学沪科版选修35 1.1探究动量变化与冲量的关系 课件（4）（18张）.ppt

1 1探究动量变化与冲量的关系 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 问题 能说出上式的物理意义吗 一 动量p 1 定义 运动物体的m和v的乘积 2 表达式 p mvv为瞬时速度3 单位 kgm s4 p是矢量 方向与速度同向 5 p是状态量 与某时刻物体的m和v对应 6 动量的相对性 v与参考系选择有关 常以地面为参考系 是物体 或物体系 末动量与初动量的矢量差 7 动量的变化 a 初 末动量共线 选定正方向 矢量运算转化为代数运算 b 初 末动量不共线 运算遵循平行四边形定则 8 p与ek的关系 1 定义 恒力的冲量i ft2 单位 ns3 冲量是过程量 描述力的时间积累效应 4 冲量是矢量 方向由力的方向决定 恒力的i方向与力同向 5 冲量是绝对的 6 注意 冲量和功不同 恒力在一段时间内可能不作功 但一定有冲量 二 冲量 多学一点 变力的冲量 f t图像 图线与t轴夹的面积为变力的冲量 1 内容 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 2 表达式 i pft mv2 mv1 p动量变化率f p t 3 表明 i是使物体p发生变化的原因和量度 i与 p等效 4 i是物体所受的合外力的冲量 5 矢量性 规定正方向 三 动量定理 6 独立性 某方向的冲量只改变该方向上物体的动量 7 广泛性 动量定理适用于恒力 变力 f平均值 适用于单个物体 物体系统 四 用动量定理解释现象 例1 人从高处跳下 与地面接触时双腿弯曲 这样是为了 a 减少落地时的动量b 减少动量的变化c 减少冲量d 减小地面对人的作用力 1 动量变化一定时 力作用时间越短 力就越大 d 2 作用力一定 力的作用时间越长 动量变化就越大 例2 把重物压在纸带上 用一水平力缓缓拉动纸带 重物跟着纸带一起运动 若迅速拉动纸带 纸带就会从重物下抽出 解释这个现象的原因是 a 在缓缓拉动纸带时 纸带给重物的摩擦力大b 在迅速拉动纸带时 纸带给重物的摩擦力大c 在缓缓拉动纸带时 纸带给重物的冲量大d 在迅速拉动纸带时 纸带给重物的冲量大 c 用一条细线悬挂着一个重物 把重物拿到悬挂点附近 然后释放 重物可以把细线拉断 如果在细线上端拴一段橡皮筋 再把重物拿到悬挂点附近释放 细线就不会被拉断了 现在你能解释为什么吗 问题 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳 翻滚并做各种空中动作的运动项目 一个质量为60kg的运动员 从离水平网面3 2m高处自由下落 着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5 0m高处 已知运动员与网接触的时间为1 2s 求这段时间内网对运动员的平均作用力 g取10m s2 五 用动量定理解题 例 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 200 5 n 205n即铁锤受到的作用力为205n 方向向上 依据牛顿第三定律 铁锤钉钉子的平均作用力为205n 方向向下 3 利用动量定理解题步骤 明确研究对象和研究过程 进行受力分析 规定正方向 确定对象的初 末动量和合外力的冲量 列方程 求解 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 13 练习 质量为m的小球 从沙坑上方自由下落 经t1到达沙坑表面 又经t2停在沙坑里 如图所示 求 1 沙对小球的平均阻力f 2 小球在沙坑里下落过程所受的总冲量i 14分 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 04年广东14 解 小球做平抛运动 设碰撞斜面时速度