【物理】1.1《动量定理》课件(鲁科版选修3-5)
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第十六章 第二节 动量与动量定理(选修3-5)精品课件
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(2)橡皮泥与地面接触前瞬时动量 p1′=1 kg·m/s,方向向下, 为正,当与地面作用后静止时的动量 p2′=0.
则这段时间内动量的变化 Δp′=p2′-p1′=(0-1) kg·m/s =-1 kg·m/s,是负值,说明动量变化的方向向上.
(3)橡皮泥从静止开始下落时的动量 p1=0,落到地面后的动量 p2′=0.
(3)冲量是力在时间上的积累,而功是力在空间上的积累.这 两种积累作用可以在“F-t”图象和“F-s”图象上用面积表示.
如下图所示.图甲中的曲线是作用在某一物体上的力 F 随时 间 t 变化的曲线,图中阴影部分的面积就表示力 F 在时间 Δt=t2- t1 内的冲量.图乙中阴影部分的面积表示力 F 做的功.
【总结提能】 (1)若物体在运动的过程中所受的力不是同时 的,可按受力情况分成若干阶段求解,也可当成一个全过程来求 解,此时将“合外力的冲量”理解成“外力的总冲量”.
(2)在用动量定理解题时,一定要认真进行受力分析,不可有 遗漏,比如求解本题时,不少同学就把重力遗漏了.
如图所示,质量为m=2 kg的物体,在水平力F=16 N的作用 下,由静止开始沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩 擦因数μ=0.2.若F作用t1=2 s后撤去,撤去F后又经t2=2 s物体与 竖直墙壁相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1 s,碰撞后反向弹回 的速度v′=6 m/s,求墙壁对物体的平均作用力.(g取10 m/s2)
答案:A 车受到的总冲量大小为 4 N·s,方向向左.
考点三 动量定理
1.对动量定理的理解 (1)动量定理反映了合外力的冲量与动量变化量之间的 因果关系,即合外力的冲量是原因,物体的动量变化量是 结果.
(2)动量定理中的冲量是合外力的冲量,而不是某一个 力的冲量,它可以是合力的冲量,可以是各力冲量的矢量 和,也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和.
选修3-5动量定理
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2.表达式:△P=P2-P1=mv2-mv1=m·△v.
说明: ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量, 其方向与△v的方向相同. ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量.
试讨论以下几种运动的动量变化情况。
物体做匀速直线运动 动量大小、方向均不变 物体做自由落体运动 动量方向不变,大小随时间推移而增大 物体做平抛运动 动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大 物体做匀速圆周运动
1
⑴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。
⑵动量定理给出了冲量和动量变化间的互求关系。
⑶实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率: F=Δp/ Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
四.动量定理应用
1.利用动量定理解题
动量方向时刻改变,大小不变
二、冲量I
1、概念:
在物理学中,冲量是描述力的时间积累效应的物理量
2、定义式: I =F t
3、单位:牛秒,符号是Ns 4、对冲量的理解:
(1)矢量性 冲量I与F方向有关 (2)过程性 是过程量,与时间对应。 (3)对应性 哪个力的冲量就为该力与时间的乘积
动量和冲量
动量
( F – f ) ×t – f ×2 t = 0
f
Ff
得 f=F/3
t
2t
ks5u精品课件
5.质量为10Kg的铁锤从某一高处落下后与木桩上的 钉子相碰,碰前速度大小为10m/s,碰后静止在钉 子上,若铁锤与钉子的作用时间为0.1s,求铁锤对 钉子的平均作用力大小。
若上题中,作用时间0.001s呢?
P 一定, t 越长, 则F 越小。 P一定, t 越短, 则F 越大。
说明: ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量, 其方向与△v的方向相同. ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量.
试讨论以下几种运动的动量变化情况。
物体做匀速直线运动 动量大小、方向均不变 物体做自由落体运动 动量方向不变,大小随时间推移而增大 物体做平抛运动 动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大 物体做匀速圆周运动
1
⑴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。
⑵动量定理给出了冲量和动量变化间的互求关系。
⑶实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率: F=Δp/ Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
四.动量定理应用
1.利用动量定理解题
动量方向时刻改变,大小不变
二、冲量I
1、概念:
在物理学中,冲量是描述力的时间积累效应的物理量
2、定义式: I =F t
3、单位:牛秒,符号是Ns 4、对冲量的理解:
(1)矢量性 冲量I与F方向有关 (2)过程性 是过程量,与时间对应。 (3)对应性 哪个力的冲量就为该力与时间的乘积
动量和冲量
动量
( F – f ) ×t – f ×2 t = 0
f
Ff
得 f=F/3
t
2t
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5.质量为10Kg的铁锤从某一高处落下后与木桩上的 钉子相碰,碰前速度大小为10m/s,碰后静止在钉 子上,若铁锤与钉子的作用时间为0.1s,求铁锤对 钉子的平均作用力大小。
若上题中,作用时间0.001s呢?
