2013年专题动量课件

专题（七）动量（1）动量与动量定理一.基本概念1.动量:(1)定义:物体的质量与物体在某一时刻的速度的乘积叫物体在这一时刻的动量(2)表达式:P=mvv是物体在某一时刻对地的速度(3)矢量性:矢量;方向与速度方向相同(4)注意:a.动量是状态量,b.区别对待P=mv和E=mv2/2【例1】自塔顶以相同的速率抛出A.B.C三小球,A竖直上抛,B平抛,C竖直下抛.另有D球从塔顶自由下落,四小球质量相等,落到同一水平面上.则【】A.落地时动能相同的小球是A、B、CB.落地时动量相同的小球是A、B、CC.从离开塔顶到落地过程中,动能增量相同的小球只有A、B、CD.从离开塔顶到落地过程中,动量增量相同的小球只有B、D(1)定义:力与该力作用的时间的乘积叫做该力的冲量(2)表达式:I=Ft(3)矢量性:矢量,方向由力的方向决定(4)注意:W=FScosαI=Ft力对空间的积累力对时间的积累若力为恒力:I=FtFt若力为变力:I=“S面积”(a)(b)(c)冲量是个过程量2.冲量练习.一个静止的质点，在0～4s时间内受力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在【】A．第2s末速度改变方向B．第2s末位移改变方向C．第4s末回到原出发点D．第4s末运动速度为零F/Nt/s12341-1D3.动量的变化(1)若初、末速度在一条直线上:∆P=mvt-mv0先设正方向:(2)若初末速度不在一条直线上:mv0mvt∆P∆P=Ⅰ合注意:动量的变化量是矢量方向与合外力的冲量方向相同例2.一个质量为m=2kg的球,以6m/s速度垂直撞墙,又以4m/s速度反向弹回,求小球的动量变化及墙对球做的功v0vt正∆P=mvt-mv0=－2×4－2×6=－20kgm/s=16－36=－20J矢量三角形：合力恒定：例2.一个质量m=1kg的小球沿半径为R的圆做顺时针方向速率为v=2m/s的匀速圆周运动,求下述过程中球的动量变化ABC(1)由A到C的过程中(2)由A到B的过程中(3)由A到D的过程中mv0mvtmvtmvt∆P=2mv=4kgm/smvt∆PDOOD与OA成600角AD∆P∆P=mv=2kgm/s※一定要注意变化量∆P的箭头指向θα【例4】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，到达斜面底端的过程中，两种情况具有的物理量相同的是【】A．重力的冲量 B．弹力的冲量C．合力的冲量 D．刚到达底端时的动量E．刚到达底端时的动能重力冲量：IG=mgt弹力冲量：IN=mgcosαt合力冲量：I合=△P正确：E练习1：三.动量定理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合=∆PI合=mvt-mv0F合t=mvt-mv0适合于初、末速度在一条直线运动适合于合外力恒定的直线运动3.注意:(1)动量定理里的相等指“两个量”的大小和方向都相等(2)使用动量定理先设正方向与正方向相反的力、速度取负值（3）表达式中的速度是对地的速度【例5】下列运动中,在任何相等的时间内物体动量变化量完全相同的是【】A.竖直上抛运动(不计空气阻力)B.平抛运动(不计空气阻力)C.匀速圆周运动D.简谐振动恒力动量的变化量：△P=mvt-mv01.物体做直线运动，利用△P=mvt-mv0，△P=I合注意事项：确定正方向2.物体做曲线运动，只能利用△P=I合从塔顶以相同速率抛出A、B、C三小球，A竖直上抛，B平抛，C竖直下抛。另有D球从塔顶起自由下落，四小球质量相同，落到同一水平面上。则【】A.落地时动能相同的小球是A、B、CB.落地时动量相同的小球是A、B、CC.从离开塔顶到落地过程中，动能增量相同的小球有A、B、CD.从离开塔顶到落地过程中，动量增量相同的小球是B、Dv0v0v0正确：AD【例6】．质量为m=1.0kg的小球从高h1=20m处下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为h2=5.0m，小球与软垫的接触时间为t=1.0s，则：（1）小球接触软垫过程中动量变化为（）（2）小球接触软垫过程中受到软垫冲量为（）（3）小球接触软垫过程中受到合力冲量为（）A．10kg∙m/s，向上 B．30kg∙m/s，向下C．30kg∙m/s，向上 D．40kg∙m/s，向上【例7】．一质量为m=1kg的小球以初速度v0=3m/s水平抛出，落地速度为vt=5m/s，不记空气阻力，求小球在空间飞行过程中受到的冲量。△P=I合=mvy对比：以v=15m/s平抛一个小球，小球的质量为m=1kg，经t=2s小球落地；不计空气阻力，g取10m/s2。求：这一过程中小球的动量变化大小。【例8】如图所示:质量为m=2kg的物体,在水平面F=8N的作用下由静止开始沿着水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.若F作用t1=6s后撤去,撤去F后又经过t2=2s物体与竖直墙壁相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1s,碰墙后反向弹回的速度v=6m/s,求墙壁对物体的平均作用力?280N【例9】（’02全国理综26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到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（g＝10m/s2）警惕竖直方向不掉重力三个过程v1=10m/sv2=8m/s(F-mg)t=mv2-(-mv1)F=1500N练习.一高空作业的工人重G=600N,系一条长为L=5m的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1s,则安全带受的平均冲力多大?v1=10m/s两个过程v2=0(F-mg)t=mv2-(-mv1)F=1200N你能用全程做这个题吗？变质量所以凹槽对水柱的作用力根据牛顿第三定律，水柱对凹槽的冲力大小也为1.8×103N.【例10】消防水龙头出口截面积为10cm2，当水龙头以30m/s的速度喷出一股水柱，水柱冲到墙上的一个凹槽后，以相同速率反射回来，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，问水柱对墙的冲力有多大？解析：规定水反射回来的速度方向为正方向，取Δt时间内射到凹槽的水柱为研究对象，它的质量为根据动量定理A．

S B．C． D．2S解析：设时间Δt内从喷口喷出的气体质量为Δm，则

Δm=vΔtS由动量定理FΔt=Δm

v∴F=v2S由平衡条件及牛顿第三定律，钢瓶对墙的作用力大小为F=v2SD练习1、如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触．现打开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为

，气体往外喷出的速度为v，则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是（）流量：单位时间流过横截面的流体的体积解析：选取在△t时间内射到某平面上的面积是s的平面上的气体的质量Δm为研究对象①②规定气体分子反射回来的速度方向为正方向，根据动量定理因此分子束撞击平面的压强5．某种气体分子束由质量m=5.4×10-26kg，速度v＝460m/s的分子组成，各分子都向同一方向运动，垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回，如分子束中每立方米的体积内有n0＝1.5X1020个分子，求被分子束撞击的平面所受到的压强．建立“流体柱状模型”，是解决流体类问题的出发点。【例11】如图所示，质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进，当速度为V0时拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现。若汽车的牵引力一直未变，车与路面的动摩擦因数为μ，那么拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大？例7.物体A.B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动,如图所示,A质量为m,B质量M,当连接AB的细绳突然断开后,物体A上升到某位置速度大小v,这时物体B的下落速度大小为V,在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量是【】A.mvB.mv-MVC.mv+mVD.