轮复习：《动量和动量定理》课件.ppt

动量与动量定理教学目标 1 比较功与冲量的比较2 比较动能与动量的比较3 比较动量定理与动能定理的比较4 动量定理的应用 定性与定量 一 功与冲量的比较1 功是 反映力作用作在物体上经历一段后的效果 w 冲量 反映力作用在物体上经历一段后的效果 i 练习 质量为m的某物体静止在地面上t秒 则该物体所受重力的冲量为 重力的功为 2 w fscos 中 f必须是 若f是变力 则一般用求功 i ft中 f必须是 若f是变力 过程量 过程量 位移 fscos 时间 ft mgt 0 恒力 动能定理 恒力 则一般用求冲量 练习 一质点在水平面内以速度v做匀速圆周运动 如图 质点从位置a开始 经1 2圆周 质点所受合力的冲量是多少 解 质点做匀速圆周运动 合力是一个大小不变 但方向不断变化的力 变力的冲量一般不能直接由f t求出 可借助f t p间接求出 即合外力力的冲量由末动量与初动量的矢量差来决定 以vb方向为正 因为va v vb v 则 p vb va v v 2 v 合力冲量与vb同向 动量定理 3 功是 冲量是方向 二 动能与动量动量变化动能不一定变化 动能变化动量一定变化 标量 矢量 由f方向决定 三 动量定理与动能定理表述 推导 作用效果 动量定理 力在时间上积累的效果 改变物体的动量动能定理 力在空间上积累的效果 改变物体的动能 应用1 钢球从高处向下落 最后陷入泥中 如果空气阻力可忽略不计 陷入泥中的阻力为重力的n倍 求 1 钢珠在空中下落的高度h与陷入泥中的深度h的比值h h 2 钢珠在空中下落的时间t与陷入泥中的时间t的比值t t 解 1 由动能定理 选全过程 mg h h nmgh 0 h h nh h h n 1 1 2 由动量定理 选全过程 mg t t nmgt 0 t t nt t t n 1 1 小结 1 涉及时间与初 末速度 优先考虑动量定理涉及位移与初 末速度 优先考虑动能定理2 能用全过程列处理就全过程处理 比分部处理方便 但全过程处理时 应该找准各力对应的位移和时间 四 动量定理的应用例一 跳远运动中 运动员落地时最好落在沙池中 试用动量定理分析其原因 然后再举类似的三个例子 分析 运动员落地前动量mv一定 落地后动量为0 动量改变量一定 落到沙池上能有效地增加落地时间 根据 f g t 0 mv 知t越长 f越小 对人的伤害越小 如 跳高运动落到海绵垫上玻璃制品运输时 用泡沫包裹汽车安装减震器 使乘客坐得舒适 例二 如图示 一块铁压着一纸条放在水平桌面上 当以速度v抽出纸条后 铁块掉在地上的p点 若以2v的速度抽出纸条 则铁块落地点为 a 仍为p点b 在p点的左边c 在p点的右边d 在p点的右边原水平位移的两倍处 b 析 铁块与纸之间的摩擦力一定 ft mv 0抽出的速度越大 作用时间越短 铁块受到摩擦力的冲量越小 获得的速度越小 平抛的水平位移越小 定性应用动量定理小结 mv一定 t越小 f越大f一定 t越小 mv越小 例三 汽锤m 60kg 从高h 0 8m自由下落 汽锤与桩子之间相碰时间为t 0 1s 碰后汽锤的速度为零 不计空气阻力 求桩子受到的平均作用力大小 取g 10m s2 解 桩与锤之间的力互为作用力 求出汽锤的受到的作用力 就可以求出桩受到的作用力汽锤从h高处自由落体 取向上为正方向 由动量定理有 所以 桩子受到的作用力大小为3000n 定量计算小结 1 规定好正方向 与正方向相反的物理量用负表示2 重力是否应该计算 要看题目具体要求 或根据题目暗示判断 一般情况下 外力远远大于重力才能不计重力的影响 3 动量定理解题按照以下几个步骤 1 明确研究对象和研究过程 2 受力分析 3 规定正方向 4 找出初末状态的动量和合外力的冲量 5 根据动量定理列方程求解 练习1 一质量为m的小球 以初速度v0沿水平方向射出 恰好垂直地射到一倾角为30 的固定斜面上 并立即反方向弹回 已知反弹速度的大小是入射速度大小的3 4 求在碰撞中斜面对小球的冲量大小 由 得 碰撞过程中 小球速度由v变为反向的3v 4 碰撞时间极短 可不计重力的冲量 由动量定理 斜面对小球的冲量为 解 小球做平抛撞到斜面上 设刚要碰撞斜面时小球速度为v 由题意 v的方向与竖直线的夹角为30 如右图 得v 2v0 练习2 一节车厢以速度v 2m s从传送带前通过 传送带每秒2kg的速度将矿砂散落 可认为离开传送带的速度为零 到车厢内 为了保持车厢匀速 设车厢受到的阻力不变 对车厢增加的牵引力为多大 解 取车m和ts内落到车上的矿砂m为研究对象 以原来的运动方向为正方向 由动量定理有 练习3 如图 物体m m用轻绳连接后挂在弹簧上静止不动 细线烧断后 物体m上升到某一位置时速度v 此时物体m的速度为u 在这段时间里 弹簧对