P 一定, t 越长, 则F 越小。 P一定, t 越短, 则F 越大。
鲁科版高中物理选修3-5《第1章 第1节 动量定理》课件
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实验注意事项
• 挡光片要尽可能窄。 • 小车的质量要远远大于小桶和砝码的质量。 • 要将轨道的一侧稍微垫高,以平衡摩擦力。 • 改变砝码质量,多测几次。
实验数据处理
挡光片宽度 d _0__.0__2_m_______ 小车的质量m _0__.2__0_7_k_g_____ 空桶的质量m0 _0__.0_0__5_7_k_g____
核心知识——动量定理
物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量
I p
Ft mv2 mv1
实验验证
• 实验目的:验证 Ft mv2 mv1 • 设计实验:以轨道上运动的小车为研究对
象。用装有砝码的小桶拉动小车运动,如 果钩码的质量远远小于小车的质量,可认 为小车是在恒力的作用下运动。选一段运 动过程,测出公式中各物理量即可验证。
概念导入
• 冲量(I) • 表达式:I=F ·t • 单位:N·s
• 物理意义:描述了力在时间上的积累效果 • 冲量是矢量,方向与力的方向相同 • 冲量是过程量
理论推导
• 情景:有一个质量为m的物体,初速度 为v1 ,在合力F的作用下,经过一段时 间t,速度变为v2 .请根据运动学的知识
推导物体在该过程中的动量变化量是多 少?
请大家观察实验,记录数 据,计算表中的各物理量, 比较冲量I和动量变化量Δp
例题讲解
例2:一个质量为60kg的消防员从高处跳下,以5m/s的速 度竖直落地。(取g=10m/s2) (1)落地时屈膝,用了1s停下来,落地时受到的平均作 用力是多少? (2)假如落地时没有屈膝,只用了0.1s就停下来了,落 地时受到的平均作用力又是多少?
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课堂检测 时间:5分钟
高中物理选修3-5第一章第1节:动量定理 ppt课件
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PPT课件
牛顿第二定律推导动量的变化
设置物理情景:质量为m的物体,在合力F的 作用下,经过一段时间t,速度由v 变为v’,如 是图所示:
分析:由牛顿第二定律知:F = m a
而加速度定义有: a v ' v
联立可得:F m v ' v
t
t
=⊿p/t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。
变形可得: Ftm v'm v
2.动量是矢量,动能是标量
3.定量关系:
EK
1mv2 p2
2
2m
p 2mEk
动量发生变化时,动能不一定发生变化,
动能发生变化时,动量一定发生变化
动量发 生变化
速度大小改变方向不变 速度大小不变方向改变 速度大小和方向都改变
动能改变 动能不变 动能改变
5
PPT课件
思考与讨论
动量与动能有什么区别?
