高中物理动量定理(课堂PPT)

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动量定理(高中物理教学课件)

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?

高二物理动量定理PPT课件

高二物理动量定理PPT课件

-
4
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。
( F – f ) ×t – f ×2 t = 0
得 f=F/3
f
Ff
t
2t
-
8
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
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。
-
5
⑷写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各个外力 的冲量的矢量和)。
例1 以初速度v0平抛一个质量为m的物体,t 秒内 物体的动量变化是多少?
解:因为合外力就是重力,所以Δp = Ft = mgt
-
7
例3 水平面上一质量为m的物体,在水平恒力F
作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经时间t 后
撤去外力,又经过时间2t 物体停下来,设物体所受
阻力为恒量,其大小为(

A.F B. F / 2 C. F / 3 D. F / 4
解:整个过程的受力如图所示,

16.2动量和动量定理 (共23张PPT)

16.2动量和动量定理 (共23张PPT)
⑶冲量也可指某个力而言,计算某个力的冲 量与其他力无关。一般情况下,对于某一个 物体而言,它受到的冲量是指合外力的冲量。
2.动量定理
将(2)式写成 p p I (3)
(3)式表明,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,这个结论 叫做动量定理。
(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
物理学中把力F与作用时间的乘积,称为力的冲量,
记为I,即 I F (t t) 单位:N·s,读作“牛顿秒”。
冲量的说明:
⑴冲量是矢量:I的方向与力的方向一致。
⑵冲量I=F(t′-t)中,F可为恒力,也可以 为变力。确切地说冲量I的方向由速度的变 化量方向决定,因为冲量是一个过程量,F 在不同的时刻可能会变化,只有F的方向不 变时,I才与F的方向一致。
接着再解释用铁锤钉钉子、跳远时要落入沙坑中 等现象。
在实际应用中,有的需要作用时间短,得到很大的作用 力而被人们所利用,有的需要延长作用时间(即缓冲) 减少力的作用。
CD
练习6.从同一高度的平台上,抛出三个完全相同 的小球,甲球竖直上抛,乙球竖直下抛,丙球平
抛。三球落地时的速率相同,若不计空气阻力,
m 2
p2 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
? 思考与交流 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……

物理学教学ppt§2-3动量定理 动量守恒定律

物理学教学ppt§2-3动量定理 动量守恒定律

2
f21)dt
p2
p20
F1
m•1
f12
f21

F2
m2
根据牛顿第三定律: f12 f21 0
可得:
t2 t1
(F1
F2 )dt
( p1
p2 )
( p10
p20 )
(t2 t1 i
Fi )dt P P0
系统所受合外力的冲量等于系统总动量的增
量,称为质点系动量定理。
三、动量守恒定律
质点系动量定理
(t2
t1
i
Fi )dt 恒矢量
守恒条件的讨论:
1、当外力<<内力时,可略去外力的作用, 近似地 认为系统动量守恒.
例如在碰撞, 打击, 爆炸等问题中.
2、若某一方向合外力为零, 则此方向动量守恒 .
当 Fx=0 时,有 当 Fy=0 时,有
px px0 py py0
碰后合为一体,求碰后速度。
解 碰撞前后系统总动量守恒
m1v1 m2v2 m1 m2 v vx 5cm s-1
20i 15i 25 j 7vxi 7vy j vy 3.57cm s-1
v
v
2 x
v
2 y
6.14cm s-1
arctan vy 35.5
vx
例4 总质量为M的载物小船以速度 v在静水中航行。然 后,分别同时在船头和船尾以相对船的速度u抛出质量 为m和2m的两物体,设v、u在同一直线上。假设水平方
2)动量守恒定律是一条最基本、最普遍的定律, 无论宏观还是微观领域都可以使用。
向船受的阻力可以忽略不计。问:抛出两物体后,小船 的速度变为多少?
解: 选两物体和船为系统, 抛出过程中沿水平方向系统 受合外力为零,所以系统水 平方向动量守恒。

