动量定理及应用探究
16.2动量和动量定理
如果物体所受的力不是恒力,物体不做匀变速运动, 那么可以依必修物理课中常用的方法,把过程分为很多短 暂的过程,每个过程中物体所受到的力没有很大变化,可 以近似看成匀变速运动,可以应用(2)式或(3)式。把 应用于每个短暂过程的关系式相加,就得到了应用于整个 过程的动量定理,形式上与(2)式或(3)式完全一样。 这时(1)、(2)两式中的F应该理解为力的平均值。
练习3.甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初 速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动,乙物 体先停下来,甲物体经较长时间停下来,下面叙
述中正确的是 ( B )
A.甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量 B.两个物体受到的冲量大小相等 C.乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 D.无法判断
练习4.一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到 一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低 点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为 多少?(g取10m/s2,不计空气阻力)
4)动量定理中的冲量为合外力的冲量,而不是某 个力的冲量。
5)冲量是物体动量变化的原因。
3.求冲量I的方法 (1)定义法:I=Ft,F可指某一单个力,也 可只合外力; (2)动量定理:I=ΔP=mv′-mv,用动量定 理求冲量指的是物体所受合外力的冲量。
例3.一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水 平速度飞向击球棒,被球棒打击后,反向水 平飞回,速度大小为45m/s,设球棒与垒球 作用时间为0.01s,求球棒对垒球的平均作用 力有多大?
练习7.跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里 或跳到海绵上,这样做是为了( CD ) A.减小运动员的动量变化 B.减小运动员所受的冲量 C.延长着地过程的作用时间 D.减小着地时运动员所受的平均冲力
16.2:动量和动量定理(探究案一)正式版
16.2:动量和动量定理(探究案一)【探究点一】对动量的理解1.动量是状态量进行动量运算时,要明确是哪一个物体在哪一个状态(时刻)的动量。
公式p=m v中的速度v是瞬时速度。
2.动量是矢量动量的方向与物体瞬时速度的方向相同。
如果在一条直线上运动,可以选定一个正方向,若速度方向与正方向相同则取正值,相反取负值。
3.动量具有相对性物体的动量与参考系的选择有关。
选不同的参考系时,同一个物体的动量可能不同,通常在不指明的情况下,物体的动量是指物体相对地面的动量。
4.动量的变化量也是矢量Δp=p′-p=mΔv为矢量表达式,其方向与Δv的方向相同。
分析计算Δp以及判断Δp 的方向时,如果物体在一条直线上运动,就能直接选定一个正方向,矢量运算就可以转化为代数运算;当不在同一直线上运动时,应依据平行四边形定则运算。
[特别提醒](1)动量和速度都是描述物体运动状态的物理量,但它们描述的角度不同。
动量是从动力学角度描述物体运动状态的,它描述了运动物体能够产生的效果;速度是从运动学角度描述物体运动状态的。
(2)动量和动能都是描述物体运动状态的物理量,动量是矢量,但动能是标量,它们之间数值的关系是:E k=p22m,p=2mE k。
【典例1】课本P7例题1【跟踪1】质量为m=2kg的物体,从空中水平飞行的飞行物上自由落下,已知飞行的速度为v0=3m/s,求物体离开飞行物后0.4 s末的动量。
不计空气阻力,g取10 m/s2。
【探究点二】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,取决于力和时间这两个因素,所以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,在力的方向不变时,冲量的方向与力的方向相同,如果力的方向是变化的,则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。
(3)冲量的单位:在国际单位制中,力F的单位是牛顿,时间t的单位是秒,所以冲量的单位是牛·秒。
流体力学动量定理实验报告
流体力学动量定理实验报告流体力学是研究流体运动规律的一门学科,其中动量定理是流体力学中的重要定律之一。
本实验旨在通过实际操作验证流体力学动量定理,并深入理解其物理意义和应用。
一、实验目的1. 验证流体力学动量定理的实际有效性;2. 理解动量定理的物理意义和应用;3. 探究不同流体条件下动量定理的适用性。
二、实验原理根据动量定理,当一个物体受到外力作用时,其动量的变化率等于作用在物体上的合外力。
