动量定理PPT课件
合集下载
动量定理(高中物理教学课件)
解：mg
tan
m
4 2
T2
L sin
T
2
（1）IG mgT 2mg
L cos
g
L cos
g
（2）IG IT p 0 IT 2mg
L cos
g
（3）I合 IG IT 0或者I合 p 0
典型例题
例4.质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥 桩上后立即停止，铁锤与水泥桩撞击的时间是 0.05s，撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？
四.动量定理在生活中的应用
问题：鸡蛋为什么掉水泥地上易破而掉海绵垫上不易破？ 为什么跳伞运动员落地时要下蹲？足球飞来时运动员会 用头去顶球，如果飞过来的是铅球能顶吗？胸口碎大石 为什么人没事？高空作业的工人往往身上要绑一根弹性 绳是为什么？运输物体为什么要包一层泡沫？骑车为什 么要带头盔？汽车为什么要有安全气囊……
典型例题 例6.如图所示，一恒力F与水平方向夹角为θ，作 用在置于粗糙水平面上质量为m的物体上，作用 时间为t，物体保持静止，则力F的冲量为 Ft ， 合力的冲量 0 。
例7.关于冲量和动量，下列说法中正确的是: （ABC） A、冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B、动量是描述物体运动状态的物理量 C、冲量是物体动量变化的原因 D、冲量是描述物体状态的物理量
②动量定理适用范围广：恒力做功、变力做功、直线运动、
曲线运动、宏观物体、微观物体、单过程、多过程……
③当变力作用时，冲量的方向与动量的变化量Δp 方向一致。如求圆周运动冲量的方向时不可以用Ft来求，但可
以用Δp来求。
④动量定理解题只需要知道初末状态。 ⑤虽然I合=Δp，但是单位不要混用
三.动量定理 思考与讨论: 如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎 样求这个变力的冲量？
动量定理PPT演示课件
.
10
.
11
.
12
四、想一想、议一议 1．两名建筑工人抛接砖的动作是怎样的？ 2．太极拳中以柔克刚、四两拨千斤能否用 动量定理解释？ 3．从去年五月一日起实施的交通法规规定 的汽车驾驶员必须系安全带，为什么要这样 规定？（怎样用动量定理解释安全气囊的作 用？）
.
13
●
小结：
1．用牛顿运动定律和运动学公式推导 动量定理 2．理解动量定理的确切含义和表达式 3．掌握一维情况下动量定理的计算问 题。并会用动量定理解释有关物理 现象。
△p F大 F小
0
.
t
9
三、动量定理应用
• 在日常生活中，有不少这样的事例：跳远 时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海 绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往 要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有 橡皮轮胎等，这样做的目的是为了什么呢？ 而在某些情况下，我们又不希望这样，比 如用铁锤钉钉子，而不用橡皮锤。这些现 象中的原因是什么呢？
. 6
例：质量为m的小球在光滑水平面 上以速度大小v向右运动与墙壁发 生碰撞后以大小v/2反向弹回，与 墙壁相互作用时间为t，求小球对 墙壁的平均作用力。 v
v/2
. 7
5、运用动量定理解题步骤：
（1）确定研究对象； （2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析。 （3）找出物体的初末状态并确定相应的动量； （4）选定正方向； （5）根据动量定理列方程求解； （ 6） 对结果进行必要的分析。
.
