207人教版 选修35 动量和动量定理 课件（27张）.ppt

16 2动量和动量定理 定义 物体的质量和速度的乘积 叫做物体的动量p 用公式表示为p mv 一 动量 2 单位 千克 米 秒 符号是kg m s 3 矢量性 动量的方向与该时刻速度的方向相同 4 状态量 动量与 时刻 对应 5 相对性 与参考系的选择有关 6 动量变化量 p 动量变化 动量增量 p p p 矢量差 例1 一个质量是0 1kg的钢球 以6m s的速度水平向右运动 碰到一个坚硬物后被弹回 沿着同一直线以6m s的速度水平向左运动 如图 碰撞前后钢球的动量各是多少 碰撞前后钢球的动量变化了多少 例2 一个质量是0 2kg的钢球 以2m s的速度斜射到坚硬的大理石板上 入射的角度是45 碰撞后被斜着弹出 弹出的角度也是45 速度大小仍为2m s 用作图法求出钢球动量变化大小和方向 po pt 如果不在同一直线上 则按照以下规则进行 将初动量和末动量的尾端放在一起 从初动量箭端指向末动量的箭端的有向线段就是动量的变化量 例3 一个质量为m 1kg的物体 以初速度v0 10m s水平抛出 求 1 1s末物体的动量 2 1s内物体动量的变化量 vo vt 二 动量定理 质量为m的物体 在恒力的作用下 经过一段时间t 速度由v变为v 求恒力f 由牛顿第二定律 得 由加速度定义 得 变形可得 f ma 联立可得 p t 这就是牛顿第二定律的另一种表达形式 力与力的作用时间的乘积叫力的冲量 i ft 1 内容 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 这就是动量定理 2 表达式 或 3 冲量 二 动量定理 定义 作用在物体上的力和作用时间的乘积 叫做该力对这个物体的冲量i 用公式表示为i ft 2 单位 牛 秒 n s 3 矢量性 方向与动量变化的方向一致 4 过程量 4 动量定理的适用范围 恒力 变力 直线 曲线 宏观 微观 低速 高速 1 竖立放置的粉笔压在纸条的一端 要想把纸条从粉笔下抽出 又要保证粉笔不倒 应该缓缓 小心地将纸条抽出 还是快速将纸条抽出 说明理由 三 动量定理的定性应用 2 有一种杂技表演 一个人躺在地上 上面压一个质量较大的石板 另一个人手持大锤狠狠地打到石板上 问躺着的人是否会有危险 为什么 三 动量定理的定性应用 用铁锤猛击放在 大力士 身上的大石块 大石块受到很大的打击力而破裂 但是 根据动量定理得对大石块来说 虽然受到的作用力f很大 但力作用时间极短 而大石块的质量又很大 因而引起的速度变化就很小 即大石块几乎没有向下运动 而且石块与人的身体接触面积又较大 据 所以人身体受的压强并不很大 故此人不会受伤 当然 这还和表演者技术本领有关 钉钉子用铁锤 而不用橡皮锤 工厂里 工人用冲床冲压钢板 上述例子中 作用时间很短 得到很大的作用力 而被人们利用 相反有些时候需要延长作用时间 减小力的作用 跳远时跳落在沙坑里 轮船码头上装有橡皮轮胎 电视机外面包有塑料泡沫 四 动量定理的定量计算 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 设球棒与垒球的作用时间为0 01s 设球棒对垒球的平均作用力有多大 总结运用动量定理解题的步骤 确定研究对象 对研究对象进行受力分析 确定力的作用时间 找出物体的初末状态并确定相应的动量 如果初 末动量在同一直线上 则选定正方向 根据动量定理列方程求解 四 动量定理的定量计算 2 已知鸟的质量为1kg 身长为15cm 鸟与飞机相撞面积s 0 01m2 飞机的速度为600m s 试求鸟对飞机的撞击所产生压强的大小 3 用0 5kg的铁锤钉钉子 打击时铁锤的速度为4m s 打击后铁锤的速度为0 设打击时间为0 01s 质量为2kg的物体a 静止光滑的水平面上 受如图f 10n的力作用了10s 求 在此过程中f的冲量 重力的冲量 支持力的冲量 合力的冲量 600 f 五 常见的几种求冲量的方法 小结 1 公式法 i ft 2 图像法 f t图 面积 3 合力冲量求法 五 常见的几种求冲量的方法 利用动量定理 先求合力 再求冲量 4 质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放 下落1s落到沙子表面上 又经过0 2s 铁球在沙子内静止不动 假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变 求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力 g 10m s2 60n 5 质量为m 1kg的小球由高h1 0 45m处自由下落 落到水平地面后 反跳的最大高度为h2 0 2m 从小球下落到反跳到最高点经历的时间为 t 0 6s 取g 10m s2 求 小球撞击地面过程中 球对地面的平均压力的大小f 60n 报道1 1962年 一架 子爵号 客机 在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞 客机坠毁 十七人丧生 报道2 1980年 一架英国的 鸽式 战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相撞 飞机坠毁 飞行员弹射逃生 问题 小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物 质量为m的物体竖直向上抛出 从开始抛出到上升到最高点用时为t1 从最高点落回抛出点用时间t2 所受空气阻力大小恒为f 上升的最大高度为h 上升过程 下