对于流体,其动量定理可以表述为:流体的动量的变化率等于作用在流体上的合外力和压力力之和。
三、实验器材和药品1. 实验装置:流体力学实验装置、流量计、压力计等;2. 实验介质:水。
四、实验步骤1. 将流体力学实验装置连接好,保证流体可以顺利流动;2. 打开水源,调节流量计的流量,保持恒定;3. 使用压力计测量不同位置的压力值,并记录;4. 分别改变流动介质的流速和流量,再次测量压力值并记录;5. 根据实验数据,计算流体的动量变化率并进行比较分析。
五、实验结果与分析通过实验测量得到的压力值和流速数据,可以计算出流体的动量变化率。
根据动量定理,动量的变化率应该等于作用在流体上的合外力和压力力之和。
通过对不同流速和流量下的实验数据进行比较分析,可以得出以下结论:1. 随着流速的增加,流体的动量变化率也增加,说明流体受到的合外力也增大;2. 当流速恒定时,流量的增加会导致动量变化率的增加,说明流体受到的压力力也增大;3. 实验结果与动量定理的预期结果相符,验证了动量定理在流体力学中的适用性。
六、实验总结与思考通过本次实验,我们深入理解了流体力学动量定理的物理意义和应用。
实验结果表明,动量定理在流体力学中具有实际有效性,并能够用于解释和预测流体运动过程中的各种现象。
同时,实验过程中还发现了流速和流量对流体动量变化率的影响,这为进一步研究流体力学提供了新的思路和方向。
通过本次实验我们验证了流体力学动量定理的实际有效性,并深入理解了其物理意义和应用。
动量定理及应用shangk
2.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强, 小明在雨天将一与睡莲等面积的圆柱形水杯置于露 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1×103kg/m3) ( ) A A. 0.15 Pa B. 0.54 Pa C. 1.5 Pa D. 5.4 Pa
假设鸟的体长为20cm,即0.2m, 飞机以500m/s的速度将其撞扁, 则用时为t=X/V= 0.2/500=4x10-4s。 由动量定理可得, 冲击力为:F= MV/t=1×500/4×10-4N=1.256N。 P=F/S=1.25 ×108Pa
1、质量为5kg的小球,从距地面高为15m处水平 抛出,初速度为10m/s,不计空气阻力, g=10m/s2,4内重力的冲量是( D ) 球落地时的动量( C ) A、60N· B、80N· s s C、100N· D、200N· s s
动量和冲量之间有什么 联系呢
猜猜
动量与牛顿第二定律的联系
想一想 算一算 假设质量为 m 的一颗子弹射入墙那一刻的速 度为
vo,射出的速度为 vt
,所用时间为 t ,墙
对子弹的作用力为一恒力 F ,那么 F 等于多少?
解答: vt vo 加速度 a t
根据牛顿第二定律
a F合 m
vt vo F合 ∴ t m
思考与讨论 报道、1980年,一架英国的“鸽式”战斗机在威夫士 地区上空与一只秃鹰相撞,撞后鸟粘在飞机上飞机坠毁, 飞行员弹射逃生……小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞 然大物?
动量和动量定理教案动量和动量定理教案优秀5篇
动量和动量定理教案动量和动量定理教案优秀5篇作为一名优秀的教育工作者,往往需要进行教案编写工作,教案是备课向课堂教学转化的关节点。
那么大家知道正规的教案是怎么写的吗?读书破万卷,下笔如有神,如下是作者爱岗敬业的小编飞白帮家人们收集的动量和动量定理教案优秀5篇,仅供借鉴。
动量和动量定理教案篇一教学目标:1. 理解动量的概念及其物理意义,掌握动量的定义式和单位。
2. 理解动量定理的内容,能够运用动量定理解释生活中的物理现象。
3. 通过实验或案例分析,培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
4. 培养学生的逻辑思维能力和物理建模能力。
教学重点:动量的概念及计算。
动量定理的理解与应用。
教学难点:动量定理中力的冲量与动量变化之间的关系。
运用动量定理解决实际问题。
教学准备:多媒体课件、实验器材、生活实例素材教学过程:一、引入新课情境导入:播放一段运动员跳水的视频,引导学生观察运动员入水前后的速度变化,思考是什么因素导致了这种变化,引出动量的概念。
提出问题:为什么我们常说“不要在高速行驶的车辆旁停留”,这与我们今天要学的动量有什么关系?二、讲授新知1. 动量的概念定义:物体的质量和速度的乘积称为物体的动量,用符号p表示,即p=mv。
物理意义:动量是描述物体运动状态的。
物理量,反映了物体运动的“惯性”和“冲击力”。
单位:千克米每秒(kg·m/s)。
2. 动量定理内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
强调:动量定理是矢量定理,要注意动量和冲量的方向性。
三、实验探究实验设计:利用小车、斜面等器材,设计实验验证动量定理。
例如,观察不同速度下小车撞击静止物体后的运动状态变化,测量并计算动量变化与冲量之间的关系。