动量 p=mv
表明:动量的变化与力的时间积累效果有关。
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三、动量定理
1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体 动量的增量。这就是动量定理。
2、表达式: Ftm v'm v或 I p
3、加深理解:
1)物理研究方法:过程量可通过状态量的变化来反映;
2)表明合外力的冲量是动量变化的原因;
3)动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物 体动量变化的方向相同:合外力冲量的方向与合 外力的方向或速度变化量的方向一致,但与初动 量方向可相同,也可相反,甚至还可成角度。
1
PPT课件
一、动量
1、概念:
在物理学中,物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。
2、定义式: P = mv
鲁科版高中物理选修(3-5)第1节《动量定理》ppt课件
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t2 (e) R
F
(e) R
• 质点系的动量守恒定理:当作用在质点系 上的外力的矢量和为零时,质点系的动量 保持不变。 dp x n ( e ) Fix dt i 1 dp y n ( e ) 动量定理在 Fiy 直角坐标系的投影式 dt i 1 dp z n ( e ) Fiz dt i 1
第十章 质点系动力学基础
d( mi vi ) (e) (i ) Fi Fi dt
上式对n个质点均成立,并 将方程两端求和得:
质点系
F2( e )
F1
(i ) F (i ) 2
F
(e) 1
d ( mi vi ) Fi (e) Fi (i ) dt i 1 i 1 i 1
第十章 质点系动力学基础 因初始时两物体静止,系统初动量 p0 x 0 ,则 任一时刻有 px 0。设物体A相对斜面的速度为 vr , 物体B向左运动的速度为 v B ,则物体A的绝对速度为
在x轴上的投影
v A vr v B v Ax vr cos vB
系统动量在x轴上的投影
(e) MaC FR
第十章 质点系动力学基础
(e) C Fix MaCx M x n i 1 n
质心运动定理在 直角坐标轴投影
(e) C Fiy MaCy M y
• 质心运动守恒定理
MaCz
(e) MzC Fiz i 1
i 1 n
F
(e) R
第十章 质点系动力学基础
第一节 动量定理
一、质点系的动量定理
v m ,速度为 • 质点的动量:质点的质量为 , mv 质量与速度的乘积 称为质点的动量。 • 质点系的动量:设有一质点系有 n 个质点, mi v i 第 i 个质点 Mi 的质量为 ,速度为 ,对每 一个质点的动量求和 n p mi vi
F
(e) R
• 质点系的动量守恒定理:当作用在质点系 上的外力的矢量和为零时,质点系的动量 保持不变。 dp x n ( e ) Fix dt i 1 dp y n ( e ) 动量定理在 Fiy 直角坐标系的投影式 dt i 1 dp z n ( e ) Fiz dt i 1
第十章 质点系动力学基础
d( mi vi ) (e) (i ) Fi Fi dt
上式对n个质点均成立,并 将方程两端求和得:
质点系
F2( e )
F1
(i ) F (i ) 2
F
(e) 1
d ( mi vi ) Fi (e) Fi (i ) dt i 1 i 1 i 1
第十章 质点系动力学基础 因初始时两物体静止,系统初动量 p0 x 0 ,则 任一时刻有 px 0。设物体A相对斜面的速度为 vr , 物体B向左运动的速度为 v B ,则物体A的绝对速度为
在x轴上的投影
v A vr v B v Ax vr cos vB
系统动量在x轴上的投影
(e) MaC FR
第十章 质点系动力学基础
(e) C Fix MaCx M x n i 1 n
质心运动定理在 直角坐标轴投影
(e) C Fiy MaCy M y
• 质心运动守恒定理
MaCz
(e) MzC Fiz i 1
i 1 n
F
(e) R
第十章 质点系动力学基础
第一节 动量定理
一、质点系的动量定理
v m ,速度为 • 质点的动量:质点的质量为 , mv 质量与速度的乘积 称为质点的动量。 • 质点系的动量:设有一质点系有 n 个质点, mi v i 第 i 个质点 Mi 的质量为 ,速度为 ,对每 一个质点的动量求和 n p mi vi
鲁科版高中物理选修3-5课件第1章第2节
![鲁科版高中物理选修3-5课件第1章第2节](https://img.taocdn.com/s3/m/b9fb1117192e45361166f517.png)
摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4m/s时,
物块的运动情况是( )
A.做加速运动
B.做减速运动
C.做匀速运动D.以上运动都可能
【思路点拨】 物块与薄板相对运动过程中,在竖 直方向受重力和支持力的作用,刚好矢量和为零, 所以物块与薄板组成的系统动量守恒,且在相对运 动的过程中任一时刻系统的总动量都不变.
(5)普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组 成的系统,也适用于多个物体组成的系统;不仅适 用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成 的系统. 5.应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确定相互作用的系统为研究对象. (2)分析研究对象所受的外力. (3)判断系统是否符合动量守恒条件. (4)规定正方向,确定初、末状态动量的正、负号 . (5)根据动量守恒定律列式求解.
【答案】 见精讲精析 【方法总结】 动量是否守恒的条件有严格条件 和近似条件.要结合具体的物理过程进行分析. 要注意思考问题的全面性以及系统的选取、内力 和外力.
