碰撞与动量
合集下载
- 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)。
第一、二节 物体的碰撞 动量 动量守恒定律
一、物体的碰撞 1.正碰与斜碰 （1）正碰:两物体碰撞,作用前后沿 同一条直线运动 的碰撞. _______________ （2）斜碰:两物体碰撞,作用前后不沿 同一条直线运动 的碰撞. _______________ 2.碰撞的主要特点 快等,因而 短作用力变化___ 相互作用时间___, 其他外力可以忽略不计.
【想一想】在进行跳高比赛时，为什么要放上很 厚的海绵垫子？
提示：越过横杆后，可认为人做自由落体运动， 落地时速度较大.人落到海绵垫子上时，可经过较 长的时间使速度减小为零，在动量变化相同的情 况下，人受到的冲力减小，对运动员起到保护作
用.
【典例1】如图所示,在倾角α=37°的斜面 上,有一质量为5 kg 的物体由静止沿斜面滑 下,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求:
【想一想】一个小钢球从某一高度由 静止落下,与地面碰后反弹回原下落点, 小钢球与地面的碰撞属于哪类碰撞? 提示：小钢球与地面碰后能反弹回原 高度,说明小钢球与地面碰撞前后速度 等值反向,即动能相等,故是弹性碰撞.
二、动量及其变化量 1.冲量及动量
冲量 动量
定义
公式 单位
物体受到的力与力 的作用时间的乘积
【解析】小球与地面碰撞前的动量为: p1=m（-v1）=0.2×（-6） kg·m/s=-1.2 kg·m/s 小球与地面碰撞后的动量为: p2=mv2=0.2×4 kg·m/s=0.8 kg·m/s 小球与地面碰撞前后动量的变化量为: Δp=p2-p1=2 kg·m/s 由动量定理得 :（F-mg）Δt=Δp， Dp 2 所以:F= D t +mg= 0.2 N+0.2×10 N=12 N 答案：2 12
（2）由牛顿第二定律得 a=gsinαμgcosα=4.4 m/s2 2 s末物体的动量 p=mv=mat=44 kg·m/s,方向沿斜面向下.
【变式训练】（质量为0.2 kg的小球竖直向 下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的 速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与 地面碰撞前后的动量变化为____kg· m/s.若小 球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面 的平均作用力大小为_____N.（取g=10 m/s2）
I=Ft
牛顿秒wenku.baidu.com符号是 N· s
运动物体的质量 和速度的乘积 p=mv 千克米每秒，符 号是kg· m/s
矢量 方向与力的方向 性 相同
方向与速度的 方向相同
2.动量的变化量 末动量 初动量 物体在某段时间内________与_________的矢量差 p′- 矢量式）. （也是矢量）,Δp= ______( p 3.动量定理 合外力的冲量等于 （1）内容：物体所受_______ 动量变化 物体的_________. mv′（2）公式：I=Δp或F·Δt=_________. mv
（1）物体下滑2 s的时间内物体所受各力的冲量. （2）2 s末物体的动量. (g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）
【规范解答】（1）物体沿斜面下滑过程中,受重 力、支持力和摩擦力的作用. 重力的冲量 IG=GΔt=mgΔt=5×10×2 N·s=100 N·s 方向竖直向下. 支持力的冲量 IN=NΔt=mgcosα·Δt=5×10×0.8×2 N·s=80 N·s, 方向垂直于斜面向上. 摩擦力的冲量 If=fΔt=μmgcosα·Δt=0.2×5×10×0.8×2 N·s=16 N·s,方向沿斜面向上.
3.弹性碰撞和非弹性碰撞 （1）弹性碰撞：碰撞后形变能完全恢复，碰撞 动能 过程中没有能量损失，即碰撞前后系统的_____ 相等. （2）非弹性碰撞：碰撞后形变不能完全恢复原 状，碰撞过程中有一部分动能最终会转变为其他 动能 不 形式的能（如热能），碰撞前后系统的_____ 再相等. （3）完全非弹性碰撞：碰撞后完全不反弹，这 动能损失最大. 种碰撞中系统_____
一、物体的碰撞 1.正碰与斜碰 （1）正碰:两物体碰撞,作用前后沿 同一条直线运动 的碰撞. _______________ （2）斜碰:两物体碰撞,作用前后不沿 同一条直线运动 的碰撞. _______________ 2.碰撞的主要特点 快等,因而 短作用力变化___ 相互作用时间___, 其他外力可以忽略不计.