学生分组实验:指导学生进行实验,记录数据,分析实验结果。
讨论交流:各组分享实验现象和结论,教师总结归纳。
四、巩固练习例题讲解:选取几道典型例题,如汽车刹车问题、运动员跳跃问题等,引导学生运用动量定理解题。
物理动量定理在高考中的应用
物理动量定理在高考中的应用动量定理在物理高考中的应用动量定理是力对时间的累积效应,改变物体的动量。
它可以广泛使用。
它的研究对象可以是单个物体,也可以是一个物质系统。
它不仅适用于恒力的情况,也适用于变力的情况。
特别是动量定理在解决作用时间短、受时变力冲击碰撞等问题时,比牛顿定律方便得多。
本文试从几个角度谈动量定理的应用。
[1.用动量定理解释生活中的现象][例1]将垂直放置的粉笔压在纸条的一端。
如果要从粉笔下面拉出纸条,保证粉笔不掉下来,应该慢慢小心还是快速拉出纸条?说明原因。
【解析】当从粉笔下面拉出纸条时,粉笔受到纸条施加在上面的滑动摩擦g,方向是沿着纸条的方向。
无论是快速拉出纸条还是缓慢拉出纸条,在水平方向施加在粉笔上的摩擦力大小保持不变。
在拉出纸条的过程中,粉笔受到摩擦力的时间用t表示,施加在粉笔上的摩擦力的冲量为mgt,粉笔处于静止状态,初始动量为零,粉笔的最终动量用mv表示。
根据动量定理,有33333如果慢慢拉出音符,音符在粉笔上的作用时间会更长,音符摩擦力对粉笔的冲击会更大,粉笔的动量会发生很大的变化,使粉笔底部获得一定的速度。
由于惯性,粉笔的上端还没来得及移动,粉笔就掉了下来。
如果在很短的时间内拉出纸条,纸条对粉笔的摩擦冲量很小,粉笔的动量几乎不变。
粉笔的动量变化很小,粉笔几乎不动,粉笔也不会掉下来。
[2.用动量定理解决曲线运动问题]【例2】如果一个质量为1公斤的物体以速度v0级抛出,抛出后5 s内没有着地与其他物体碰撞,计算其动量在5 s内的变化(g=10 m/s2)。
【解析】求最终动量,然后求它与初始动量的矢量差,是极其繁琐的。
因为平抛出来的物体只受重力作用,是一个恒力,所需动量的变化等于重力的冲量。
然后p=Ft=mgt=1105=50kg?男/女.【注释】用P=MV-MV0计算P时,初速度和终速度必须在同一直线上。
如果它们不在同一条直线上,就要考虑用矢量定律或动量定理P=ft求解P用I=F?t冲量,f一定是恒力,如果f是变力,我们需要用动量定理I= p来求解I。
人教版选修3《动量和动量定理》教案及教学反思
人教版选修3《动量和动量定理》教案及教学反思1. 教学目标1.了解动量概念和动量定理的研究历程。
2.了解动量定理的原理和应用。
3.能够计算物体的动量和动量变化量。
4.能够应用动量定理解决物理问题。
2. 教材分析本教案所涉及的内容为人教版高中物理选修3中的第4章《动量和动量定理》。
本章主要包括以下几个方面的内容:1.动量概念2.动量定理的引入3.动量定理的证明4.动量定理的应用5.守恒定理3. 教学重点和难点教学重点:1.学生理解动量定理的概念2.学生掌握动量计算、守恒现象分析。
教学难点:1.学生理解动量原理的物理概念2.学生掌握动量守恒问题的分析方法4. 教学步骤步骤1:导入环节1.1 导入新课:老师将本章节的主题告知学生,并通过引入一道与课题相关的问题,引起学生的兴趣。
如:运动员短短的冲刺距离如何达到出奇制胜的效果?1.2 启发性问题:老师可以引导学生回答一些问题:•运动员的冲刺有必要练习并掌握一些物理知识吗?•运动员冲刺的速度快慢和他能不能获胜有什么关系?步骤2:知识讲解2.1 动量和动量定理的概念2.2 动量定理的推导2.3 动量定理的一些应用2.4 动量的守恒步骤3:实验探究3.1 实验动力学:针对学生的实验疑问,老师依据实验现象和原理,引导学生进行实验探究及其实验数据定性分析。
步骤4:课堂练习4.1 针对上一部分的授课内容,提问一些具体的练习材料。
例如:•一个球的质量是5kg,以5m/s的速率向右运动,这个球的动量是多少?•当一个人向右用5N的力拉着一张20kg的桌子向右运动,求其初始和末速度差。
步骤5:课文解析5.1 教师指导学生重点研究与本章相关的知识点,例如:•如何求动量;•动量的单位和量纲;•什么是完全非弹性碰撞.步骤6:总结反思6.1 思考问题:老师可以出示一些关于动量定理的问题或问题集合,让学生阅读后探讨问题答案、分析原因、思考解决办法,提高学生的思考能力。
6.2 讲解问题解决:课后回顾几个重要的问题,并发布相关的课外阅读动量定理的物理概念和应用,提高科学素养。
动量定理的五种典型应用
动量定理的五种典型应用动量定理的内容可表述为:物体所受合外力的冲量,等于物体动量的变化。
公式表达为:或.它反映了外力的冲量与物体动量变化的因果关系。
在涉及力F、时间t、物体的速度v发生变化时,应优先考虑选用动量定理求解。
下面解析动量定理典型应用的五个方面,供同学们学习参考。
1. 用动量定理解决碰击问题在碰撞、打击过程中的相互作用力,一般是变力,用牛顿运动定律很难解决,用动量定理分析则方便得多,这时求出的力应理解为作用时间t内的平均力。
例1。
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高处自由落下,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8m高处。