动量守恒定律的应用
如例图21-2-3所示,在光滑水平面上,有一质量
为M=3kg的薄板和质量为m=1kg的物块,都以
v=4m/s的初速度向相反方向运动.它们之间有
【精讲精析】 以火箭和它在1s内喷出的气体为 研究对象.设火箭1s末的速度为v′,1s内共喷出 质量为20m的气体,以火箭前进的方向为正方向 . 由动量守恒定律得:(M-20m)v′-20mv=0
【答案】 13.5m/s 【方法总结】 对变质量问题,动量守恒定律仍 适用,但必须考虑到气体喷出后,带走了一定质 量,剩余部分质量已减少,在建立动量守恒定律 方程时务必注意.
2.讨论反冲运动时应注意的问题 (1)相对速度问题:在讨论反冲运动时,有时给出 的速度是相互作用的两物体的相对速度.由于动 量守恒定律中要求速度为对同一参考系的速度(通 常为对地的速度),应先将相对速度转换成对地的 速度后,再列动量守恒定律方程.
物理:1.1《动量定理》课件(鲁科版选修3-5)
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∴ v′= [ F1t1+ F2 (t2 -t1 ) ] /m
例5 如图示,质量为6kg的木板A静止在光滑的水平 面上,A板上有一质量为2kg的木块B,A、B之间的 动摩擦因数μ=0.1,现在对A施加14N的水平推力F, 作用4s后撤去该力,这时B刚好从A板上滑下,则这 时A板的速度大小是: ( ) A. 4 m/s B. 7 m/s C. 8 m/s D.9. 3 m/s
⑷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为正。
3. 利用动量定理解题的步骤:
⑴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。 ⑵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。 ⑶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。 (4)根据动量定理列式求解。
2.冲量:定义——恒能说和力的方 向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量 的方向就和力的方向相同。 (3)冲量的单位:Ns
I =F t
⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,
二、动量定理
1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
f
得 f=F/3
F f
t 2t
例4. 如图表示物体所受作用力随时间变化的图 象,若物体初速度为零,质量为m,求物体在t2 时刻的末速度? 解:从图中可知,物体所受冲量为F - t图线下面 包围的“面积”, 设末速度为v′,根据动量定理
Σ F ·Δt=Δp ,有
例5 如图示,质量为6kg的木板A静止在光滑的水平 面上,A板上有一质量为2kg的木块B,A、B之间的 动摩擦因数μ=0.1,现在对A施加14N的水平推力F, 作用4s后撤去该力,这时B刚好从A板上滑下,则这 时A板的速度大小是: ( ) A. 4 m/s B. 7 m/s C. 8 m/s D.9. 3 m/s
⑷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为正。
3. 利用动量定理解题的步骤:
⑴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。 ⑵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。 ⑶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。 (4)根据动量定理列式求解。
2.冲量:定义——恒能说和力的方 向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量 的方向就和力的方向相同。 (3)冲量的单位:Ns
I =F t
⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,
二、动量定理
1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
f
得 f=F/3
F f
t 2t
例4. 如图表示物体所受作用力随时间变化的图 象,若物体初速度为零,质量为m,求物体在t2 时刻的末速度? 解:从图中可知,物体所受冲量为F - t图线下面 包围的“面积”, 设末速度为v′,根据动量定理
Σ F ·Δt=Δp ,有
鲁科版高中物理选修3-5课件:一维弹性碰撞
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三、碰撞的应用:
2、碰撞结论的迁移:
结论:弹性碰撞:→动能不变 →等大相碰:速度交换 →大碰小:一起跑 →小碰大:要反弹
V0 V
m
m
m
静止
V0
静止
m
m
m
m
V m
p13
【变式2】在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0, 小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正
对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在
鲁科版高中物理选修3-5
第一章 动量守恒研究
§1.3 科学探究--一维弹性碰撞
泉州五中
劳动创造财富------马克思 做功改变能量
(1)
改变动能。
▲动能定理: 动能变化等于总功.
(2)
改变动量。
▲动量定理: 动量变化等于总冲量.
