人教案高二物理选修3-5 16.2动量和动量定理(课件)(共11张PPT)

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人教版高二物理选修3-5第十六章 16.2 动量和动量定理 (共25张PPT)

人教版高二物理选修3-5第十六章 16.2 动量和动量定理 (共25张PPT)

2、动量是状态量,对应的是时刻的概念。
3、单位是kg.m/s。 4、动量运算遵循平行四边形法则。
p pt p0
有关史实
点评 ●提升
笛卡儿最先提出了动量具有守恒性 的思想,把物体的质量与速率的乘 积叫做动量。
1668年,惠更斯在《关于碰撞对物 体运动的影响》一文中,明确指出 了动量的方向性和守恒性。
A、0
B、Ft
C、mgt
D、不能确定
Fபைடு நூலகம்
点评 ●提升
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合外力的冲量.
表达式: P´-P=I
mv´-mv=F(t´-t)
点评 ●提升
3、对动量定理的理解
A、动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物 体动量变化的方向相同.
B、动量定理的适用范围
点评 ●提升
三、动量定理 1、冲量:力与力的作用时间的乘积
表达式:I=Ft
单位:N.s
物理意义:反映了力的作用对时间的 积累效应
方向:冲量是矢量,恒力的冲量与力 的方向相同
训练 ●巩固
例2、放在水平面上质量为m的物体,用一水平力 F推它t秒,但物体始终没有移动,则这段时间内 F对物体的冲量为( )
G F
总结●测评
小结:
• 动量定理:合外力的冲量等于物体的动量 变化.
• 动量定理在生产生活中有广泛的应用.
点评 ●提升
请你举一些动量定理 应用的实例?
训练 ●巩固
例4、如图所示,把重物G压在纸带上,用一水平力缓缓 拉动纸带,重物跟着一起运动;若迅速拉动纸带,纸带 将会从重物下抽出,解释这种现象的正确说法是( ) A、在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大 B、在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力小 C、在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大 D、在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小

高中物理人教版选修3-5 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3-5 16.2动量和动量定理教学课件 (共19张PPT)

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
F一定时
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
矢量, 冲量 与 Δ P 同向 3、解释“缓冲”现象: 控制变量法
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?
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?
1.动量
P= mv
单位: Kg.m/s 方向:矢量 ,与速度方向 相同
2.动量变化
ΔP = P ‘ – P
末 - 初 ΔP 也是矢量
1、D
2、ABCD
3、解:取水平向右为正方向。
动量变化为
ΔP = P ‘ – P = - 40 kg.m/s
练习:一物体质量为m ,在恒力作用下 (光滑地面),在时刻t 物体的速度为 v ,经一段时间 ,在时刻t' 物体的速度 为v '。求恒力F。
(g=10m/s)
解:取向上为正方向。
触网速度
方向向下,即V1= -8m/s
离网速度为 V2= 10 m/s
受力分析得 F合= F – G
由动量定理(F-mg) Δt = mV2 - mV1 所以
动量变化 一定
ΔP = F合Δt
F 与Δt成 反比
生活中“缓冲”的应用 “缓冲”小实验

人教版选修3-5 16.2动量和动量定理 课件(19张)

人教版选修3-5 16.2动量和动量定理 课件(19张)

2.动量是矢量,动能是标量
3.定量关系
EK
1 mv 2 2
p2 2m
p 2mEk
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
二、动量的变化 例1、一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动, 碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向 左运动(如图),碰撞前后钢球的动量变化了多少?
v0 300
思考:在运算动量变化量时应该注意什么? 答案:2.5 kg ·m/s 7.5 kg ·m/s
2020/4/13
2020/4/13
2020/4/13
(3)论证:
2020/4/13
2020/4/13
2020/4/13
2020/4/13
2020/4/13
二、动量的变化 1.定义:物体的末动量与初动量之矢量差叫做物体动 量的变化. 2.表达式:△P=m·△v. 说明: ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量,其方 向与△v的方向相同. ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量.
例2、一质量为0.5kg的木块以10m/s速度沿倾角为300的光 滑斜面向上滑动(设斜面足够长), 求木块在1s末的动量 和3s内的动量变化量的大小?(g=10m/s2)
试讨论以下几种运动的动量变化情况。
物体做匀速直线运动 动量大小、方向均不变 物体做自由落体运动 动量方向不变,大小随时间推移而增大 物体做平抛运动 动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大 物体做匀速圆周运动
动量方向时刻改变,大小不变
讨论一下动量和动能的关系
1.动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态

