动量与动量定理.ppt

1、问题1：动量与冲量的概念,物体的质量m 和速度v的乘积叫做动量. p=mv 动量的国际单位：kgm/s. 动量是矢量. p、v同向. 动量是状态量,专题一.动量、冲量、动量定理,力F 和力的作用时间t的乘积叫做冲量. I=Ft 冲量的国际单位：Ns. 冲量是矢量. I与F同向. 冲量表示力对时间的累积效果，是过程量.,问题2:如何求动量的变化？,练习1.用20m/s的初速度将质量为1kg的物体竖直向上抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2,求： （1）抛出后3s末，物体动量多大？ （2）抛出后3s内，物体动量的变化大小、方向如何？ 练习2. 一个质量为2kg的小球，在离地面80m高处以20m/

2、s水平抛出，则抛出后3s的时间内小球动量的变化大小、方向如何？ (取g=10m/s2 ),练习3.一个质量为m的小球，以大小为v0、方向与水平面成300角的速度撞击光滑水平地面,设碰撞过程中没有机械能损失,试求小球与地面碰撞过程中动量的变化.,问题2：如何求动量的变化？,巩固.物体以某一初速度沿粗糙斜面上滑，到达最高点后又滑回原处，不计空气阻力，下列说法中正确的是: A.上滑过程中重力的冲量大于下滑过程中重力的冲量 B.上滑过程中重力的冲量等于下滑过程中重力的冲量 C.上滑过程摩擦力的冲量值等于下滑过程中摩擦力的冲量值 D.上滑过程摩擦力的冲量值小于下滑过程中摩擦力的冲量值,思考: (1)用一

3、已知恒力使正在运动的物体停下来需要的位移取决于哪个物理量? (2)用一已知恒力使正在运动的物体停下来需要的时间取决于哪个物理量?,练习1.质量为m的物体,放在光滑的水平面上,用与水平方向成60角斜向上力作用于该物体,F=20N,作用时间为t=1s,物体的位移为s=1m,则 A.力F做的功为10J B.力F的冲量为10Ns C.物体动能的变化是10J D.物体动量的变化是10kgm/s,问题3.功与冲量，动量与动能,力的瞬时效果: 牛顿第二定律 F合=ma 力对空间的积累: 动能定理 W总=W1+W2+=mv22/2-mv12/2 力对时间的积累: 动量定理 I合=F合t=p-p=mv-mv,功

4、 W=Fscos (J)-标量;恒力 冲量 I=Ft (Ns) -矢量;恒力 动能 Ek=mv2/2 (J) -标量 动量 p=mv (kgm/s)-矢量,练习2.两个物体的质量之比m1:m2=1:2. 1.若动能相等，则动量之比 p1:p2= . 2.若动量相等，则动能之比 Ek1:Ek2= .,练习3.在水平面上有甲、乙两物体，其质量之比为m1:m2=1：2，与地面之间的动摩擦因数相同，以相同的初动能开始运动，则两物体从开始运动到停止 (1)通过的位移之比为 (2)所用的时间之比为 A.1：1. B.1：2. C.2：1. D.,练习4.关于物体的动能和动量，下列说法正确的有 A.动能变化

5、，动量一定变化. B.动能变化，动量不一定变化. C.动量变化，动能一定变化. D.动量变化，动能不一定变化.,问题4.推导动量定理 例.如图所示，质量为m的物体，在斜向上恒力F的作用下，沿粗糙的水平面运动，设物体受到的摩擦力大小为Ff ,在时间t内，速度从v变化为v.应用牛顿定律证明动量定理. 即I=F合t=mv-mv,动量定理,表述1.物体所受的合外力的冲量等于它的动量的变化量. 表述2.各个外力对物体冲量的矢量和等于物体动量的增量. I总=F合t=p-p=mv-mv (1)矢量式. (2)1Ns=1kgm/s,例1.将一物体以某一初速度水平抛出,不计空气阻力,物体在空中飞行过程中 A.任

6、意1s内物体动量的变化都相等 B.任意1s内物体动量的变化大小相等,方向不同 C.任意1s内小球动能变化都相同 D.物体动量变化率是个常量,巩固.从距地面相同高度以相同的速率抛出ABC三个质量相同的球，A平抛、B竖直上抛，C竖直下抛，若不计空气阻力，三球从开始运动到落地的过程中 AB球动量变化最大，C球动量变化最小 BC球重力的平均功率最大，B球重力的平均功率最小 C三球动能变化相同 D三球动量变化大小相同,例2.质量为m=2kg的物体，自倾角为=370的光滑斜面的顶端由静止滑下，已知斜面的长度为s=12m,g=10m/s2,物体由斜面的顶端下滑到底端的过程中.求: (1)重力做的功和重力的冲

7、量 (2)支持力做的功和支持力的冲量 (3)合力做的功和合力的冲量,例3. 用绳子系一质量为m的小球，使其在光滑的水平面上作半径为R、速率为v的匀速圆周运动，在小球运动半周的过程中. (1)绳的拉力F为多大？ (2)小球运动的时间t为多少？ (3)拉力F的冲量为多大？,例4.质量为2kg的小球，自地面上方5m高度处自由释放，落地后反弹起3.2m高度，不计空气阻力，取g=10m/s2.从释放到小球上升至最大高度共经历2.0s时间，试求:小球与地面接触过程中 (1) 合外力对小球的冲量大小 （2）地面对小球冲量大小 （3）地面对小球平均作用力的大小 （4）小球从开始下落到反弹到3.2m高处过程中地

8、面对小球平均作用力的大小. （5）若小球与地面接触时间为0.001s,则碰撞过程中地面对小球的平均作用力是多大?,巩固1.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中,若把在空中下落的过程称为过程,进入泥潭直到停止的过程称为过程,不计空气阻力,则: A.过程中钢球动量的改变量等于重力的冲量 B.过程中阻力的冲量大小等于过程中重力的冲量大小 C.过程中钢珠克服阻力所做的功等于过程与过程中钢珠减少的重力势能之和 D.过程中损失的机械能等于过程中钢珠增加的动能,巩固2. 体重为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来，已知弹性安全带缓冲时间是1.0s，安全带原长5.