●、动量守恒定律: 当合外力为0时,系统总动量不变化
知识回顾:
鲁科版高中物理选修3-5
D.小车和摆球的速度都变为vl,木块的速度变为v2,满 足(M十m0)v=(M十m0)vl十mv2
【例】如图所示,一轻质弹簧两端各连接一质量均为m的滑块
A和B,两滑块都置于光滑水平面上.今有质量为m/4的子弹以
水平速度V射入A中不再穿出,试求整个过程中弹簧的最大弹
性势能。
v
A
B
课堂要点小结
动量守恒,动能守恒 弹性碰撞 弹性碰撞模型及拓展
m1 v01 地面光滑 m2 v02
遵循动量守恒,动能也不变
m1V01 m2V02 m1V1 m2V2
1 2
m1V021
1 2
m2V022
1 2
m1V12
鲁科版高中物理选修3-5《第1章第1节动量定理》导学案[2020年最新]
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§1.1 《动量定理》导学案
班级:姓名:
【概念导入】
概念符号表达式单位物理意义
动量
冲量
例1:一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线
以6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
拓展一步:碰撞前后钢球的动能变化了多少?
【理论推导】
情景:设一个质量为m的物体,初速度为1v,在合力F的作用下,经过一段时间t,速度变为2v.请根据牛顿第二定律,推导出物体在
该过程中的动量变化量的表达式.
推导:
【实验验证】
思考:要验证动量定理需要测量哪些物理量?
数据处理:挡光片宽度d ______________ 、小车的质量m _____________、小桶的质量0m ______________
序号
砝码
质量
1m t 1t 2t 11d v t 22d v t 01()F m m g I F t 21
p mv mv 1
2
3
拓展一步:本实验中产生误差的因素有哪些?【例题讲解】
例2:一个质量为60kg 的消防员从高处跳下,以5m/s 的速度竖直落地.(取g=10m/s 2
)(1)落地时屈膝,用了1s 停下来,落地时受到的平均作用力是多少?
(2)假如落地时没有屈膝,只用了0.1s 就停下来了,落地时受到的平均作用力又是多少?。
高三物理鲁科版动量定理PPT优秀课件
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课堂讲义
• 一、对动量的理解 • 1.动量的矢量性:动量的方向与物体的瞬时
速度的方向相同. • 2.动量的变化量:是矢量,其表达式Δp=
mv2-mv1=p2-p1为矢量式,运算遵循平行 四边形定则,当p2、p1在同一条直线上时,可 规定正方向,将矢量运算转化为代数运算.
课堂讲义
3.与动能的区别与联系: (1)区别:动量是矢量,动能是标量. (2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物理量,大 小关系为Ek=2pm2 或p= 2mEk.
与 (矢量
• (2)动量始终保持在一条直线上时的运算:
选定一个正代方数向,动量、动量的变化量用带
有正、负号的数值表示,从而将矢量运算简
化为
运算(此时的正、负号仅代表方向,
不代表大小).
预习导学
•想一想 质量和速度大小相同的两个物体动能 相同,它们的动量也一定相同吗? •答案 不一定.动量是矢量,有方向性,而动 能是标量,无方向.
方向的前提下,可化矢量运算为代数运算. • 2.若初、末动量不在同一直线上,运算时应
遵循平行四边形定则.
课堂讲义
• 二、对冲量的理解和计算 • 1.冲量的理解 • (1)冲量是过程量,它描述的是力作用在物
体上的时间累积效应,求冲量时一定要明确 所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量. • (2)冲量是矢量,冲量的方向与力的方向相 同.
课堂讲义
• 【例1】 关于物体的动量,下列说法中正确 的是 ( )
• A.运动物体在任一时刻的动量方向,一 定是该时刻的速度方向
• B.物体的动能不变,其动量一定不变 • C.动量越大的案 A
课堂讲义
• 解析 动量具有瞬时性,任一时刻物体动量 的方向,与该时刻物体的速度方向相同,选 项A正确;动能不变,若速度方向变化,动量 也发生变化,B项错误;物体动量的大小由物 体质量及速度大小共同决定,不是由物体的 速度唯一决定,故物体的动量大,其速度不 一定大,选项C错误;惯性由物体质量决定, 物体的动量越大,其质量并不一定越大,惯 性也不一定越大,故选项D错误.
1.1动量及动量定理 1.2动量守恒定律 课件—鲁科版高中物理选修3-5
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动量守恒的条件:不受外力或受到的外力矢量和为零 (严格条件)
课堂练习
难点巩固
例2、 质量为m1的货车在平直轨道上以V1的速度运动,
碰上质量为m2的一辆静止货车,它们碰撞后结合在一起, 以共同的速度V2继续运动,碰撞过程系统动量守恒吗?
m1
m2
动量守恒的条件:当内力远大于外力,作用时间非常短 时。如碰撞、爆炸、反冲等。 (近似条件)
课堂练习
难点巩固
例3、在水平轨道上放置一门质量为M的炮车,发射炮弹 的质量为m,炮弹与轨道间摩擦不计,当炮身与水平方 向成θ角发射炮弹时,炮弹相对于地面的出口速度为v0。
(1)炮车和炮弹组成的系统动量守恒吗?