已知运动员与网接触的时间为1.4s。
试求网对运动员的平均冲击力。
(取)解析:将运动员看成质量为m的质点,从高处下落,刚接触网时速度的大小,(向下)………………①弹跳后到达的高度为,刚离网时速度的大小,(向上)………………②接触过程中运动员受到向下的重力和网对其向上的弹力F。
选取竖直向上为正方向,由动量定理得:………………③由以上三式解得:代入数值得:2。
动量定理的应用可扩展到全过程当几个力不同时作用时,合冲量可理解为各个外力冲量的矢量和。
对物体运动的全过程应用动量定理可“一网打尽”,干净利索。
例2. 用全过程法再解析例1运动员自由下落的时间被网弹回做竖直上抛,上升的时间与网接触时间为。
选取向下为正方向,对全过程应用动量定理得:则3. 用动量定理解决曲线问题动量定理的应用范围非常广泛,不论力是否恒定,运动轨迹是直线还是曲线,总成立。
注意动量定理的表达公式是矢量关系,两矢量的大小总是相等,方向总相同。
例3。
以初速水平抛出一个质量的物体,试求在抛出后的第2秒内物体动量的变化.已知物体未落地,不计空气阻力,取。
解析:此题若求出初、未动量,再求动量的变化,则不在同一直线上的矢量差运算较麻烦.考虑到做平抛运动的物体只受重力(恒定),故所求动量的变化应等于重力的冲量,其冲量易求.有的方向竖直向下。
动量定理实验报告
动量定理实验报告一、引言在物理学中,动量定理是描述物体运动的重要定律之一。
动量定理的基本思想是,当作用在物体上的力产生改变时,物体的动量也会发生改变。
本次实验旨在通过实际操作验证动量定理,并探究动量与力的关系。
二、实验设备和方法•实验设备:–弹簧测力计–平滑桌面–弹簧驱动装置–轨道•实验方法:1.在轨道上设置一台弹簧驱动装置,并将弹簧测力计固定在装置上。
2.将待测物体放置在轨道上,并与弹簧测力计相连接。
3.利用弹簧驱动装置给物体一个初始冲击,记录下物体在冲击后的位移和弹簧测力计的示数。
4.根据实验数据,计算物体的动量和受到的外力大小。
三、实验结果1. 实验数据下表为实验过程中测量的部分数据:实验次数初始冲量F (N) 位移dx (m) 弹簧测力计示数F’ (N)1 1.2 0.25 0.52 1.5 0.35 0.73 1.7 0.42 0.82. 数据分析与计算根据动量定理,动量的改变等于作用于物体的外力大小乘以时间。
在本实验中,我们可以利用弹簧测力计的示数计算作用于物体的外力大小。
根据实验数据,我们可以计算每次实验的物体动量变化:•第1次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.5 * 0.25 = 0.125 kg·m/s•第2次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.7 * 0.35 = 0.245 kg·m/s•第3次实验的物体动量变化Δp = F’ * dt = 0.8 * 0.42 = 0.336 kg·m/s3. 结果分析根据动量定理,动量的改变等于作用于物体的外力大小乘以时间。
在本实验中,我们可以通过测量物体的位移和弹簧测力计的示数来计算物体的动量变化,进而验证动量定理。
根据实验结果分析,我们得到了每次实验的物体动量变化。
通过计算可以发现,物体的动量变化与作用于物体的外力大小成正比,且和位移的乘积成正比。
四、实验总结通过本次实验,我们成功验证了动量定理的有效性,并得出了物体动量变化与作用于物体的外力大小及位移的关系。
动量定理及其应用课件
VS
量子力学中的动量定理
将动量定理应用于量子力学领域,研究其 在描述微观粒子运动和相互作用中的作用 。
动量定理在交叉学科领域的研究
工程力学中的动量定理
将动量定理应用于工程力学领域,研究其在 结构分析、振动控制等方面的应用。
生物学中的动量定理
将动量定理应用于生物学领域,探讨其在描 述生物运动、生态平衡等方面的作用。
棒球投手投球
棒球投手通过改变球的速度和角度来 控制球的轨迹。这需要运用动量定理 来预测球在空中的运动轨迹,以便投 手能够准确地将球投到目标位置。
滑雪技巧
在滑雪过程中,运动员通过改变滑行 速度和方向来控制自己的轨迹。这需 要运用动量定理来理解速度和方向变 化对滑雪轨迹的影响。
工业生产中的应用
机械加工
全。
军事科技
导弹和炮弹的制导和射击精度也 依赖于动量定理来计算和控制弹 道轨迹,提高武器的打击效果。
04 动量定理的实验验证
实验设计
01
02
03
实验目标
验证动量定理在现实生活 中的应用,探究物体在碰 撞过程中的动量变化。
实验原理
基于动量定理,当一个物 体发生碰撞时,其动量的 变化与作用力和作用时间 的乘积成正比。
对碰撞问题的解决
动量定理为解决碰撞问题提供了重要 的工具,使得科学家能够预测和解释 物体碰撞过程中的各种现象。
动量定理在现代科技领域的应用
火箭科学
火箭发动机的推进原理正是基于 动量定理,通过高速喷射物质来 获得反作用力,从而实现火箭的
升空和推进。
碰撞安全研究
汽车、飞机和其他交通工具的碰 撞安全研究依赖于动量定理来分 析碰撞过程中能量的传递和吸收 ,以改进安全设计和保护乘员安
物理高中实验动量定理教案