人教版高二物理选修3-5课件:16.2动量和动量定理(共40张PPT)

人教版高二物理选修3-5课件:16.2动量和动量定理(共40张PPT)

t t
F m t' m v P v
三、冲量(I)
1、定义:力与力作用时间的乘积。 2、定义式: I=F·t 3、单位——牛·秒(N·S)
三、冲量
1、定义:力与力作用时间的乘积。
4、 注意:
2、定义式: I=F·t 3、单位——牛·秒(N·S)
1)冲量是矢量,其方向与恒力的方向相同。
2)冲量是过程量,是力对时间的积累效应。
1)大小变化(方向不变); 2)方向变化(大小不变) ;
3)大小和方向都改变;
5、动量变化量(p)的计算: 1)初、未动量在一条直线上时:
方法: 设定正方向,将矢量运算转化成代数运算。
2)初、未动量不在同一直线上时: ----------------三角形法则 ΔP就是从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端的有向线段。
后钢球的动量有没有变化?变化了多少?方向如
何?
规定正方向
P’
P
p
5、动量变化量(p)的计算: 2)初、未动量不在同一直线上时: ----------------三角形法则
P′ ΔP
P
5、动量变化量(p)的计算:
2)初、未动量不在同一直线上时:--------三角形法则
P′ ΔP
P
ΔP就是从初动量的矢量末端指向末动量 的矢量末端的有向线段。
3、单位:
千克米每秒,符号是kg ·m/s
4、对动量的理解:
(1)矢量性: 其方向与V的方向一致。
(2)瞬时性: 是状态量。
(3)相对性: 动量与参考系的选择有关
二、动量的变化量(p)
1、定义:末动量p’跟初动量p的矢量差。 2、定义式:p = p’ – p= mv
3、 p的量性:

最新16.2-动量和动量定理-课件(人教版选修3-5)ppt课件

最新16.2-动量和动量定理-课件(人教版选修3-5)ppt课件

七、动量定理的适用范围
1、动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变 化的变力,对于变力,动量定理中的F应理解为变 力在作用时间内的平均值;
2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题, 还可以解决曲线运动中的有关问题,将较难的计算 问题转化为较易的计算问题;
3、动量定理不仅适用于宏观低速物体,也适用于 微观现象和变速运动问题。
【y=解4。析故】原2x方x程yy组1的01①6②解,,为② xy-① 64,,。 故得选x=A6。。把x=6代入①,得
2、动量是矢量,动能是标量
3、定量关系
EK
1mv2 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
思考与讨论
在前面所学的动能定理中,我们知 道,动能的变化是由于力的位移积累即 力做功的结果,那么,动量的变化又是 什么原因引起的呢?
(3)二元一次方程组的解:一般地,二元一次方程组的两个方程的公共解,叫作二
元一次方程组的解。
陕西考点解读
3.二元一次方程组的解法 解二元一次方程组的基本思想是⑧消元,即化二元一次方程组为一元一次方程, 主要方法有⑨代入消元法和 ⑩加减消元法。 (1)代入消元法:将其中一个方程中的某个未知数用含有另一个未知数的代数式表 示出来,并代入另一个方程中,从而消去一个未知数,化二元一次方程组为一元 一次方程。 (2)加减消元法:将方程组中的两个方程通过适当变形后相加(或相减)消去其中一 个未知数,化二元一次方程组为一元一次方程。
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?