高中物理人教版选修35 16.2动量和动量定理教学课件 (共19张PPT)

高中物理人教版选修35 16.2动量和动量定理教学课件 (共19张PPT)

问题引领
1.根据已知求解物块的加速度a?
2.根据牛顿第二定律,物块的加速度a可表示 为哪种形式?
3.求外力F的大小?
例题
一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速 度飞向球棒,被球棒打击后,反向飞回,速度 的大小为45m/s。若球棒与垒球作用时间为 0.01s,球棒对垒球的平均作用力是多大?
矢量, 冲量 与 Δ P 同向 3、解释“缓冲”现象: 控制变量法
谢谢大家!
作用力为1260N,负号表示方向与正方向相 反。
变式训练
蹦床运动中,一个质量为 60 kg的运动员,从离 水平网面 3.2 m高处自由下落,着网后沿竖直向 上弹回,离网速度10 m/s。已知运动员与网接触 时间为1.2 s 。若把这段时间内网对运动员的作用 力当做恒力处理,求此力的大小和方向。
观看碰撞视频,解释现象。 1、应用动量定理解释安全气囊的作用。
2、轿车的发动机舱是越坚固越好?还是 适当柔软好?
ΔP = F合Δt
ΔP与Δt成正 比
ΔP = F合Δt
F一定时
自我反思
知识要点: 1、冲量:I= Ft‘ – Ft = FΔt
矢量,方向与力相同 2、动量定理:Ft‘–Ft = FΔt = mv ‘-mv
9、要学生做的事,教职员躬亲共做;要学生学的知识,教职员躬亲共学;要学生守的规则,教职员躬亲共守。2021/8/282021/8/28Saturday, August 28, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/282021/8/282021/8/288/28/2021 1:32:01 AM 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上,而留下许多自由支配的时间,他才能顺利地学习……(这)是教育过程的逻辑。2021/8/282021/8/282021/8/28Aug-2128-Aug-21 12、要记住,你不仅是教课的教师,也是学生的教育者,生活的导师和道德的引路人。2021/8/282021/8/282021/8/28Saturday, August 28, 2021

动量定理 ppt课件

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
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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。
(4)应用
a、 解释生活中的一些现象
由动量定理得:F=Δp/Δt牛顿第
二定律的动量形式
一物体所受的合力等于该物体动 量的变化率。
当物体动量变化相同时,时间越短 作用力越大。时间越长,作用力越小。
打击、碰撞海棉或弹簧的
P2
⑵ 动量是矢量,所以动量的变化既可以是
动量大小的变化也可以是动量方向的变化
(2010·山东潍坊高二检测)如图所示,质量是0.1kg的钢 球,以6m/s的水平速度向右运动,碰到一个坚硬的障碍物 后被弹回,沿同一直线以6m/s的速度水平向左运动,若取 水平向左的方向为正方向,则钢球动量的变化量是( )
A.0 B.12kg·m/s C.1.2kg·m/s D.-1.2kg·m/s 答案:C
三、冲量 (1)定义:力与力的作用时间的乘积叫力的冲量. (2)表达式:I=F·t (3)冲量是描述力对时间积累效应的物理量,所以 说冲量是一个过程量. (4)适用条件:求恒力的冲量
(5)矢量,它的方向由力的方向决定(不能说
量变化。 (2)表达式:I=Δp或Ft =p′-p (3)理解: ① 物理意义:合外力的冲量是动量变化的原
因. ②动量定理的矢量性,合外力的冲量跟物体动
量变化量不仅大小相等,而且方向相同.
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。
二、动量的变化
1、定义式:Δp=p2-p1 动量为矢量,运算遵循平行四边形定则
在同一直线上时,规定正方向,把矢量标量 化
不在同一直线上时,应A 使用平行四边形定则
P1
-P1
B
I= Δp
P2
2、理解:
⑴ 动量的变化为矢量,它的方向与速度 变化的方向相同,与初末动量(速度) 无关。
A P1
-P1