【想一想】在进行跳高比赛时，为什么要放上很 厚的海绵垫子？
提示：越过横杆后，可认为人做自由落体运动， 落地时速度较大.人落到海绵垫子上时，可经过较 长的时间使速度减小为零，在动量变化相同的情 况下，人受到的冲力减小，对运动员起到保护作
用.
【典例1】如图所示,在倾角α=37°的斜面 上,有一质量为5 kg 的物体由静止沿斜面滑 下,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求:
【想一想】一个小钢球从某一高度由 静止落下,与地面碰后反弹回原下落点, 小钢球与地面的碰撞属于哪类碰撞? 提示：小钢球与地面碰后能反弹回原 高度,说明小钢球与地面碰撞前后速度 等值反向,即动能相等,故是弹性碰撞.
二、动量及其变化量 1.冲量及动量
冲量 动量
定义
公式 单位
物体受到的力与力 的作用时间的乘积
【解析】小球与地面碰撞前的动量为: p1=m（-v1）=0.2×（-6） kg·m/s=-1.2 kg·m/s 小球与地面碰撞后的动量为: p2=mv2=0.2×4 kg·m/s=0.8 kg·m/s 小球与地面碰撞前后动量的变化量为: Δp=p2-p1=2 kg·m/s 由动量定理得 :（F-mg）Δt=Δp， Dp 2 所以:F= D t +mg= 0.2 N+0.2×10 N=12 N 答案：2 12
（2）由牛顿第二定律得 a=gsinαμgcosα=4.4 m/s2 2 s末物体的动量 p=mv=mat=44 kg·m/s,方向沿斜面向下.
【变式训练】（质量为0.2 kg的小球竖直向 下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的 速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与 地面碰撞前后的动量变化为____kg· m/s.若小 球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面 的平均作用力大小为_____N.（取g=10 m/s2）
I=Ft
牛顿秒wenku.baidu.com符号是 N· s
运动物体的质量 和速度的乘积 p=mv 千克米每秒，符 号是kg· m/s
矢量 方向与力的方向 性 相同
方向与速度的 方向相同
2.动量的变化量 末动量 初动量 物体在某段时间内________与_________的矢量差 p′- 矢量式）. （也是矢量）,Δp= ______( p 3.动量定理 合外力的冲量等于 （1）内容：物体所受_______ 动量变化 物体的_________. mv′（2）公式：I=Δp或F·Δt=_________. mv
（1）物体下滑2 s的时间内物体所受各力的冲量. （2）2 s末物体的动量. (g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）
【规范解答】（1）物体沿斜面下滑过程中,受重 力、支持力和摩擦力的作用. 重力的冲量 IG=GΔt=mgΔt=5×10×2 N·s=100 N·s 方向竖直向下. 支持力的冲量 IN=NΔt=mgcosα·Δt=5×10×0.8×2 N·s=80 N·s, 方向垂直于斜面向上. 摩擦力的冲量 If=fΔt=μmgcosα·Δt=0.2×5×10×0.8×2 N·s=16 N·s,方向沿斜面向上.
3.弹性碰撞和非弹性碰撞 （1）弹性碰撞：碰撞后形变能完全恢复，碰撞 动能 过程中没有能量损失，即碰撞前后系统的_____ 相等. （2）非弹性碰撞：碰撞后形变不能完全恢复原 状，碰撞过程中有一部分动能最终会转变为其他 动能 不 形式的能（如热能），碰撞前后系统的_____ 再相等. （3）完全非弹性碰撞：碰撞后完全不反弹，这 动能损失最大. 种碰撞中系统_____