高级中学人教版高中物理(选修3-5)第十六章第二节动量和动量定理(PPT27张)

高级中学人教版高中物理(选修3-5)第十六章第二节动量和动量定理(PPT27张)

新 课 讲 授
在物理学中,把物体的质量 m 和速度 ʋ的乘积叫做 1. 定义: p = mʋ 物体的动量 p,用公式表示为 在国际单位制中,动量的单位是千克•米每秒,符号 2. 单位: 是 kg•m/s 3. 对动量的理解 (1) 矢量性: 方向由速度方向决定,与该时刻的速度方向相同 (2) 瞬时性: 是状态量,与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。 (3) 相对性: 与参考系的选择有关,一般以地球为参考系。
思考与讨论
动量的变化又是什么原因引起的呢?
汽车以速度V运动,急刹车到停止。若对车施加很大的阻力, 则车停止时间______;如果对车施加很小的阻力,则车停止时 间______。 两种情况下,汽车的_______变化相同。可见,引起运动状 态改变,要考虑_______和_________这两个因素。
例题2:对于力的冲量,下列说法正确的是 ( A. 力越大,力的冲量就越大; B. 作用在物体上的力大,力的冲量不一定大; C. 力与位移垂直时,力的冲量为零;
B
)
D. 物体在水平推力作用下, 经一段时间t后仍处于静止状
态,则此推力的冲量为零。
典 例 探 究
例3:把一个质量 m = 2 kg的小球沿水平方向抛出,不计空气 阻力,经 t = 5 s,求小球受到的重力的冲量I。(取g=10m/s2)
物理选修3-5 第十六章
生活中的这些现象都是什么原理呢?
思考1:如果飞过来的不是足球, 而是一个速 度相同的铅球呢,你敢不敢顶?为什么?
结论:物体的运动效果与
物体的质量有关。
运 动 员 头 顶 足 球
思考2:以1m/s向你投来一颗质量为10g的小石 子,你敢不敢用手去接? 如果以600m/s从枪里面发出来10g的子弹呢?

人教版高中物理选修3-5:16.2 动量和动量定理 (共23张PPT)

人教版高中物理选修3-5:16.2 动量和动量定理 (共23张PPT)

1.冲量(I)
将(1)式写成
mv mv F (t t ) (2)
总结:表达式左边是物体从t时刻到t′时刻动量的变化 量,右边是物体所受合外力与这段时间的乘积。(2) 式表明,物体动量的变化量,不仅与力的大小和方向有 关,还与时间的长短有关,力越大、作用时间越长,物 体动量的变化量就越大。F(t′-t)这个量反映了力对时 间的积累效应。
16.2 动量和动量定理
演示实验:粉笔落地
让粉笔从相同的高度分别落到水泥地上和垫有厚 布的地上,观察会有怎样的现象发生。 结果:落在水泥地上的粉笔断了,而落在垫有厚 布的地上却没有断
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。这些 现象中的原因是什么呢?通过我们今天的学习来探究其 中的奥秘。
p p I
mv mv Ft
讨论:如果物体所受的力不是恒力,对动量定理的表
达式应该怎样理解呢?
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。
一、动量(P)
1.定义:物体的质量与运动速度的乘积,称为物 体的动量。 2.表达式: p=mv
3.单位:kg•m/s读作“千克米每秒”。