22
．6.质量为1kg的物体沿直线运动，其v-t
图象如图所示，则此物体在前4s和后4s内 受到的合外力冲量为 A．8N· s，8N· s B．8N· s，-8N· s
C．0， 8 N · s D ．0，-8N· s
《动量定理说》课件
《动量定理说》PPT课件
动量定理是经典力学中一项重要的理论，通过该理论我们可以深入理解物体 运动的规律和特性。本课件将介绍动量定理的基本概念、推导过程以及应用 实例，希望能使您对动量定理有更清晰的认识。
一、引言
动量定理是描述物体运动状态变化的基本规律，其在力学研究中具有重要地位。本节将介绍动量的定义 以及动量定通过经典力学的视角，从牛顿第二定律出发解释动量定理，并给出动量定理的数学形式。
三、动量定理的应用
动量定理在自由落体实验和碰撞实验中有着广泛的应用。我们将介绍动量定 理在这些实验中的具体应用和实例。
四、动量守恒定律
动量守恒定律是描述封闭系统中动量守恒的重要原理。我们将讨论动量守恒定律的定义，并通过实例分 析展示其在实际问题中的应用。
五、结论
动量定理是研究物体运动的重要工具，其具有重要的理论和实际应用价值。 希望通过本课件，您能对动量定理的重要性和动量守恒定律的实际应用有更 深入的认识。
参考文献
精选相关论文和研究报告，为课件提供更多深入学习的资料来源。
动量定理是经典力学中一项重要的理论，通过该理论我们可以深入理解物体 运动的规律和特性。本课件将介绍动量定理的基本概念、推导过程以及应用 实例，希望能使您对动量定理有更清晰的认识。
一、引言
动量定理是描述物体运动状态变化的基本规律，其在力学研究中具有重要地位。本节将介绍动量的定义 以及动量定通过经典力学的视角，从牛顿第二定律出发解释动量定理，并给出动量定理的数学形式。
三、动量定理的应用
动量定理在自由落体实验和碰撞实验中有着广泛的应用。我们将介绍动量定 理在这些实验中的具体应用和实例。
四、动量守恒定律
动量守恒定律是描述封闭系统中动量守恒的重要原理。我们将讨论动量守恒定律的定义，并通过实例分 析展示其在实际问题中的应用。
五、结论
动量定理是研究物体运动的重要工具，其具有重要的理论和实际应用价值。 希望通过本课件，您能对动量定理的重要性和动量守恒定律的实际应用有更 深入的认识。
参考文献
精选相关论文和研究报告，为课件提供更多深入学习的资料来源。
动量_动量定理_PPT课件
2.8 动量定理解释生活现象
由Ft=ΔP可知： ①△P一定，t 短则F大，t 长则F小； ——缓冲装置
2.7 牛顿第二定律的动量表述
1．内容：物体所受的合外力等于物体动量的变化率，即：
v' v p' p F合 m t t
2．牛顿第二定律与动量定理的区别：
（1）牛顿第二定律反映的是物体某一瞬时所受合外力与加速 度之间的关系，两者一一对应，是一个瞬时表达式，仅当合外力 为恒力时，加速度为恒量；
思考:一个物体对另一个物体的作用本领与哪些
物理量有关?
同样质,哪一支穿透本领大?
质量相同 速度不同
一个物体对另一个物体的作用本领与物体 的速度有关。
足球场上一个足球迎头飞过来，你的第一
个反应是什么？那么如果以相同速度飞过
来一个铅球呢？
速度相同 质量不同
一个物体对另一个物体的作用本领与物体 的质量有关。
你能设计简化模型证明你的结论吗？
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
t
联立可得：
F
m v ' v t
=⊿p/⊿t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。
变形可得： Ft mv ' mv
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
冲量(impulse)
１、定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积， 叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=Ft
2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒， 符号是N·s
3、冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定 方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同
《动量定理》课件
《动量定理》PPT课件
本课程将介绍动量定理的概念、公式及其应用。
动量的定义
1 动量的定义及其形式化表达
动量是物体运动的重要属性，它定义为物体质量与速度的乘积。
2 动量的守恒定律
动量在相互作用过程中是守恒的，即系统内各物体的动量总和保持不变。
动量定理
1 动量变化与动量定理
2 动量定理的应用范围
动量定理描述了物体所受合外力的作用下 其动量的变化规律。
动量定理适用于各种物体相互作用的问题， 包括弹性碰撞和非弹性碰撞等。
弹性碰撞
1 弹性碰撞的概念
弹性碰撞是指碰撞过程中动能守恒的碰撞。
2 弹性碰撞的公式
弹性碰撞中，根据质量和速度的守恒关系，可以得到碰撞前后物体的速度变化。
3 弹性碰撞的实例分析
通过实例分析，展示弹性碰撞的具体应用和效果。
非弹性碰撞
1 非弹性碰撞的概念
非弹性碰撞是指碰撞过程中动能不守恒的碰撞。