物理高中实验动量定理教案
实验目的:通过实验测量物体的质量和速度,验证动量定理的成立。
实验器材:弹簧天平、球体、测量尺、秒表
实验原理:动量定理指出一个物体的动量等于物体的质量乘以其速度,即 $p=mv$。
在本实验中,我们将利用这个定理来验证物体的动量。
实验步骤:
1. 将球体放在弹簧天平上,记录球体的质量 $m$。
2. 将球体推动一定距离,记录球体开始和结束运动时的速度 $v$。
3. 使用动量定理公式 $p=mv$ 计算球体的动量。
4. 重复步骤2和步骤3,至少进行3次测量,取平均值作为最终结果。
5. 分析实验结果,验证动量定理是否成立。
实验注意事项:
1. 确保实验器材使用正确,并严格按照实验步骤操作。
2. 注意测量时的精度,确保实验结果的准确性。
3. 注意安全,避免球体在实验过程中造成伤害。
4. 实验中的不确定因素,如摩擦力等,应尽量减小或控制。
实验结果:根据实验测得的数据,计算得到的动量是否与实际测量值相符,从而验证动量定理的成立。
拓展实验:可以尝试不同质量和速度的物体,观察它们的动量变化,进一步验证动量定理在不同情况下的适用性。
【注意】本实验为参考范本,实际操作时请根据实际情况进行调整并注意安全。
动量定理在运动过程中的应用探究
动量定理在运动过程中的应用探究引言:动量定理是力学中非常重要的一个定理,它描述了物体受到的力和速度变化之间的关系。
在物理学的研究中,我们经常会用到动量定理来解释物体运动的过程,通过分析动量的变化情况,可以得出许多有趣的结论。
本文将对动量定理在运动过程中的应用进行探究,并且深入分析动量定理的内涵。
一、动量定理的基本概念动量是物体运动中的一个重要物理量,它是物体质量乘以速度的乘积。
根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度,根据力的定义可以得出动量定理的数学表达式:物体受到的合外力的作用使得物体的动量随时间改变。
当合外力为零时,物体的动量保持不变。
这就是动量守恒定律,它对于解释物体碰撞、爆炸等过程起着重要的作用。
二、动量定理在运动中的应用1. 物体的弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中能够完全恢复到原来的形态。
根据动量定理,物体在碰撞过程中的总动量守恒。
因此,我们可以根据物体在碰撞前的动量和碰撞后的动量来计算物体碰撞中的速度变化。
通过实验观察物体碰撞的速度变化,我们可以进一步深入了解碰撞过程中的能量转化和损失情况。
2. 运动中的冲量冲量是力对时间的积分,它是动量的变化量。
当一个力作用于物体上时,物体受到的冲量会改变其动量。
这种改变往往在时间很短的情况下发生,例如打击运动中的球类。
根据动量定理,我们可以通过计算冲量来得出速度的改变情况,并且进一步了解打击的力量大小。
3. 爆破和燃烧过程在爆破和燃烧过程中,物体会发生剧烈的速度变化。
根据动量定理,我们可以计算物体在爆破和燃烧过程中的动量变化,并且了解到炸药和燃烧物对物体的影响。
动量的改变就代表着物体受到了力的作用,通过分析这些力的大小和方向,我们可以进一步了解爆破和燃烧的力学性质。
三、动量定理的内涵动量定理不仅仅是一个数学关系,它还蕴含着深刻的物理意义。
动量定理告诉我们,物体的速度变化是由力所决定的。
力作用越大,速度变化越快;力作用越小,速度变化越慢。
物体的动量不会自发变化,只有在受到外力的作用下才会发生变化。
第六章 第1讲动量定理及应用
B、C、D正确;
物体做匀速圆周运动,所受合外力方向不断变化,合力为变力,不能满足在
任何相等时间内,合外力的冲量相等,故不可能为匀速圆周运动,故A错误.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B.与它的位移成正比
C.与它的速度成正比
D.与它的动量成正比
解析 高铁列车做初速度为零的匀加速直线运动,则速度 v=at,动能 Ek=
12mv2=12ma2t2,与经历的时间的平方成正比,A 项错误; 根据 v2=2ax,动能 Ek=21mv2=12m·2ax=max,与位移成正比,B 项正确;
动能 Ek=21mv2,与速度的平方成正比,C 项错误; 动量 p=mv,动能 Ek=21mv2=2pm2 ,与动量的平方成正比,D 项错误.
撞极短时间内,碰撞力远大于豆粒受到的重力),已知1 000粒的
豆粒的总质量为100 g.则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为
A.0.2 N
√B.0.6 N
图3
C.1.0 N
D.1.6 N
变式3 (多选)(2018·陕西省安康市第二次联考)一质量为m=60 kg的运动员从
下蹲状态竖直向上跳起,经t=0.2 s,以大小v=1 m/s的速度离开地面,取重 力加速度g=10 m/s2,在这0.2 s内
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. (3)动量定理表达式是 矢量 式,等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义.