物理选修3-516.2《动量和动量定理》ppt课件

物理选修3-516.2《动量和动量定理》ppt课件

C.物体的动能不变,则其动量也保持不变
D.运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度
方向
解析:动量的大小由质量和速度的大小决定,即 p=mv,惯 性大则质量大,但动量不一定大,选项 A 错误;动量大的物 体,可能是速度大,但也有可能是质量大,选项 B 正确;动 量是矢量,其方向与速度方向相同,只有在速度的大小、方 向均不变时,物体的动量才保持不变,而动能不变只能说明 物体的速度大小不变,故选项 C 错误,D 正确。 答案:BD
[解析] (1)以羽毛球飞来的方向为正方向,则 p1=mv1=5×10-3×39.06 kg·m/s=0.125 kg·m/s p2=mv2=-5×10-3×334.62 kg·m/s=-0.475 kg·m/s, 所以动量的变化量 Δp=p2-p1=(-0.475-0.125)kg·m/s=-0.600 kg·m/s,所 以羽毛球的动量变化大小为 0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的 方向相反。
[典例] 羽毛球是速度最快的球类运动之一,运动员扣杀羽 毛球的速度可达到 342 km/h,假设球飞来的速度为 90 km/h,运 动员将球以 342 km/h 的速度反向击回。设羽毛球质量为 5 g,击 球过程只用了 0.05 s。试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量。 (2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动 能变化量各是多少? [思路点拨] 解答本题时应注意以下两点: (1)求动量变化时要选取正方向,同时注意球的初速度与 末速度的方向关系。 (2)动能是标量,动能的变化量等于球的末动能与初动能 的大小之差。
2.(多选)从塔顶以相同速度抛出 A、B、C 三个小球,A 球竖直上 抛,B 球平抛,C 球竖直下抛,另有 D 球从塔顶开始自由下落。 已知四个小球的质量相同,落到同一水平地面上。则 ( ) A.落地时动能相同的小球是 A、B、C B.落地时动量相同的小球是 A、B、C C.从离开塔顶到落地的过程中,动能增量相同的小球只有 A、 B、C D.从离开塔顶到落地的过程中,动量增量相同的小球是 B、D