2 非弹性碰撞的公式
非弹性碰撞中，除了动量守恒外，还需考虑能量损失的因素。
3 非弹性碰撞的实例分析
通过实例分析，展示非弹性碰撞的具体应用和效果。
总结
1 动量定理的总结
2 动量定理的应用举例
动量定理是描述物体动量变化的基本定律， 包括守恒定律和变化定律。
通过实际例子展示动量定理在不同领域的 应用，如力学、运动学等。
参考资料
1 动量定理相关的参考书籍和网站
推荐几本权威的物理教材和一些相关的学术网站供学员参考。
问题与讨论
1 Q&A环节，对于学员流
为学员们提供互动环节，让他们分享观点
回答学员在授课过程中提出的问题，加深
和对动量定理的理解。
对动量定理的理解。
本课程将介绍动量定理的概念、公式及其应用。
动量的定义
1 动量的定义及其形式化表达
动量是物体运动的重要属性，它定义为物体质量与速度的乘积。
2 动量的守恒定律
动量在相互作用过程中是守恒的，即系统内各物体的动量总和保持不变。
动量定理
1 动量变化与动量定理
2 动量定理的应用范围
动量定理描述了物体所受合外力的作用下 其动量的变化规律。
动量定理适用于各种物体相互作用的问题， 包括弹性碰撞和非弹性碰撞等。
弹性碰撞
1 弹性碰撞的概念
弹性碰撞是指碰撞过程中动能守恒的碰撞。
2 弹性碰撞的公式
弹性碰撞中，根据质量和速度的守恒关系，可以得到碰撞前后物体的速度变化。
3 弹性碰撞的实例分析
通过实例分析，展示弹性碰撞的具体应用和效果。
非弹性碰撞
1 非弹性碰撞的概念
非弹性碰撞是指碰撞过程中动能不守恒的碰撞。
2 非弹性碰撞的公式
非弹性碰撞中，除了动量守恒外，还需考虑能量损失的因素。
3 非弹性碰撞的实例分析
通过实例分析，展示非弹性碰撞的具体应用和效果。
总结
1 动量定理的总结
2 动量定理的应用举例
动量定理是描述物体动量变化的基本定律， 包括守恒定律和变化定律。
通过实际例子展示动量定理在不同领域的 应用，如力学、运动学等。
参考资料
1 动量定理相关的参考书籍和网站
推荐几本权威的物理教材和一些相关的学术网站供学员参考。
问题与讨论
1 Q&A环节，对于学员流
为学员们提供互动环节，让他们分享观点
回答学员在授课过程中提出的问题，加深
和对动量定理的理解。
对动量定理的理解。
理论力学动量定理 PPT课件
Fy
2
m2g
dpx dt
Fx
,
dpy dt
Fy
m1g m2 g
Fx MO
Fx m2e2 sint, Fy (m1 m2)g m2e2 cost
动约束力
静约束力 动约束力
Ch.11. 动量定理
例11-2 图11—3表示水流流经变 截面弯管的示意图。设流体是不可 压缩的，流动是稳定的。求管壁的 附加动约束力。
分力。
解：设附加水平动约束力如图，有
v2
F
qV
[
1 2
(v2
v2
)
v1 ]
Fx
v1
Fx qV [v2 cos (v1)], Fy 0
v2 v2 v2
因此，水柱对涡轮固定叶片作用力的水平分力为
Fx Fx qV (v2 cos v1) N
Ch.11. 动量定理
小结
1. 动量定理 质点的动量定理：
解：取物块和小球为研究对象
A v
Fx(e) 0
px p0x 0
vB v vBA, vBA l l 0 sin t
px mAvAx mBvBx mAv mB (v vBA cos)
vr
B
px (mA mB )v mBl 0 sin t cos(0 cost) 0 v mBl 0 sin t cos(0 cost) /(mA mB )
mv mv0
Fdt I
0
2. 质点系的动量定理
第k个质点：
d (mk vk
)
(F
(e) k
Fk(i) )dt
Fk( e ) dt
Fk( i ) dt
外力 内力
n
n
n
2
m2g
dpx dt
Fx
,
dpy dt
Fy
m1g m2 g
Fx MO
Fx m2e2 sint, Fy (m1 m2)g m2e2 cost
动约束力
静约束力 动约束力
Ch.11. 动量定理
例11-2 图11—3表示水流流经变 截面弯管的示意图。设流体是不可 压缩的，流动是稳定的。求管壁的 附加动约束力。
分力。
解：设附加水平动约束力如图，有
v2
F
qV
[
1 2
(v2
v2
)
v1 ]
Fx
v1
Fx qV [v2 cos (v1)], Fy 0
v2 v2 v2
因此，水柱对涡轮固定叶片作用力的水平分力为
Fx Fx qV (v2 cos v1) N
Ch.11. 动量定理
小结
1. 动量定理 质点的动量定理：
解：取物块和小球为研究对象
A v
Fx(e) 0
px p0x 0
vB v vBA, vBA l l 0 sin t
px mAvAx mBvBx mAv mB (v vBA cos)
vr
B
px (mA mB )v mBl 0 sin t cos(0 cost) 0 v mBl 0 sin t cos(0 cost) /(mA mB )
mv mv0
Fdt I
0
2. 质点系的动量定理
第k个质点：
d (mk vk
)
(F
(e) k
Fk(i) )dt
Fk( e ) dt
Fk( i ) dt
外力 内力
n
n
n
动量定理ppt课件
5
得 dp Fi(e)dt dIi(e)
或
dp dt
F (e) i
称为质点系动量定理的微分形式,即质点系动量的增量
等于作用于质点系的外力元冲量的矢量和;或质点系动 量对时间的导数等于作用于质点系的外力的矢量和.
