学鲁科版选修35 1.1动量定理 课件（1）（11张）.ppt

第1节动量定理 问题1 当大卡车与轿车以相同的速度行驶时 哪一辆车停下来更困难 问题2 当相同的两辆轿车以不同的速度行驶时 速度大的还是速度小的轿车停下来更困难 一 动量和冲量1 动量 定义 动量p mv 动量是描述物体运动状态的一个状态量 它与时刻相对应 动量是矢量 它的方向和速度的方向相同 单位 kgm s 动量的变化 2 冲量 定义 恒力的冲量i ft 冲量是描述力的时间积累效应的物理量 是过程量 它与时间相对应 冲量是矢量 它的方向由力的方向决定 不能说和力的方向相同 如果力的方向在作用时间内保持不变 那么冲量的方向就和力的方向相同 3 冲量的单位 ns 二 动量定理 1 动量定理 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 即i p f t mv mv p 动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因 冲量是物体动量变化的量度 这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量 动量定理给出了冲量 过程量 和动量变化 状态量 间的互求关系 实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率 f p t 这也是牛顿第二定律的动量形式 动量定理的表达式是矢量式 在一维的情况下 各个矢量必须以同一个规定的方向为正 3 利用动量定理解题的步骤 明确研究对象和研究过程 研究对象可以是一个物体 也可以是质点组 如果研究过程中的各个阶段物体的受力情况不同 要分别计算它们的冲量 并求它们的矢量和 进行受力分析 研究对象以外的物体施给研究对象的力为外力 所有外力之和为合外力 研究对象内部的相互作用力不影响系统的总动量 不包括在内 规定正方向 由于力 冲量 速度 动量都是矢量 所以列式前要先规定一个正方向 和这个方向一致的矢量为正 反之为负 根据动量定理列式求解 写出研究对象的初 末动量和合外力的冲量 或各个外力的冲量的矢量和 以初速度v0平抛一个质量为m的物体 t秒内物体的动量变化是多少 例1 解 因为合外力就是重力 所以 p ft mgt 本题用冲量求解 比先求末动量 再求初 末动量的矢量差要方便得多 因此可以得出规律 i和 p可以互求 当合外力为恒力时往往用ft来求 当合外力为变力时 在高中阶段我们只能用 p来求 例2 关于冲量 动量及动量变化 下列说法正确的是 a 冲量方向一定和动量变化的方向相同b 冲量的大小一定和动量变化的大小相同c 动量的方向改变 冲量方向一定改变d 动量的大小不变 冲量一定为0 abc 水平面上一质量为m的物体 在水平恒力f作用下 由静止开始做匀加速直线运动 经时间t后撤去外力 又经过时间2t物体停下来 设物体所受阻力为恒量 其大小为 f f 2 f 3 f 4 解 整个过程的受力如图所示 对整个过程 根据动量定理 设f方向为正方向 有 f f t f 2t 0 得f f 3 例3 解 从图中可知 物体所受冲量为f t图线下面包围的 面积 设末速度为v 根据动量定理 f t p 有 f1t1 f2 t2 t1 mv 0 v f1t1 f2 t2 t1 m 如图表示物体所受作用力随时间变化的图象 若物体初速度为零 质量为m 求物体在t2时刻的末速度 例4 如图示 质量为6kg的木板a静止在光滑的水平面上 a板上有一质量为2kg的木块b a b之间的动摩擦因数 0 1 现在对a施加14n的水平推力f 作用4s后撤去该力 这时b刚好从a板上滑下 则这时a板的速度大小是 a 4m sb 7m sc 8m sd 9 3m s 解 b受到向右的摩擦力做匀加速运动 对b 由动量定理 mgt mv2 v2 4m s 对a 由动量定理 f mg t mv1 v1 8m s 或对ab系统 由动量定理ft mv1 mv