自测2 (2018·全国卷Ⅱ·15)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋
从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生
图4
双基巩固练
1.(2018·山东省日照市校际联合质检)关于动量和动能,下列说法中错误的是
动量定理教案(4篇)
动量定理教案(4篇)作为一名为他人授业解惑的教育工,就难以避免地要准备教学设计,教学设计以计划和布局安排的形式,对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策,以解决怎样教的问题。
怎样写教学设计才更能起到其作用呢?以下内容是本文范文为您带来的4篇《动量定理教案》,亲的肯定与分享是对我们最大的鼓励。
教学过程:篇一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?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,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,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.相互作用的两个物体动量变化之间的关系篇二【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0【注意】因为动量的。
变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.教学目标:篇三一、知识目标1、理解动量守恒定律的确切含义.2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.2、能运用动量守恒定律解释现象.3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.高二物理《动量定理》微课教学设计篇四教学目标一、知识与技能1.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。
高中物理 第十六章 动量守恒定律 第2节 动量和动量定理(含解析)
第2节动量和动量定理1.物体质量与速度的乘积叫动量,动量的方向与速度方向相同。
2.力与力的作用时间的乘积叫冲量,冲量的方向与力的方向相同。
3.物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受合力的冲量,动量变化量的方向与合力的冲量方向相同。
一、动量及动量的变化1.动量(1)定义:物体的质量和速度的乘积。
(2)公式:p=mv。
(3)单位:千克·米/秒,符号:kg·m/s。
(4)矢量性:方向与速度的方向相同。
运算遵守平行四边形定则。
2.动量的变化量(1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式)。
(2)动量始终保持在一条直线上时的动量运算:选定一个正方向,动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表方向,不代表大小)。
二、冲量1.定义:力与力的作用时间的乘积。
2.公式:I=F(t′-t)。
3.单位:牛·秒,符号是N·s。
4.矢量性:方向与力的方向相同。
5.物理意义:反映力的作用对时间的积累效应。
三、动量定理1.内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
2.表达式:mv′-mv=F(t′-t)或p′-p=I。
1.自主思考——判一判(1)动量的方向与速度方向一定相同。
(√)(2)动量变化的方向与初动量的方向一定相同。
(×)(3)冲量是矢量,其方向与力的方向相同。
(√)(4)力越大,力对物体的冲量越大。
(×)(5)若物体在一段时间内,其动量发生了变化,则物体在这段时间内的合外力一定不为零。
(√)2.合作探究——议一议(1)怎样理解动量的矢量性?提示:动量是物体的质量与速度的乘积,而不是物体的质量与速率的乘积,动量的方向就是物体的速度方向,动量的运算要遵守矢量法则,同一条直线上的动量的运算首先要规定正方向,然后按照正负号法则运算。
(2)在地面上垫一块较厚的软垫(如枕头),手拿一枚鸡蛋轻轻的释放让它落到软垫上,鸡蛋会不会破?动手试一试,并用本节知识进行解释。
2025高考物理总复习动量定理及应用
考点二 动量定理的理解及应用
总结提升
应用动量定理解题的一般思路
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< 考点三 >
应用动量定理处理“流体模型”
考点三 应用动量定理处理“流体模型”
研究
流体类:液体流、气体流等,通常已知密度ρ
对象 微粒类:电子流、光子流、尘埃等,通常给出单位体积内粒子数n
①构建“柱状”模型:沿流速v的方向选取一小段柱体,其横截面
√D.两球到达地面时重力的瞬时功率相等
考点一 动量和冲量
因两球同时到达地面,设斜面倾角为θ,由h=v0sin θ·t+12 at2,可知甲 球的加速度在竖直方向的分量等于重力加速度, 由公式IG=mgt,PG=mg(v0sin θ+gt)可知两球运 动过程中所受重力的冲量相同,两球到达地面时 重力的瞬时功率相等,故A错误,D正确;
√C.可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长
D.可以使某颠簸过程中物品动量的变化率增加
考点二 动量定理的理解及应用
充气袋在运输中起到缓冲作用,在某颠簸过程中,物品的动量变化量 不变,由动量定理可知,合力的冲量不变,充气袋可以延长动量变化 所用的时间,从而减小物品所受的合力,A、B错 误,C正确; 动量的变化率即为物品所受的合力,充气袋可以 减小某颠簸过程中物品动量的变化率,D错误。
方向为正方向,根据动量定理得-Ft=-0.2mv- mv,解得水受到的作用力F=0.3πd2ρv2,由牛顿第 三定律可得,水柱击中目标的平均冲击力大小为 0.3πd2ρv2,故选B。
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课时精练
