-2016高中物理-第十六章-2动量和动量定理教案-新人教版选修3-5

动量和动量定理

复习精要

[P3.]一、动量概念及其理解

（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： ①动量是状态量，它与某一时刻相关；

②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。

[P4.]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=F △t

（2）特征：

（3将变多快；[P5.]（1）恒力的冲量计算

△t 而得。

（2如力F 如图—1所示，于图11—1（3（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。

[P6.]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=ΔP

∑F·Δt = mv ′- mv = Δp

（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

F △t=ma △t=m(v-v 0)=mv-mv 0

[7P.]（3）动量定理的意义：

①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。

②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。

③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）

④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。

[P8.]（4） 动量定理的特点：

①矢量性：合外力的冲量∑F·Δt 与动量的变化量Δp 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；

②相等性：物体在时间Δt 内物体所受合外力的冲量等于物体在这段时间Δt 内动量的变化量；因而可以互求。

③独立性：某方向的冲量只改变该方向上物体的动量；

④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。

[P9.]（5）利用动量定理解题的步骤：

①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。

②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。

③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v 1和v 2换成相对于同一惯性参照系的速度)；

⑤根据动量定理列式求解 ΣFt=mv 2–mv 1

[P10.]07学年度广东省重点中学12月月考3．质量为m 的钢球自高处落下，以速率v 1碰地，竖直向上弹回，碰掸时间极短，离地的速率为v 2。在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为（ D ）

A 、向下，m(v 1-v 2)

B 、向下，m(v 1+v 2)

C 、向上，m(v 1-v 2)

D 、向上，m(v 1+v 2)

[P11.]07届广东惠州市第二次调研考试2．一辆空车和一辆满载货物的同型号的汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶．紧急刹车后(即车轮不滚动只滑动)那么 (C D )

A ．货车由于惯性大，滑行距离较大

B ．货车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小

C ．两辆车滑行的距离相同

D ．两辆车滑行的时间相同

[P12.]07年1月北京市崇文区期末统一练习4．一个质量为0.3kg 的小球，在光滑水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小为4m/s 。则碰撞前后墙对小球的冲量大小I 及碰撞过程中墙对小球做的功W 分别为（ A ）

A ．I= 3kg ·m/s W = －3J

B ．I= 0.6kg ·m/s W = －3J

C ．I= 3kg ·m/s W = 7.8J

D ．I= 0.6kg ·m/s W = 3J

[P13.]06年12月广州市X 科统考卷10．如图九甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为m 1和m 2的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上.现使m 1瞬时获得水平向右的速度3m/s ，以此刻为时间零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得 ( B C )

A ．在t 1、t 3时刻两物块

达到共同速度1m/s 且弹簧都是处于压缩状态

－

甲 图九

Q

O

B ．从t 3到t 4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长

C ．两物体的质量之比为m 1∶m 2 = 1∶2

D ．在t 2时刻两物体的动量之比为P 1∶P 2 =1∶2

[P14.]07学年度广东省重点中学12月月考14．（14分）一质量为m 的小球，以初速度v 0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的34

，求在碰撞中斜面对小球的冲量大小 解．小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v 由题意，v 的方向与竖直线的夹角为30°，且水平分量仍为v 0，如右图.由此得v =2v 0 ①

碰撞过程中，小球速度由v 变为反向的.43v 碰撞时间极短， 可不计重力的冲量，由动量定理，斜面对小球的冲量为

mv v m I +=)43( ②

由①、②得 027mv I = ③ [P15.]07年1月苏州市教学调研测试４．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ρ ，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（ D ）

A ．ρνS

B ．S v 2ρ

C ．S v 22

1ρ D ．ρν2S

[P16.]2007年理综重庆卷17.为估算池中睡莲叶面承受雨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1×103 kg/m 3) ( A )

A.0.15 Pa

B.0.54 Pa

C.1.5 Pa

D.5.4 Pa

[P17.]2007年全国卷Ⅱ16.如图所示，PQS 是固定于竖直平面内的光滑的4

1圆周轨道，圆心O 在S 的正上方。在O 、P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ，从同时刻开始，a 自由下落，b 沿圆弧下滑。以下说法正确的是（ A ）

A. a 比b 先到达S ，它们在S 点的动量不相等

B. a 与b 先到达S ，它们在S 点的动量不相

C. a 比b 先到达S ，它们在S 点的动量相等