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课件名称 16 6用动量概念表示牛顿第二定律 足球场上红队5号队员一个弧线型角球 早就埋伏在白队球门框旁的红队8号队员迅速插上 一个漂亮的 狮子摇头 把球顶进了白队的球门 场上一片欢呼 但是 如果飞来的是一块石块 那怕石块的质量比足球要小 人们敢去顶吗 显然不会那么去做 为什么呢 同学们能不能讲出些道理来 问题 观察与思考 鸡蛋从一米多高的地方落到地板上 肯定会被打破 现在 在地板上放一块泡沫塑料垫 让鸡蛋落到泡沫塑料上 会看到什么现象 你能解释这种现象吗 生活中的这些现象都是什么原理呢 由牛顿第二定律知 f ma 而加速度 问题 能否用动量的概念表示牛顿第二定律 能说出上式的物理意义吗 这是牛顿第二定律的另一种表述 一 牛顿第二定律的动量表示 矢量式 思考 对物体所受的合外力与其动量之间的关系 叙述正确的是 a 物体所受的合外力与物体的初动量成正比b 物体所受的合外力与物体的末动量成正比c 物体所受的合外力与物体动量变化量成正比d 物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比 d 问题 你对冲量有怎样的理解 上式还可整理得 上式右边是动量的变化量 那么左边有什么物理意义呢 是过程量 二 冲量 1 概念 力f和时间t的乘积叫做力f在这一段时间内的冲量 2 定义式 i ft 3 单位 牛秒 符号是ns 4 对冲量的理解 2 过程性 1 矢量性 运算遵循平行四边形定则 3 绝对性 力的冲量与参照物的选择无关 例1 质量为m的物体a受如图所示f的力作用了ts 物体始终保持静止 则在此过程中 a f的冲量大小为ftcos600 b f的冲量大小为0 c f的冲量大小为ft d 合力的冲量为0 思考 重力的冲量和地面对物体的支持力的冲量各为多少 cd 答案 mgt和 mg f t 请说出的物理意义 1 内容 物体所受合力的冲量等于物体动量的变化 三 动量定理 2 表达式 想一想 动量定理适用于恒力 是否也适用于变力 对于变力的情况 应怎么理解式中的f 试举例说明 动量定理适用于恒力 也适用于变力 对于变力 式中的f应理解为变力在作用时间里的平均值 如铁锤钉钉子 3 应用 答案 i p 2mv 思考1 质量为m的物体 沿半径为r的轨道以速率v做匀速圆周运动 求物体所受的合外力在半周期内的冲量 思考2 以速度v0水平抛出一个质量为1kg的物体 若在抛出后5s钟落地 求它后3s内动量的变化 答案 p mgt 30kgm s 根据上述 你可归纳出什么结论 例2 如图 用0 5kg的铁锤把钉子钉进木头里去 打击时铁锤的速度v 4 0m s 如果打击后铁锤的速度变为零 打击的作用时间是0 01s 求铁锤钉钉子的平均作用力 解析 取铁锤作为研究对象 铁锤受到钉子的作用力为f 取竖直向下为正方向 则由动量定理得 mg f t 0 mvf mv t mg 2
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