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2动量和动量定理,第十六章动量守恒定律,1.能说出动量的概念,理解动量和动量变化的矢量性,会计算一维运动物体的动量变化.2.能说出冲量的概念,理解动量定理及其表达式,学会解释有关现象,能进行简单计算.3.理解和推导动量定理,并能够用动量定理解释相关生活现象.,学习目标,让粉笔从相同的高度分别落到水泥地上和铺在地上的厚布上,观察会有怎样的现象发生.结果:落在水泥地上的粉笔断了,而落在垫有厚布的地上却没有断.,演示实验:粉笔落地,在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等,这样做的目的是为了什么呢?而在某些情况下,我们又不希望这样,比如用铁锤钉钉子.这些现象中的原因是什么呢?通过我们今天的学习来探究其中的奥秘.,一、动量和冲量,I=Ft,N.s,与F的方向相同(F的方向不变时),p=mv,kg.m/s,与v方向一致,与v方向一致,p=mv2-mv1=p2-p1,kg.m/s,例题1.一个质量为0.1kg的钢球,以6m/s的速度在光滑水平面上向右运动,碰到坚硬墙壁后弹回,沿同一直线以6m/s的速度向左运动.碰撞前后钢球动量变化了多少?,v,解:取小球初速度方向为正方向,初动量:p=mv即P=0.16kgm/s=0.6kgm/s,末动量:p=mv即p=0.1(-6)kgm/s=-0.6kgm/s,故动量变化为:p=p-p=0.6kgm/s-(-0.6kgm/s)=-1.2kgm/s,“”表示力的方向与正方向相反即P方向水平向左.,v,v,在光滑水平面上的质量为m的物体在水平恒力F的作用下,经过时间t,速度由v变为v.,1.定理的推导,二、动量定理,可得Ft=mv-mv,即Ft=p-p,解:如图所示,物体的初动量为p=mv,末动量为p=mv,由加速度的定义式:,由牛顿第二定律F=ma=,2、定理的理解,(3)矢量式:,动量变化的方向和合外力冲量的方向相同,计算时要先规定正方向.,(2)合外力是恒力时I=Ft;合外力为变力的,若同一方向均匀变化,,(1)是合外力的冲量,三、动量定理应用,1.解释有关现象,透过现象看本质探究物理规律,越长,,一定,,越短,,则F越小.,则F越大.,直接跳在水泥地上行吗?,一定,,举例说明生活中还有那些现象利用了动量定理?,2.利用动量定理简单计算,例题2.在撑竿跳比赛的横杆下方要放上很厚的海绵垫子.设一位撑竿跳运动员的质量为70kg,越过横杆后从h5.6m高处落下,落在海绵垫上和落在普通沙坑里分别经历时间t11s、t20.1s停下.求两种情况下海绵垫和沙坑对运动员的作用力.,思路点拨从同一高度下落,落到接触面上的初动量相同,所以动量变化量相同,但作用时间不同.根据动量定理可求作用力.注意动量定理中的力是合外力,而不仅是支持力.,答案1440.8N8108N,由于作用时间较长,人所受的海绵垫和沙坑的作用力不是很大,重力不可忽略,在题目没有明确是否忽略重力时,先把重力考虑在内,然后根据求出的作用力确定重力是否可忽略.,解题步骤总结,1、确定研究对象,确定研究过程.,2、规定正方向,确定始、末两个状态的动量.,3、分析物体的受力情况,确定合外力的冲量.,4、根据动量定理列式求解.,动量定理的适用范围,1.动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力,对于变力,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值;,2.动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,还可以解决曲线运动中的有关问题,将较难的计算问题转化为较易的计算问题;,3.动量定理不仅适用于宏观低速物体,也适用于微观现象和变速运动问题.,动量定理的优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态.,课堂巩固,1物体在运动过程中加速度不为零,则下列说法正确的是()A物体速度的大小一定随时间变化B物体速度的方向一定随时间变化C物体动能一定随时间变化D物体动量一定随时间变化,解析:加速度不为零,说明物体的速度在变化,速度的改变存在三种情况:速度的方向不变,只是大小在变化(动能也变化);速度的大小不变,只是方向在变化(动能不变);速度的大小和方向同时改变(动能变化),A、B、C错误;动量是矢量,只要速度改变,物体的动量就一定改变,D正确.,答案:D,2.质量为0.5kg的小球沿光滑水平面以v15m/s的速度冲向墙壁后又以v24m/s的速度反向弹回,如图所示,若球跟墙的作用时间为0.05s,则小球所受到的平均力大小为_N.,90,3.如图所示,质量为m的物块在倾角为的光滑斜面上由静止下滑,求在时间t内物块所受各力的冲量及合外力的冲量.,4.羽毛球是速度最快的球类运动之一,我国羽毛球运动员傅海峰扣杀羽毛球的速度曾达到了332km/h.假设羽毛球飞来的速度为90km/h,傅海峰将球以332km/h的速度反向击回.设羽毛球的质量为5g,试求击球过程中羽毛球的动量变化.,所以动量的变化量pp

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