系统水平方向动量守恒
(2)试求炮车后退的速度? mv0cos θ-Mv=0
系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条,但在某一方 向上符合以上的某一条,则系统在这一方向上动量守恒.
高中物理-选修3-5第1章第2节
课题:动量守恒定律
导入
动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变 化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总 结果?例如,站在冰面上的两个人,不论谁推一下谁,他们都 会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化。又如静止 在小船上的人,当人沿着船走动时,船也同时沿着与人运动的相 反方向运动,而且当人静止时,船也即时静止。生活还有很多 其它的例子,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但 它们遵循着什么样的规律?
③系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条,但在某一方 向上符合以上的某一条,则系统在这一方向上动量守恒.
根据牛顿第三定律:F1=-F2 ∴ m1V1´- m1V1= -(m2V2 ´-m2V2) 即: m1V1 +m2V2= m1V1´+
课堂练习
难点巩固
例2、 质量为m1的货车在平直轨道上以V1的速度运动,
碰上质量为m2的一辆静止货车,它们碰撞后结合在一起, 以共同的速度V2继续运动,碰撞过程系统动量守恒吗?
m1
m2
动量守恒的条件:当内力远大于外力,作用时间非常短 时。如碰撞、爆炸、反冲等。 (近似条件)
课堂练习
难点巩固
例3、在水平轨道上放置一门质量为M的炮车,发射炮弹 的质量为m,炮弹与轨道间摩擦不计,当炮身与水平方 向成θ角发射炮弹时,炮弹相对于地面的出口速度为v0。
(1)炮车和炮弹组成的系统动量守恒吗?
系统水平方向动量守恒
(2)试求炮车后退的速度? mv0cos θ-Mv=0
系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条,但在某一方 向上符合以上的某一条,则系统在这一方向上动量守恒.
高中物理-选修3-5第1章第2节
课题:动量守恒定律
导入
动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变 化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总 结果?例如,站在冰面上的两个人,不论谁推一下谁,他们都 会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化。又如静止 在小船上的人,当人沿着船走动时,船也同时沿着与人运动的相 反方向运动,而且当人静止时,船也即时静止。生活还有很多 其它的例子,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但 它们遵循着什么样的规律?
③系统总的来看虽不符合以上述中的任何一条,但在某一方 向上符合以上的某一条,则系统在这一方向上动量守恒.
根据牛顿第三定律:F1=-F2 ∴ m1V1´- m1V1= -(m2V2 ´-m2V2) 即: m1V1 +m2V2= m1V1´+
高中物理第1章动量守恒研究第1节动量定理课件鲁科版选修35
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知识脉络
第二页,共30页。
动量
[先填空] 1.动量 (1)定义:运动物体的 质量(和zh速ìli度àn的g乘) 积. (2)公式:p= mv . (3)单位:动量的单位是 kg·m/s. (4)矢量性:动量是矢量,它的方向与物体 运动(yùnd的òn方g向)速相度同,动量运算 服从平行四边形定则.
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ; (2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.
图1-1-2
第二十八页,共30页。
【解析】 (1)由动能定理,有-μmgs=12mv2-12mv20 可得μ=0.32. (2)由动量定理:有FΔt=mv′-mv 可得F=130 N. (3)W=12mv′2=9 J. 【答案】 (1)0.32 (2)130 N (3)9 J
第十页,共30页。
【解析】 动量具有瞬时性,任一时刻物体动量的方向,即为该时刻物体的 速度方向,选项 A 正确;动能不变,若速度方向变化,动量也发生了变化,B 项 错误;物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定,不是由物体的速度唯一 决定,故物体的动量大,其速度不一定大,选项 C 错误.惯性由物体质量决定, 物体的动量越大,其质量并不一定越大,惯性也不一定越大,故选项 D 正确.物 体的动能发生变化时,物体的速度大小一定发生变化,故其动量也一定发生变化, E 正确.
算(此时的正、负号仅代表方向,不代表大小).