9、0 m，则安全带所受的平均冲力多大？（取g=10m/s2),巩固3.鸡蛋从同一高度落下,第一次落在水磨石地板上，第二次落在泡沫塑料垫上，第一次鸡蛋破碎，在第一次撞击过程中，鸡蛋 A.动量的变化较大. B.受到的冲量较大. C.碰撞的时间较短. D.受到的作用力较大.,例5.有一宇宙飞船,正面面积为S,以速度v飞入宇宙微粒尘区,尘区内1m3的空间内有n个微粒,每个微粒的平均质量为m,设微粒尘与飞船碰撞后即附着在飞船上,要使飞船的速度保持不变,则飞船应增加的牵引力大小为 A.F=2nSmv2 B. nSmv2/2 C. nSmv2 D. nSmv2/4,巩固1.m=1.0kg的鸟身长 L=15cm

10、(除去毛)，鸟与飞机相撞的面积S=0.01m2 ,相撞前鸟的速度近似为零（因远小于飞机的速度），相撞后其速度与飞机速度相同，飞机的飞行速度可认为是v=600m/s(现代超音速飞机的飞行速度是声速的2到3倍).因飞机质量M m , 故相撞过程中可认为飞机的速度不变，试估算飞鸟对飞机的平均撞击力的大小以及压强的大小.,巩固3.为估算池中睡莲叶面承受液滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了45 mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1103 kg/m3) A.0.15 Pa

11、 B.0.54 Pa C.1.5 Pa D.5.4 Pa,巩固2.静止在空中的飞行器喷气发动机竖直向下每秒喷出m=4.0kg的气体,喷出的气体的速度为v=1000m/s, 求飞行器受到的平均推力.,例6. 如图, 两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个固定光滑斜面由静止自由滑下， 到达斜面底端的过程中，两物体具有相同的物理量是 A.重力的冲量 B.弹力的冲量 C.合外力的冲量 D.到达的底端时的动量 E.以上几个量都不同,巩固1.如图, 三个质量相等的物体沿高度不同、水平投影相同的三个固定光滑斜面由静止自由滑下， 三个斜面的倾角分别为30、 45和60.比较三个物体到达斜面底端的过程中

12、(1)重力冲量的大小 (2)合外力冲量的大小 (3)支持力冲量的大小,巩固2.如图,长为L的细线,一端固定在天花板上,另一端系一质量为m的小球(可视为质点),将小球拉至线与水平方向夹一小角度后由静止释放.则小球由释放到摆至最低点的过程中: (1)小球所受重力的冲量IG=? (2)小球所受线拉力的冲量IT=?,巩固3.水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的两个物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体的v-t图像如图所示，图中ABCD，则 A F1的冲量大于F2的冲量 B F1的冲量小于F2的冲量 C两物体受到的摩擦力大小相等 D两物体受到的摩擦 力 大小不等,巩

13、固4.如图所示，弹簧下方系了A、B两个物体，质量分别是mA和mB，二者中间用细绳相连.平衡后剪断细绳，测得当A 上升的速度为v 时，B 的速度大小为 u.求在二者分离后这段时间内 弹簧弹力对物体A的冲量.,巩固5.如图,一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在A、B两点间做简谐运动,O为平衡位置,C为O 、B间的一点.振子的周期为T,某时刻振子恰好经过C向上运动,则从该时刻起的半个周期内:,A.物体动能变化一定为零 B.弹簧弹性势能的减小量一定等于 物体重力势能的增加量 C.物体受到回复力的冲量的大小为 mgT/2 D.物体受到弹簧弹力冲量的大小一定小于mgT/2,应用动量定理解题的步骤,

14、1.确定研究对象. 2.确定研究的过程. 3.受力分析和运动分析. 4.分析各力及合力的冲量. 5. 分析物体的初、末状态的动量. 6.选定正方向，化矢量运算为代数运算. 7.列方程求解(验证和讨论).,例7. 原来静止的物体受到一个大小不变的力作用了2s.已知前一秒与后一秒作用力的方向相反, 那么以下说法中正确的是,A. 2s内物体运动的方向一直未变 B. 2s内物体的加速度总不为零, 2s末物体的速度不为零 C.2s内外力的功和冲量均为零，2s末物体的速度为零 D. 2s内外力的功和冲量都为零，2s内物体的位移为零,巩固1. A、B两个物体分别在FA和FB作用下沿同一直线运动,它们的动量和时间关系如图.在t0时间内, A、B受到的冲量大小分别为IA和IB.则 A. IAIB,方向相同 B. IAFB,方向相反 D. FAFB,方向相同,巩固2.静止在光滑水平面上的物体,质量为m