人教版高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理教案

人教版高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理教案

《动量和动量定理》教学设计一、教学内容《普通高中课程标准实验教科书<物理>(人教版选修3-5)》第16章第2节——“动量和动量定理”。

二、教材分析(一)教材地位《普通高中课程标准实验教科书<物理>(人教版选修3-5)》第16章第2节(动量和动量定理)中的动量定理,是物理学的核心内容之一。

动量定理尽管是根据牛顿第二定律推导出来的,但动量定理的适用范围比牛顿第二定律要广。

更重要的是,动量定理将过程量(冲量)与两个简单的状态量(动量)的差(动量的变化)有机地联系在一起,应用起来比牛顿第二定律更方便。

因此,本节课既是本章的核心内容,也是高中物理的重点内容。

(二)新课标要求1、知识与技能:(1)理解动量和冲量的概念。

(2)理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理的适用性、矢量性。

(3)会用动量定理解释有关物理现象,会用动量定理解决实际问题(限一维情况)。

2、过程与方法:(1)通过动量定理的推导过程,培养学生的理论探究能力。

(2)通过阅读课文、科学猜想、讨论交流、理论探究和实验探究,使学生体会自主学习、合作学习的方法。

(3)通过对人类认识动量是矢量的历史过程的学习,使学生体会物理学的研究方法。

3、情感、态度与价值观:(1)通过对人类认识动量是矢量的历史过程的学习,激励学生刻苦学习,勇于探索。

(2)通过实验演示、科学猜想、理论探究和实验探究,激发学生的学习的兴趣和创新欲望。

(3)运用所学知识解释常见现象,解决问题,使学生体味成功的喜悦。

(三)教学重点和难点1、重点:(1)动量定理的物理意义。

(2)应用动量定理解释有关物理现象和解决实际问题。

2、难点:运用动量定理解题(一维问题)的方法。

(四)教法和学法:1、教法:采取综合教学法,如问题激励法、实验演示法、讲授法、练习法、启发式等。

2、学法:自主学习、合作学习、理论探究和实验探究等。

(五)实验器材:生鸡蛋四个,木板一块,厚枕头一个,砖两块,泡沫塑料两块,铁锤一把;实物投影仪一台,多媒体辅助教学设备一套。

人教版选修3-5 16.2动量和动量定理 课件

人教版选修3-5 16.2动量和动量定理 课件
总结解题步骤
1、确定研究对象,确定研究过程。
2、规定正方向,确定始、末两个状态的动量。
3、分析物体的受力情况,确定合外力的冲量。
4、根据动量定理列式求解。 10 1
一.知识结构
小结
1.动量、动量变化量和冲量
2.定理及理解 I 方向关系
3. 应用
(1)解释现象
F合
P t
P 一定, t 越长,则F越小。 P一定,t 越短,则F越大。
变化了多少?
v
v′
解:取小球初速度方向为正方向
初动量: P=mv即P=0.1×6kg·m/s=0.6kg·m/s
末动量: P ′=mv′即 P ′= 0.1×(- 6)kg·m/s=-0.6kg·m/s
故动量变化为:ΔP= P ′- P ΔP=0.6kg·m/s- (-0.6kg·m/s) ΔP=-1.2kg·m/s
△P=M xV2 - M xV1 = P2 - P1
Kg . m/s Kg . m/s
与V方向 一致与△V方向 一致来自I=FxtN.S
与F的方向相同 (F的方向不变时)
41
例题1.一个质量为0.1kg的钢球,以6m/s的速度在光
滑水平面上向右运动,碰到坚硬墙壁后弹回,沿同
一直线以6m/s的速度向左运动。碰撞前后钢球动量
动量变化量方向如何?
v
▪ (2)碰撞前后B钢球的动量
A
B
▪ 各变化了多少? B钢球动量变化量方向如何?
6.一个质量为0.01kg的弹性小球,以10m/s的速度 在光滑 水平面上运动,撞到前方的竖直墙壁后以 8m/s的速度反向弹回,设碰撞时间为0.01v s, 求球受到墙壁的平均撞击力? 18N
17
1

物理选修3-5人教版 16.2动量和动量定理 (共27张PPT)

物理选修3-5人教版 16.2动量和动量定理 (共27张PPT)
B. 在直线运动中,物体的速度减小时,动量的增量 Δp 的方向和运动方向相反
C. 物体的速度大小不变时,动量的增量 Δp 为零 D. 物体做曲线运动时,动量的增量 Δp 一定不为零
2. 关于冲量,下列说法正确的是( A )
A. 冲量是物体动量变化的原因 B. 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 C. 动量越大的物体收到 8、生活本来很不易,不必事事渴求别人的理解和认同,静静的过自己的生活。心若不动,风又奈何。你若不伤,岁月无恙。
9、命运要你成长的时候,总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个,那就是在本该拼命去努力的年纪,想得太多,做得太少。 11、有一些人的出现,就是来给我们开眼的。所以,你一定要禁得起假话,受得住敷衍,忍得住欺骗,忘得了承诺,放得下一切。 12、不要像个落难者,告诉别人你的不幸。逢人只说三分话,不可全抛一片心。 13、人生的路,靠的是自己一步步去走,真正能保护你的,是你自己的选择。而真正能伤害你的,也是一样,自己的选择。 14、不要那么敏感,也不要那么心软,太敏感和太心软的人,肯定过得不快乐,别人随便的一句话,你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人,它会成为你的习惯,当分别来临,你失去的不是某个人,而是你精神的支柱;无论何时何地,都要学会独立行走 ,它会让你走得更坦然些。
1. 理解动量的概念,知道动量和动量的变化量均为矢量; 会计算一维情况下的动量变化量。 2. 理解冲量的概念,知道冲量是矢量。 3. 理解动量定理的确切含义,掌握其表达式。 4. 会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象。
鸡蛋在同学们生活中是常见的,印象中又是很容易破碎的。本节课 首先通过一个 “瓦碎蛋全”的实验导入新课。这是同学们魔术或者杂技 中常见的很感难以置信的游戏,很能引起学生的好奇心,激发出学生探 究的热情。在讲解动量定理时,再次通过跳远、跳高、铁锤钉钉子等生 活中常见的现象提出问题,导入新课,使学生体会到物理在生活中是无 处不在的,一些司空见惯的现象通过物理有了明确的认识,从而激发学 生学习物理的兴趣。

16.2动量和动量定理-辽宁省抚顺县高级中学校人教版高二物理选修3-5课件(共23张PPT)

16.2动量和动量定理-辽宁省抚顺县高级中学校人教版高二物理选修3-5课件(共23张PPT)