第四页,共30页。
[再判断] 1.某物体的速度大小不变,动量一定不变.( × ) 2.物体的质量越大,动量一定越大.( × ) 3.物体的动量相同,其动能一定也相同.( × )
第五页,共30页。
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由动量定理知,动量变化一定时,冲量Ft恒
定,则F与t成反比,时间t越小,作用力F越 大。 木板与鸡蛋的作用时间较短,作用力较大, 所以鸡蛋更容易碎。
动量定理的理解
(1)定理反映了合外力冲量是物体动量变化的原因 (2)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于变力。 (对于变力的情况,动量定理中的 F 应理解为变力在作 用 时间内的平均值。) (3) Ft mv mv 为矢量表达式 ,动 量变化的方向与合外力冲量的方向相同。 用此式计算时应先规定正方向,在运用动量 定理时,应该遵循矢量运算的平行四边形定则, 也可采用正交分解法,将矢量运算转为代数运算 (4)动量定理不仅适用于宏观低速物体,对微观现象和高 速运动仍然适用。
mv mv 0 .0 8 0 .1 N 1 8 N F 0 .0 1 t
“﹣”表示力的方向与正方向相反。
利用动量定理解题步骤
1. 确定研究对象 2. 对研究对象进行受力分析,确定全部外力及作用时间; 3. 找出物体的初末状态并确定相应的动量; 4. 如果初、末动量在同一直线上,则选定正方向,并给 每个力的冲量和初末动量带上正负号,以表示和正方向 同向或反向;如果初、末动量不在同一直线上,则用平 行四边形定则求解; 5. 根据动量定理列方程求解。
单位—千克米每秒(kg · -1),它是矢 ms 量,方向与速度的方向相同。
因此,上式可以表述为:物体所受的合外力的
冲量等于物体动量的变化。 即I=△P 表达式:Ft=mv2-mv1或写成:Ft=p2-p1 这个结论叫做动量定理
你能够再举一些应用动量定理的例子吗?
下面体育项目中的海绵垫、沙子、接球时手的回收 都运用了动量定理。
动量定理的应用
1. 解释现象 2. 动手操作
学以致用
(1) 人跳起后,曲腿落地与直腿落地有何不同? (亲身体验一下) (2)轮船上安装的橡皮轮胎有什么作用?
(3)搬运易碎的玻璃物品时为什么要在箱子里放 上泡沫塑料?
延长作用时间,减小有害的作用力 (4)为了把一颗较大的钉子钉入木板中,为什么 使用铁锤比橡皮锤更好?
小结
1.动量定理的理解
2.动量定理的应用 (1)用动量定理解释现象 P 一定, t 越短,则F越大。
F P t
t
则 一定, P 越大, F越大。
(2)用动量定理解题
思考:动量定理与牛顿第二定律和 运动学公式有什么不同?
牛顿第二定律和运动学公式所研究的问题仅
限于物体所受合力恒定,运动过程为匀速的 情况。动量定理则只注重初末状态,对运动 过程复杂,物体受力情况复杂的情况,动量 定理的优越性就非常明确了。
释疑:
为什么鸡蛋落在木板上比落在海绵上更容 易碎?
• 由于两个鸡蛋质量相等,下落高度相同, 动量变化是一定的。
1.1 动量定理
海口华兴学校 任汉鑫
思考: 鸡蛋落在木板上为什么会碎呢? 它受到的作用力比落在海绵上的
大吗?