6
在 t1~ t2 内,
动量 p1 ~ p2 有
n
p2
p1
I (e) i
称为质点系动量定理的积分形i式1 ,即在某一时间间隔内,质点
m1 m2
s)
x 由 C1 xC2 ,
得 s m2 esin
m1 m2
23
16
系统动量沿x, y轴的投影为:
px mvCx mxC 2(m1 m2 )l sin t
py mvCy myC m1l cost
系统动量的大小为:
p
p
2 x
p
2 y
l
4(m1 m2 )2 sin 2 t m12 cos2 t
17
2.质心运动定理
由
d dt
(mvC
)
n
i 1
m1 2
m2
cos
t
应用质心运动定理,解得
Fx
F
r 2
m1 2
m2
cos
t
显然,最大水平约束力为
Fmax
F
r 2 m1
2
m2
21
e 例 11-6 地面水平,光滑,已知 m1, m2 , ,初始静止,
常量.
求:电机外壳的运动.
22
解:设
xC1 a
xC2
m1(a s) m2 (a e sin
量的变化等于作用于质点的力在此段时间内的冲量.
动量定理 ppt课件
F-t图像求力的冲量
如果力是变力，我们可以借助 F-t 图像做如下处理：
F
F
0
t/s
0
t/s
总结：①如果力是恒力，即可以用I = F∆t 来求冲量，也可以用F-t 图像面积来求冲量。 ②如果力是变力，可以用F-t 图像面积来求冲量。
课堂练习
一物体受到方向不变的力F作用，其中力的大小随时间变化的规律如图 所示，则力F在6s内的冲量大小为（ B ） A．9N·s B．13.5N·s C．15.5N·s D．18N·s
合外力的冲量IF合=F合·t=mgsin300 t=20N·s.
课堂练习
如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下， 一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量，正 确的是（ C ） A．拉力F的冲量大小为Ftcosθ B．摩擦力的冲量大小为Ftsinθ C．重力的冲量大小为mgt D．物体所受支持力的冲量大小为mgt
新课讲授
我们把力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的
变化这样一个结论叫作动能定理。 即：Fx Ek' Ek
经过推导，我们发现力在一个过程中对所受力的冲量，等于物体在 这个过程中始末动量变化量，这个结论我们把它叫作什么呢？
即： F∆t = pʹ – p
二、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， 这就是动量定理。
解得：F= 205N
由牛顿第三定律，铁锤钉钉子的平均作用力为 205N，方向向下。
动量定理的应用
质量为1kg的物体做直线运动，其速度图象如图所示。则物体
在前10s内和后10s内所受合外力的冲量分别是 ( D)
A．10N•s，10N•s B．10N•s，－10N•s
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 【例1】一架飞机在空中以300m/S 的速度匀速飞行，一只质量为1Kg 的小鸟以10m/S的速度相向飞来， 此时鸟相对于飞机的动量为 310Kgm/s。机鸟相撞后这些动量 完全转化成小鸟对飞机的冲量。相 撞时间为3×10-3秒。那么机鸟相 撞而作用于飞机上的冲击力为多少？ （取三位有效数字）
答案：大小为1.03×105N
问题： 如图，质量为m，初速度为v小车，受到一个水 平向右的力F，则经变化之间有什么 关系？ F ma a F v m v 'v at F t F m
Ft mv'mv 即： I＝p' p p
一、动量定理
1、内容： 物体所受的合外力的冲量等于 物体动量的变化， 2、表达式： ﹡理解： F—物体所受的合外力; t—合外力作用时间; Ft —合外力的冲量； Δp=m v '－mv —末动量减初动量。
+
mg
演员对网的平均冲击力N`=N=850(N)
答：演员对网的平均冲击力850(N)
2.两小球的质量分别是m1和 m2，且m1=2m2，当它们的动 能相等时，它们的动量大小 之比 2 :1 .