2. (多选)关于冲量,下列说法正确的是( AD ) A. 冲量是物体动量变化的原因 B. 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 C. 动量越大的物体受到的冲量越大 D. 合冲量的方向就是物体动量变化量的方向
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,在此过程中,下列叙述中正确的是( C ) A. 甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量 B. 乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 C. 两个物体受到的冲量大小相等 D. 无法判断
4.(多选)把铁块压在纸带上,用一水平力缓慢抽出纸带时,
铁块的速度为v1,若迅速拉动纸带,抽出纸带时铁块的速 度为v2 , 解释这一现象的正确说法是 ( CD )
A. 在缓慢拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力大 B. 在迅速拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力小 C. 在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大 D. 重物最终的速度v1 >v2
探究碰撞过程中的守恒量
新课讲授
1. 定义:物体的质量和运动速度的乘积。 2. 动量是矢量 大小:p = mʋ
方向:p 与ʋ同向 3. 单位: 千克 米每秒 kg•m/s 4. 动量是描述物体运动状态的状态量。
对应:时刻 、位置
笛卡儿:最先提出动量具有守恒性思想,把运动 物体的质量和速率的乘积叫做动量,忽略了动量 的方向性。
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,这个关系叫动量定理。
2.表达式:Ft = mʋʹ – mʋ0 即: Ft = Δp 或 I = Δp
典例探究
例 3 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球,以ʋ0 = 25 m/s 的水平速 度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小变 为 ʋ = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.01 s,求球棒对 垒球的平均作用力。
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动量定理解释生活现象 问题3:推铅球是田径运动会的项目之一,规则要求 运动员必须在固定半径的投掷圈内将铅球投出,以 铅球运动的水平距离计成绩。试解释运动员在比赛 时为什么都采用背向滑步的方式投掷铅球?
问题4:一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平 速度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速 度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为 0.01s,球棒对垒球的平均作用力是多大? 解:以垒球飞向球棒的方向为正方向
16.2 动量和动量定理
问题2:如图所示,光滑水平面上质量为m的物块 以速度v向右匀速运动,在t时刻受到向左的恒力F 作用,到t'时刻速度变为v'时撤去外力F。据此推导 在t到t'时间内物体动量的变化量与力F的关系式。
s 【问题导学】 1.在物理学中,将质量与速度乘积定义为动量,用 符号p表示,其单位是kg· m/s,由于速度是矢量,所以 动量也是矢量,动量的方向与速度方向相同。
v0
v 已包含方向
由动量定理Ft = - mv-mv0得
mv mv0 F t 代入数据得F= - 1260N
负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反
动量的变化p 某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量p′跟初状 态的动量p的矢量差,称为动量的变化(或动量的增 量) 同一直线上动量变化的运算:
p p′ Δp p Δp p′ p p′【问题导学】 1.如果物体沿直线运动,即 动量矢量始终保持在同一条直 线上,在选定一个正方向之后, 动量的运算就可以简化成代数 运算。
问题1:一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平 向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以 6m/s的速度水平左运动。碰撞前后钢球的动量有没有 变化?变化了多少?方向如何? p′ p 规定正方向
Δp
⊿p= -mv′- mv= (- 0.1×6 - 0.1×6)kg· m/s
= - 1.2 kg· m/s
【问题导学】 2.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,通常用 字母I表示,它反映了力的作用对时间的积累效应, 冲量也是矢量,方向与力的方向一致。
【问题导学】
3.动量的变化与速度的变化有关,而速度的变化 是因为有加速度,由牛顿第二定律知道,加速度是 由物体受到的合外力产生的,所以动量的变化与合 外力的作用有关。 4.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,用公式表示为I=⊿p,即冲 量的大小总等于动量变化量的大小,动量变化量的 方向总跟冲量的方向一致,不管是恒力还是变力, 这个关系均成立,这就是动量定理。
Δp
动量的变化p
不在同一直线上的动量变化的 运算,遵循平行四边形定则:
Δp
p′ p′ Δp
p
p
也称三角形法则:从初动量的矢 量末端指向末动量的矢量末端
【针对训练】 1.解答以下三个小题,思考动量与动能的区别。 (1)质量为2kg的物体,速度由3m/s增大为6m/s,它 的动量和动能各增大为原来的几倍? (2)质量为2kg的物体,速度由向东的3m/s变为向西 的3m/s,它的动量和动能是否变化了?如果变化了, 变化量各是多少? (3)A物体的质量为2kg,速度是3m/s,方向向东;B 物体的质量为3kg,速度是4m/s,方向向西。它们的 动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?
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