基础落实练
1.(2024·江苏徐州市阶段练习)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的 安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内 减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是 A.增加了司机单位面积的受力大小 B.减少了碰撞前后司机动量的变化量 C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
动量定理物体运动中的动量变化
动量定理物体运动中的动量变化动量是描述物体运动状态的物理量,它与物体的质量和速度有关。
动量定理是描述物体在受到外力作用下动量变化的重要定理,它可以帮助我们理解物体运动中的动量变化规律。
本文将从动量定理的原理、应用以及案例分析等方面探究物体运动中的动量变化。
一、动量定理的原理动量定理是由牛顿第二定律和牛顿第三定律推导而来的。
根据牛顿第二定律可以得出物体受到外力作用时的加速度与所受力成正比,加速度的变化导致速度的变化,进而引起动量的变化。
根据牛顿第三定律可以得出物体受到外力的同时也会对施力物体产生作用力,作用力的变化同样会导致动量的变化。
因此,动量定理可以总结为:物体所受的合外力,等于动量的变化率。
二、动量定理的应用1. 车辆碰撞在交通事故中,车辆碰撞是常见的情况。
根据动量定理,当车辆发生碰撞时,两车互相作用力会使它们的动量发生变化。
如果两车前进方向相反,碰撞后会发生弹性碰撞,它们的动量在碰撞过程中互相转移,总动量保持不变。
如果两车前进方向相同,碰撞后会发生非弹性碰撞,它们的动量在碰撞过程中合并,总动量仍然保持不变。
因此,根据动量定理,我们可以分析车辆碰撞事故中的动量变化情况,进而推测事故的严重程度。
2. 运动员的冲刺在田径比赛中,运动员的冲刺是关键环节之一。
根据动量定理,运动员冲刺时肌肉施加的力会使其加速度增大,速度增加,进而导致动量的增加。
因此,运动员的训练目标之一就是提高动量,从而达到更高的速度和更好的成绩。
3. 爆炸现象爆炸是一种剧烈的物体运动过程,在爆炸的瞬间,物体所受的推力会使其发生加速度和速度的变化,进而导致动量的变化。
根据动量定理,我们可以研究爆炸现象中物体的运动规律,了解爆炸的过程和影响因素。
三、动量定理的案例分析以一个足球射门的例子来具体分析动量定理的应用。
当足球在空中飞行时,它的动量等于质量乘以速度。
当足球被踢出后,它会受到空气的阻力,速度逐渐减小。
根据动量定理,足球受到阻力的合外力等于其动量的变化率。
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△t 0.08 0.08 0.08
结论: 恒力的动量定理成立 。
用力传感器验证变力的动量定理
实验器材:压力传感器、 计算机、重物、铁架 台 实验示意图: 实验步骤: 1、用天平测量重物质量。 2、在电脑上观察压力传 感器所传图像,测其 面积,即S=Ft。 3、用米尺测出重物下落 的高度h,用,
大小 kg· m/s
角度 /rad
大小 kg· m/s
角度 /rad
Δp与I Δp与 的大 I的夹 小的 角 相对 /rad 误差
1
0.0145
0.604
0.0202
0.94
0.00822
1.57
0.00822
1.57
0.00%
0
2
0.122
0.204
0.0381
1.25
0.0116
1.57
0.0120
1.57
2.79%
0
3
0.0274
1.12
0.0350
1.22
0.00822
1.57
0.00832
1.57
1.20%
0
4 5
0.0196
0.920
0.0417
1.29
0.0243
1.57
0.0247
1.57
1.33% 0.25%
0 0
0.0428
1.29
0.0507
1ห้องสมุดไป่ตู้33
0.00822
1.57
0.00824
VB-VA=at 1.184-0.425=0.759 (m/s) 9.32×0.08=0.746 误差=1.8%
表三:各点动量大小
mvA 1 2 3 1.254 2.696 2.103
mvB 3.493 4.909 4.286
mvF 5.646 7.230 6.546
mvH 7.983 9.331 8.705
第五届全国中学物理教学改革大赛
优质课精彩片段
动量定理及应用探究
授课教师:云南师大附中 指导教师:云南师大附中 黄永华 李 为
问题的引入
外力的冲量对物体的动量是否会有影响?
若有影响,它们之间的关系是什么? 能否结合我们已学过的物理模型,通过实 验的方法来证实它的存在? 能否在现实生活中找到实例并分析它们的 物理原理?
0.1531 0.1961 0.1775
0.2165 0.2530 0.2361
0.295 0.295 0.295
3
表二:速度及加速度
v (m/s) v (m/s) v (m/s) v (m/s)
A B F H
加速度 时间t(s) a(m/s2)
1 2 3
0.425 1.184 1.914 2.706 9.320 0.080 0.914 1.664 2.451 3.163 9.488 0.080 0.713 1.453 2.219 2.951 9.391 0.080
在碰撞发生时
p 由 Ft p 可得: F t
探究评价
首先,同学们通过对教材自学和生活 中常见实例的观察分析,发现外力的冲量 是物体动量的变化的原因(培养了同学 “发现问题——提出问题——解决问题” 的能力);而且还能利用我们学过的知识 进行理论推导,得出了动量定理的表达式, 从而获得科学知识。。
1.57
探究三:动量定理在生活中应用及分析
动量定理
I合 F合t p mv
减小作用时间以 增大受力 增大作用时间以 减小受力
减小作用时间以增大受力
铁锤敲击钉子 截拳道
破碎锤
破碎锤
相关参数: 打击频率:350~750/min 打击能量:约3000J
m v2 p2 E 2 2m
数据处理
在处理这个三角形的时 候,使用余弦定理的数 学方法来进行。 例如,测量后,测出” 点a”动量,然后测出”点 b”动量,以及两者之间的 夹角,之后计算动量改变 量,与重力的冲量相比较.
