高三物理动量和动量定理.ppt

动量和动量定理,一、动量概念及其理解,复习精要,（1）定义：物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量p=mv,（2）特征：,动量是状态量，它与某一时刻相关；,动量是矢量，其方向与物体运动速度的方向相同。,（3）意义：速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。,二、冲量概念及其理解,（1）定义：某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=Ft,（2）特征：,冲量是过程量，它与某一段时间相关；,冲量是矢量，对于恒力的冲量来说，其方向就是该力的方向。,（3）意义：冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定的物体来说，合外力决定着其速度将变多快；合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的物体来说，合外力决定着其动量将变多快；合外力的冲量将决定着其动量将变多少。,三、关于冲量的计算,（1）恒力的冲量计算,恒力的冲量可直接根据定义式来计算，即用恒力F乘以其作用时间t而得。,（2）方向恒定的变力的冲量计算。,如力F的方向恒定，而大小随时间变化的情况如图1所示，则该力在时间t=t2-t1内的冲量大小在数值上就等于图1中阴影部分的“面积”。,（3）一般变力的冲量计算,在中学物理中，一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。,（4）合力的冲量计算,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。,四、动量定理,（1）表述：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化,I=PFt=mv-mv=p,（2）导出：动量定理实际上是在牛顿第二定律的基础上导出的，,由牛顿第二定律F=ma,两端同乘合外力F的作用时间t，即可得,Ft=mat=m(v-v0)=mv-mv0,动量定理的意义：,（3）,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=pt（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决定其正负。,动量定理的特点：,（4）,矢量性：合外力的冲量Ft与动量的变化量p均为矢量，规定正方向后，在一条直线上矢量运算变为代数运算；,相等性：物体在时间t内物体所受合外力的冲量等于物体在这段时间t内动量的变化量；因而可以互求。,独立性：某方向的冲量只改变该方向上物体的动量；,广泛性：动量定理不仅适用于恒力,而且也适用于随时间而变化的力.对于变力,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值;不仅适用于单个物体,而且也适用于物体系统。,定理,利用动量定理解题的步骤：,（5）,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.,写出确定研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各个外力的冲量的矢量和）。,注意要把v1和v2换成相对于同一惯性参照系的速度；,根据动量定理列式求解Ft=mv2mv1,定理,意义,002.南京师大08届物理之友力学综合(二)4,4、质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和月球表面以相同的初速度竖直上抛比较两种情况，下列说法中正确的有()A物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大B在上升到最高点的过程中，它们受到的外力的冲量大小相等C在上升到最高点的过程中，它们克服重力做的功相等D落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等,BC,021.华南师大附中207208学年度综合测试(二)4,4在放枪过程中，子弹向前枪向后运动，以下说法正确的是（）A子弹的动量比枪的动量大B子弹的动能比枪的动能大C子弹受到的冲力比枪受到的冲力大D子弹和枪这个系统的机械能守恒,B,022.福州三中0708学年第三次月考2,2质量为m的木块以初速为v0在水平桌面上滑行，它跟桌面间的动摩擦因数为，那么，决定木块在桌面上滑行时间的条件是（）,Av0和mBv0和Cv0、m和Dm和,B,061.北京西城区2008年5月抽样17,17如图所示，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B，质量之比mAmB=31。将两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的弹簧。烧断细线后至弹簧恢复原长前的某一时刻，两辆小车的()A加速度大小之比aAaB=11B速度大小之比vAvB=13C动能之比EkAEkB=11D动量大小之比pApB=13,B,010.07-08学年清华大学附中高考模拟试题10,10从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为v和2v，不计空气阻力，则两个小物体从抛出到落地动量的增量相同从抛出到落地重力做的功相同从抛出到落地重力的平均功率相同落地时重力做功的瞬时功率相同以上说法正确的是（）ABCD,D,022.福州三中0708学年第三次月考4,BD,4一小球沿光滑的水平地面运动，撞向竖直的墙壁，小球撞墙前后的动量变化量p和动能变化量Ek有多种可能值（）,A若p最大，则Ek为最大B若p最大，则Ek为零C若p最小，则Ek为最小D若p最小，则Ek为最大,052.2008年北京东城区第一次模拟试题14,14下列说法正确的是()A质点做自由落体运动，每秒内重力所做的功都相同B质点做平抛运动，每秒内动量的增量都相同C质点做匀速圆周运动，每秒内合外力的冲量都相同D质点做简谐运动，每四分之一周期内回复力做的功都相同,B,022.福州三中0708学年第三次月考8,8如图所示，粗糙斜面固定在地面上，一质点从斜面底端A点以某一速度v0沿斜面向上运动，到最高点B后又返回原处A点，在此过程中，下列判断正确的是（）A该质点上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B该质点上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C该质点上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率D该质点上升过程中所受合外力的冲量大于下降过程中所受合外力的冲量,BD,021.华南师大附中207208学年度综合测试(二)6,6在粗糙水平面上运动的物体，从A点开始受水平恒力F作用做直线运动到B点，已知物体在B点的速度与在A点的速度大小相等，则在这过程中（）A物体不一定作匀速直线运动BF始终与摩擦力方向相反CF与摩擦力对物体所做总功为零DF与摩擦力对物体的总冲量为零,AC,008.07-08学年度唐山市重点中学模拟试卷三3,3正在粗糙水平面上滑动的物块，从t1时刻到时刻t2受到恒定的水平力F的作用，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在t1时刻的速度与t2时刻的速度大小相等，则在此过程中()A物块可能做匀速直线运动B物块的位移可能为零C物块动量的变化一定为零DF一定对物块做正功,AD,解见下页,解：,依题意，物块受到恒定的水平力F的作用，在t1时刻和t2时刻的速度大小相等，F的方向可能与运动方向相同且大小等于摩擦力，则物块作匀速运动；,F的方向也可能与运动方向相反且大于摩擦力，则物块先匀减速S1位移速度减到0，然后反向匀加速S2位移速度增加到v，,由-(F+f)S1=0-1/2mv2(F-f)S2=1/2mv2S2S1，,物块反向匀加速超过原位置,物块的总位移不可能为零,所以A、D正确，B错。,由于t1时刻和t2时刻的速度大小相等，方向可能相同，可能相反，所以动量变化量P=0或P=2mv,C错。,错点警示：此题的易错点为误选C，物体做直线运动，经过一段时间速度大小相同,方向可能相反,可能相同,而动量的变化量为矢量，求动量的变化量应选正方向。,051.北京西城区08年4月物理一模20,20水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的vt图线如图所示，图中ABCD。则整个过程中（）AF1的冲量等于F2的冲量BF1的冲量大于F2的冲量C摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D合外力对a物体的冲量等于合外力对b物