物理情景分析
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′,
v =v0
——— F 作用了时间 t
F
———
v =v t
F
分析:
由牛顿第二定律知:
F=ma
vt vF m
vt v0 t
整理得:
Ft mvt mv0
1、冲量(I):在物理学中,物体受到 的力与力的作用时间的乘积叫做力的冲 量。I=F · t,单位—牛· 秒(N · s) 它是矢量,方向与力的方向相同。
2、动量(P):运动物体的质量与它的 速度的乘积叫做物体的动量。P=mv
增加动量变化并减小作用时间,增加有用的 作用力
利用动量定理解题
1. 一个质量为0.01kg的弹性小球,以10 v m/s的速度在光滑 水平面上运动,撞到 前方的竖直墙壁后以8m/s的速度反向弹 回,设碰撞时间为0.01s,求球受到墙 FN 壁的平均撞击力。 F 解:取小球初速度方向为正方向 对小球受力分析,如图所示。 G 初动量: P=mv=0.01×10kg· m/s=0.1kg· m/s 末动量: P ′=mv′=0.01×(- 8)kg· m/s=-0.08kg· m/s 由动量定理得,墙壁受到的撞击力为
定,则F与t成反比,时间t越小,作用力F越 大。 木板与鸡蛋的作用时间较短,作用力较大, 所以鸡蛋更容易碎。
动量定理的理解
(1)定理反映了合外力冲量是物体动量变化的原因 (2)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于变力。 (对于变力的情况,动量定理中的 F 应理解为变力在作 用 时间内的平均值。) (3) Ft mv mv 为矢量表达式 ,动 量变化的方向与合外力冲量的方向相同。 用此式计算时应先规定正方向,在运用动量 定理时,应该遵循矢量运算的平行四边形定则, 也可采用正交分解法,将矢量运算转为代数运算 (4)动量定理不仅适用于宏观低速物体,对微观现象和高 速运动仍然适用。
mv mv 0 .0 8 0 .1 N 1 8 N F 0 .0 1 t
“﹣”表示力的方向与正方向相反。
利用动量定理解题步骤
1. 确定研究对象 2. 对研究对象进行受力分析,确定全部外力及作用时间; 3. 找出物体的初末状态并确定相应的动量; 4. 如果初、末动量在同一直线上,则选定正方向,并给 每个力的冲量和初末动量带上正负号,以表示和正方向 同向或反向;如果初、末动量不在同一直线上,则用平 行四边形定则求解; 5. 根据动量定理列方程求解。
单位—千克米每秒(kg · -1),它是矢 ms 量,方向与速度的方向相同。
因此,上式可以表述为:物体所受的合外力的
冲量等于物体动量的变化。 即I=△P 表达式:Ft=mv2-mv1或写成:Ft=p2-p1 这个结论叫做动量定理
你能够再举一些应用动量定理的例子吗?
下面体育项目中的海绵垫、沙子、接球时手的回收 都运用了动量定理。
动量定理的应用
1. 解释现象 2. 动手操作
学以致用
(1) 人跳起后,曲腿落地与直腿落地有何不同? (亲身体验一下) (2)轮船上安装的橡皮轮胎有什么作用?
(3)搬运易碎的玻璃物品时为什么要在箱子里放 上泡沫塑料?
延长作用时间,减小有害的作用力 (4)为了把一颗较大的钉子钉入木板中,为什么 使用铁锤比橡皮锤更好?
小结
1.动量定理的理解
2.动量定理的应用 (1)用动量定理解释现象 P 一定, t 越短,则F越大。
F P t
t
则 一定, P 越大, F越大。
(2)用动量定理解题
思考:动量定理与牛顿第二定律和 运动学公式有什么不同?
牛顿第二定律和运动学公式所研究的问题仅
限于物体所受合力恒定,运动过程为匀速的 情况。动量定理则只注重初末状态,对运动 过程复杂,物体受力情况复杂的情况,动量 定理的优越性就非常明确了。
释疑:
为什么鸡蛋落在木板上比落在海绵上更容 易碎?
• 由于两个鸡蛋质量相等,下落高度相同, 动量变化是一定的。
1.1 动量定理
海口华兴学校 任汉鑫
思考: 鸡蛋落在木板上为什么会碎呢? 它受到的作用力比落在海绵上的
大吗?
物理情景分析
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′,
v =v0
——— F 作用了时间 t
F
———
v =v t
F
分析:
由牛顿第二定律知:
F=ma
vt vF m
vt v0 t
整理得:
Ft mvt mv0
1、冲量(I):在物理学中,物体受到 的力与力的作用时间的乘积叫做力的冲 量。I=F · t,单位—牛· 秒(N · s) 它是矢量,方向与力的方向相同。
2、动量(P):运动物体的质量与它的 速度的乘积叫做物体的动量。P=mv
增加动量变化并减小作用时间,增加有用的 作用力
利用动量定理解题
1. 一个质量为0.01kg的弹性小球,以10 v m/s的速度在光滑 水平面上运动,撞到 前方的竖直墙壁后以8m/s的速度反向弹 回,设碰撞时间为0.01s,求球受到墙 FN 壁的平均撞击力。 F 解:取小球初速度方向为正方向 对小球受力分析,如图所示。 G 初动量: P=mv=0.01×10kg· m/s=0.1kg· m/s 末动量: P ′=mv′=0.01×(- 8)kg· m/s=-0.08kg· m/s 由动量定理得,墙壁受到的撞击力为