3.质量为300g的垒球以 30m/s的速度飞来，队员用 木棒击球，球反向弹回的速 率是30m/s，则垒球受到的 S. 冲量大小是 18N·
v'
3、单位：F的单位是N，t的单位是s，
p和 p' 的单位是 kg· m/s（kg· ms-1）
4、动量定理不仅适用恒力作用， 也适用变力作用的情况（此时的力 应为平均作用力）
5、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．
二、对动量定理的进一步认识
1、动量定理中的方向性
例：质量为m的小球在光滑水平面 上以速度大小v向右运动与墙壁发 生碰撞后以大小v/2反向弹回，与 墙壁相互作用时间为t，求小球对 墙壁的平均作用力。 v
v/2
5、运用动量定理解题步骤：
（1）确定研究对象； （2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析。 （3）找出物体的初末状态并确定相应的动量； （4）选定正方向； （5）根据动量定理列方程求解； （ 6） 对结果进行必要的分析。
2、动量的变化率：动量的变化跟发生这 一变化 所用的时间的比值。 由动量定理Ft=△p得F=△P/t， 可见，动量的变化率等于物体所受的合外力。 当动量变化较快时，物体所受合外力较大，反之则小； 当动量均匀变化时，物体所受合外力为恒力， 此关系可由图所示的图线来描述，图线斜率即为物体所 受合外力F，斜率大，则F也大
四、想一想、议一议 1．两名建筑工人抛接砖的动作是怎样的？ 2．太极拳中以柔克刚、四两拨千斤能否用 动量定理解释？ 3．从去年五月一日起实施的交通法规规定 的汽车驾驶员必须系安全带，为什么要这样 规定？（怎样用动量定理解释安全气囊的作 用？）
●
小结：
1．用牛顿运动定律和运动学公式推导 动量定理 2．理解动量定理的确切含义和表达式 3．掌握一维情况下动量定理的计算问 题。并会用动量定理解释有关物理 现象。
实验一
第二节 动量定理
• 让鸡蛋从一米多高的地方落到地板上肯 定会被打破。现在，在地板上放一块泡 沫塑料垫（一定厚度的软纸）。尽可能 把鸡蛋举得高高的，然后放开手，让鸡 蛋落到泡沫上（纸上）看看鸡蛋会不会 被打破。
实验二：
• 用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度， 释放后重物下落可以把细线拉断，如果在细线 上端拴一段皮筋，再从同样的高度释放，就不 会断了。
【例2】 质量为50kg的杂技演 员，在距弹簧网3.2m高处自由 下落，着网后被弹向网上1.8m 高处，已知演员与网的接触时间 为2s，则演员对网的平均冲击力 的大小为多少？（g取10m/s2）
点评：应用动量定理时①一定要用合力的冲量②速度与各力的正方向选取要统一
[解析] 演员刚接触网时的速度v1= 演员离开网时的速度v2=
．6.质量为1kg的物体沿直线运动，其v-t
图象如图所示，则此物体在前4s和后4s内 受到的合外力冲量为 A．8N· s，8N· s B．8N· s，-8N· s
C．0， 8 N · s D ．0，-8N· s
• 4.某消防队员从一平台上跳下，下落 2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的 方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m. 在着地过程中，对他双脚的平均作用 力估计为(B) • A.自身所受重力的2倍 • B.自身所受重力的5倍 • C.自身所受重力的8倍 • D.自身所受重力的10倍
5.质量为0.40kg的小球从高3.20m 处自由下落，碰到地面后竖直向上 弹起到1.80m高处，碰撞时间为 0.040s，g取10m/s2,求碰撞过程中 地面对球的平均冲力。
△p F大 F小
0
t
三、动量定理应用
• 在日常生活中，有不少这样的事例：跳远 时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海 绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往 要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有 橡皮轮胎等，这样做的目的是为了什么呢？ 而在某些情况下，我们又不希望这样，比 如用铁锤钉钉子，而不用橡皮锤。这些现 象中的原因是什么呢？
• 例如：匀加速运动合外力冲量的方向与初动量 方向相同，匀减速运动合外力冲量方向与初动 量方向相反，甚至可以跟初动量方向成任何角 度。在中学阶段，我们仅限于初、末动量的方 向、合外力的方向在同一直线上的情况(即一 维情况)，此时公式中各矢量的方向可以用正、 负号表示，首先要选定一个正方向，与正方向 相同的矢量取正值，与正方向相反的矢量取负 值。
2 gh1= 2 10 3.2 =8 2 gh2
（m/s） （m/s）
N
=
2 101.8=6
演员在与网的作用的过程中受力如图，以向上为正方向，
由动量定理得：
(N - mg) t = mv2 - mv1 (N - 50×10) ×2=50×6- 50×(-8) N=850(N) 由牛顿第三定律得：