I= Δp
动量与动能的对话
区 定义 别 性质
动量 p =mv
矢量
动能
EK=mv2/2
标量
相关的物理量
m v(大小
方向)
m
v(大小)
联 意义
都是描述机械运动的物理量
特征
系 大小
状态量,对应某一时刻某一位置
EK= p2/2 m
变化
动量变,动能不一定变,动能变动量一定变
关于动量的概念,下列说法正确的是
A.动量大的物体惯性一定大 B.动量大的物体运动一定快 C.动量相同的物体运动方向一定相同 D.动量相同的物体速度小的惯性大 答案:CD
②应用I=Δp求变力的冲量,求变力的平均效果
在2008北京奥运会上,中国选手陆春龙、何雯 娜分获男、女蹦床冠军.如图所示.在蹦床比 赛中,运动员从床垫正上方h1高处自由落下, 落垫后反弹的高度为h2,运动员每次与床垫接 触的时间为t,运动员质量为m,求在运动员与 床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用 力.(空气阻力不计, 重力加速度为g)
7m7mv0v/20/2
跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于
() A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小 B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小 C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小 D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小 答案:D
解析:人跳远从一定高度落下,落地前的速度一定, 则初动量相同;落地后静止,末动量一定,所以人下落过 程的动量变化量Δp一定,因落在沙坑上作用的时间长,落 在水泥地上作用时间短,根据动量定理Ft=Δp一定,t长F 小,故D对.
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。(6)单位:“牛顿·秒”, 符号“N·s”
功与冲量的对话

冲量
定义式 W=FSCOSθ(恒力)I=Ft(恒力)
意义 性质 特征 大小
力对位移的累积效果 力对时间的累积效果
标量,正负表示力对运
动起促进还是阻碍作用 矢量,正负表示方向
【答案】
m(
2gh2+ t
2gh1)+mg
方向竖直向下
特别提醒: 计算力的冲量时,一定要搞清楚所求的 是合力的冲量还是某一个力的冲量,然后再 计算.
一质量为m的小球,以初速度v0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,并立即沿反 方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的 3/4 .求在碰撞中斜面对小球的冲量的大小.
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,我们 尽可能把鸡蛋举得高高的,然后放开手,让鸡蛋 落到泡沫塑料垫上,鸡蛋会不会被打破?
一、动量
(1)定义:运动物体的质量和它的速度的乘积 叫做物体的动量.
(2)表达式:p=mv. (3)单位:千克米每秒,符号kg·m·s-1. (4)方向:动量是矢量,它的方向与速度的方 向相同.
过程量,对应一段时间,一段位移
功为零,冲量不一定为零
一个力的冲量为零,功一定为零, 合力的冲量为零,总功不一定为零,
运动员向球踢了一脚,踢球时的力F=100N,球在地
面上滚动了t=10s停下来,则运动员对球的冲量为
()
A.1000N·s
B.500N·s
C.零
D.无法确定
答案:D
四、动量定理 (1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动
关于动量的变化,下列说法正确的是
()
解析:物体的动量是由速度和质量两个因素决定 的.动量大的物体质量不一定大,惯性也不一定大,A错; 同样,动量大的物体速度也不一定大,B也错;动量相同 指动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动 的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同,C对;动 量相同的物体,速度小的质量大,惯性大,D也对.
注意: ①动量是状态量,对应的是某一个位置或某 一个时刻(瞬时性)p=mv中的速度v是瞬时速 度. ②动量的矢量性:动量的方向与物体的瞬时 速度的方向相同,比较两个物体的动量时,不能 仅比较大小,也应比较方向,只有大小相等、方 向相同的两个动量才能相等.
③动量的相对性:指物体的动量与参考 系的选择有关,选不同的参考系时,同 一物体的动量可能不同,通常在不说明 参考系的情况下,物体的动量是指物体 相对地面的动量.
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