点a 动量 点b 冲量 动量改 变量
x0=0.103m y0=0.0641m vy0=√2gh=1.11m/s vx0=0.852m/s 合速度0=1.40m/s 角度0=52.49° t0=0.121s
0.92
0.86 0.87
结论: 变力的动量定理成立。
误差分析: 1、纸带与打点计时器间有摩擦。 2、交流电压不稳定,点间时间不等。 3、质量测量误差。 4 、传感器测量时的误差。 公式应用注意事项: 1 Ft=△p 当F为恒力时可用于求动量的变化量。
2 当F为变力时求出始末两点的速度可求出动量的变 化量,即冲量。
动量定理的公式推导
如图所示,质量为m的物体,放在光滑的水平面上,现 在水平力恒力F 的作用下,由初速度v0开始运动,经时 间t后,速度为v ,则在这段时间内
v0 F v
探究二、用自由落体验证恒力的动量定理
模型:自由落体 器材:重物、天平、纸带、打点 计时器、刻度尺、铅笔。 实验步骤: 1、将纸带固定在重物上,使重 物在竖直平面内做自由落体,用 打点计时器在纸带上记录。 2、取下纸带,取较清晰的一段 进行分析。 3、将数据代入公式,验证恒力 作用下的动量定理是否成立 。
曲线运动中的动量定理探究
背景
适当位置放 置照相机
将小球从轨道一 高度释放,利用 相机拍是小球轨 迹,进而利用对 平抛运动分析的 手法测量小球运 动量。
小球质量为0.014kg
每一格边长0.051m
数据处理
将横坐标等分做多份。在相片上做出对应的 点,利用比例尺计算出实际情况中小球的位置。
1 2 h gt (竖直方向) 2 x v0t (水平方向) v y gt
在探索未知领域的过程中是永无止境, 困难重重的,其中严谨的科学态度、不屈 不挠的科学精神、敏锐的洞察力、对科学 的热爱及对问题执着的追求都是至关重要 的。所以希望同学们能够将这次探究活动 中学到的本领应用到平时的学习中。
mg(
S=Ft
m g(
2h t) g
2h t) g
验证变力的动量定理是否 成立。
表三:重力的冲量与弹力的冲量
重物质量 下落高度 图像所围 重力冲量 m(kg) h(m) 面积S(Ns) mgT(Ns)
1
2 3
0.200 0.200 0.200
0.13
0.11 0.11
0.99
0.92 0.875
最后,同学们在探究的过程中,学会 了分工合作,学会了交流讨论,学会了质 疑,学会了共同克服困难和解决困难,从 而培养了同学的科学探究精神。 不足的地方: 语言、文字的描述不够规范和准确。 如演示文稿中“F与f”、 “T与t”混用, 小木盒受到的冲击力描述成小木盒具有的 冲击力等等。
希望与建议
x1=0.257m y1=0.419m vy1=√2gh=2.85m/s vx1=0.852m/s 合速度1=2.98m/s 角度1=69.18° t1=0.302s
实际数据处理
16.69°
0.0196kg· m/s
p 0.04172 0.01962 2 0.0417 0.0196 cos(16.69)
探究评价
其次,同学们在进行探究的过程中, 利用了控制变量法(如鸡蛋碰撞实验)、 实验法(摄影描轨迹、传感器采集数据和 计算机处理数据)、分析与综合的方法, 同时探究的过程还遵循从“定性——定 量”,从“简单——复杂”,这符合科学 研究方法和思维跃迁的过程,符合科学家 探求未知科学领域的途径。
探究评价
功率一定,每一次碰撞 过程动量变化: 频率:6Hz
12.5Hz
22500N
p 1800N s
打击力:10800N
增大作用时间以减小受力
足球定球时的屈体动作 火星探测器降落时的缓冲措施 汽车碰撞的安全设施
汽车钢板厚度:
上世纪80年代,1毫米以上 90年代,缩减为0.8-1毫米
如今,大多在0.6-0.8毫米。
探究一:外力的冲量与动量变化的关系
外力的冲量与动量变化量是否有关呢?
实验1:鸡蛋会不会摔碎
实验器材:鸡蛋若干,海绵一块,面团一个,地板一块, 三个鸡蛋从同一 高度分别落到木 板,面团,海绵 上。观察鸡蛋是 否会摔碎。
我们多次实验 找鸡蛋落到三 种材料上刚好 不碎时的极限 高度,并比较 它们的高度。
0.0417kg· m/s
0.0236kg m/s
I Gt 0.014 9.72 0.181 N s 0.0244N s
| p I | 100 % 3.28% I
动量Pa 序 号
动量Pb
计算的动量改变 量Δp
实际重力冲量I
大小 kg· m/s
角度 /rad
实验示意图:
中点法求出首末点(A、B)速度大小(VA、 VB)。数出 AB间打点个数,根据t=4T求出时间。其中图示任意两点间 有一点未标出.
表一:相邻时间内的位移
质量M (kg)
s 1 2
CE(m)
s
ED(m)
s
DG(m)
s
GJ(m)
0.0340 0.0731 0.0570
0.0947 0.1331 0.1162
大小 kg· m/s
角度 /ad
大小 kg· m/s
角度 /rad
大小 kg· m/s
角度 /rad
Δp与I Δp与 的大 I的夹 小的 角 相对 /rad 误差
1
2
3
4
5
动量Pa 序 号
动量Pb
计算的动量改变 量Δp
实际重力冲量I
大小 kg· m/s
角度 /rad