专题一 冲量和动量－－李喜昌.ppt

part 动量定理 第六章动量 专题一冲量和动量 河北师大附中李喜昌 1 动量 运动物体的质量和速度的乘积叫做动量 矢量性 方向与速度方向相同 瞬时性 通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量 计算动量应取这一时刻的瞬时速度 相对性 物体的动量亦与参照物的选取有关 通常情况下 指相对地面的动量 专题一冲量和动量 2 动量 速度和动能的区别和联系 动量 速度和动能是从不同角度描述物体运动状态的物理量 速度描述物体运动的快慢和方向 动能描述运动物体具有的能量 做功本领 动量描述运动物体的机械效果和方向 动量的大小与速度大小成正比 动能的大小与速度的大小平方成正比 速度和动量是矢量 且物体动量的方向与物体速度的方向总是相同的 而动能是标量 速度变化的原因是物体受到的合外力 动量变化的原因是外力对物体的合冲量 动能变化的原因是外力对物体做的总功 3 动量的变化 动量是矢量 当初态动量和末态动量不在一条直线上时 动量变化由平行四边形法则进行运算 动量变化的方向与速度的改变量 v的方向相同 当初 末动量在一直线上时通过选定正方向 动量的变化可简化为带有正 负号的代数运算 4 冲量 某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量 矢量性 对于恒力的冲量来说 其方向就是该力的方向 时间性 由于冲量跟力的作用时间有关 所以冲量是一个过程量 绝对性 由于力和时间都跟参考系的选择无关 所以力的冲量也与参考系的选择无关 5 关于冲量的计算 恒力的冲量计算直接根据定义式i f t来计算 一般变力的冲量根据动量定理求解 其中对于随时间均匀变化的变力的冲量等于其平均力的冲量 在f t图像中 力f的冲量等于图像与坐标轴所围成的 面积 几个力的合力的冲量计算 既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和 又可以先算各个分力的合力再算合力的冲量 bd 1 如图所示 两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下 到达斜面底端 两物体具有相同的物理量是 a 到达底端时的速度b 到达底端时的动能c 到达底端时的动量d 到达底端的过程中动能的变化 e 到达底端的过程中动量的变化 小试牛刀 动能跟瞬时速率相对应 动能跟速率的平方成正比 动能和速率都是标量 动量跟瞬时速度相对应 动量大小与瞬时速度大小成正比 动量和瞬时速度都是矢量 方向相同 2 2007年理综全国卷 16 如图所示 pqs是固定于竖直平面内的光滑的1 4圆周轨道 圆心o在s的正上方 在o p两点各有一质量为小物块a和m的b 从同时刻开始 a自由下落 b沿圆弧下滑 以下说法正确的是 a a比b先到达s 它们在s点的动量不相等b a与b先到达s 它们在s点的动量不相等c a比b先到达s 它们在s点的动量相等d b比a先到达s 它们在s点的动量相等 a 解 a做自由落体运动 b做变速圆周运动 当摆角很小时可视为振动处理 当摆角不是很小时 可以推知 时间tb不会比tc小 所以ta tb 根据机械能守恒得知 a b到达s的速度大小相等 但方向不同 动量mv大小相等 但方向不同 故a选项正确 比较两个矢量是否相等 先看方向 后看大小 3 质量为100g的皮球从离地5m处自由落下 它在第1s内动量变化大小和 方向 若皮球触地后反弹到离地3 2m处时速度变为零 皮球与地碰撞过程中动量变化的大小为 方向 g取10m s2 1kgm s 竖直向下 1 8kgm s 竖直向上 过程和状态分析是物理解题的生命线 速度是联系各个过程的桥梁 同一条直线上矢量的合成和分解的处理方法 首先规定正方向 已知量同正反负 未知量正同负反 建立符合规则 将矢量运算转化成了带有正 负号的代数运算 力相同 作用时间不同 对动量变化的影响不同 4 从距地面相同的高度处以相同的速率抛出质量相等的a b两球 a竖直上抛 b竖直下抛 当两球分别落地时 a 两球的动量变化和落地时的动量都相同b 两球的动量变化和落地时的动量都不相同c 两球的动量变化相同 但落地时的动量不相同d 两球的动量变化不相同 但落地时的动量相同 5 质量m 5kg的质点以速率v 2m s绕圆心o做匀速圆周运动 如图所示 1 小球由a到b转过1 4圆周的过程中 动量变化量的大小为 方向为 2 若从a到c转过半个圆周的过程中 动量变化量的大小为 方向为 从b指向c 与a点的速度方向相反 高中物理和初中物理的一个很大区别在于强调物理量的矢量性 6 质量为m的物体以初速v0做平抛运动 经历时间t 下落的高度为h 速度为v 在这段时间内物体动量增量的大小 a mv mv0b 2mgtc md 正交分解思想 解析 从速度的合成平行四边形各边乘以质量变成动量的合成的平行四边形 已知对角线和一个邻边求另一个邻边的问题 属于矢量的分解 减法 也可以把矢量的减法转化为矢量的加法来认识 cd 解析 经过t 10s后 f1的冲量i1 10 10 2 50n sf2的冲量i2 50n s 合力f的冲量为0 如果力随时间做线性变化 可以用图像法求变力的冲量 此时比较容易求平均力 该图线和时间轴所围成的面积在量值上代表着力的冲量 7 一个物体同时受到两个力f1 f2的作用 f1 f2与时间t的关系如图所示 如果该物体从静止开始运动 经过t 10s后f1 f2以及合力f的冲量各是多少 8 用电钻给建筑物钻孔时 钻头所受阻力与深度成正比 若钻头匀速钻进第1s内阻力的冲量为100n s 求5s内阻力的冲量 用f t图像求变力的冲量与用f s图像求变力的功 方法如出一辙 都是通过图线与坐标轴所围成的面积来求解 所不同的是冲量是矢量 面积在横轴上方 下方 表示冲量的方向为正方向 负方向 而功是标量 面积在横轴上方 下方 表示正功 负功 9 如图所示 质量为m的质点 以速率v在水平面内做匀速圆周运动 当质点由a移动到b做1 4圆弧运动中 作用在质