2013高二物理课件16.2动量和动量定理(人教版选修3-5)

【规律方法】 明确冲量是力与时间的乘积 (1)冲量是描述力对其作用时间的累积效果，力越大，作用时 间越长，冲量就越大. (2)冲量是一个过程量，学习冲量必须明确研究对象和作用过 程，即必须明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体产生的冲 量. (3)某个力的冲量的方向与合力的冲量方向不一定相同.
三、对动量定理的理解和应用
(1)冲量是矢量，求冲量的大小时一定要注意是 力与其对应的时间的乘积. (2)判断两个力的冲量是否相同，必须满足冲量的大小和方向 都相同，缺一不可.
【典例2】质量为m的物体放在水平面上，在与水平方向成θ
夹角的拉力F的作用下由静止开始运动，经过时间t速度达到v，
在这一时间内拉力F和重力G的冲量大小分别为( )
二、对冲量的理解
1.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，在作用时间内力的方向不变时，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N，时间t的 单位是s，所以冲量的单位是N·s.动量与冲量的单位关系是： 1 N·s=1 kg·m/s，但要区别使用.
1.对动量定理的理解 (1)在中学物理中，动量定理的研究对象通常为单个物体. (2)动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观 物体的高速运动.不论是变力还是恒力，不论几个力作用时间 是同时还是不同时，不论物体的运动轨迹是直线还是曲线， 动量定理都适用.
(3)动量定理反映了合外力的冲量与动量的变化量之间的因果 关系，即合外力的冲量是原因，物体动量的变化量是结果. (4)动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化量的关系，反 映了力对时间的累积效应，与物体的初、末动量以及某一时 刻的动量无必然联系，物体动量变化的方向与合力的冲量的 方向相同，物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向 无必然联系.
(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：
Ek

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p2 2m
,p

2mEk .
2.动量定理的应用 (1)定性分析有关现象 ①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大， 反之力就越小；例如：易碎品包装箱内为防碎而放置的碎纸、 刨花、塑料泡沫等填充物. ②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反 之动量变化量就越小.例如：杂耍中，铁锤猛击“气功师”身 上的石板令其碎裂，作用时间很短，铁锤对石板的冲量很小， 石板的动量几乎不变，“气功师”才不会受伤害.
(2)应用动量定理定量计算的一般步骤 ①选定研究对象，明确运动过程. ②进行受力分析，确定初、末状态. ③选定正方向，根据动量定理列出对应的方程分析求解.
A.Flcosθ ,0
B.mv,Ft
C.Ft,0
D.Ft,mgt
【解题指导】要明确冲量的概念和公式，力的冲量，
是力与时间的乘积，其方向与力的方向相同，并不是与物体
的速度方向相同；同时要区别于合力的冲量.
【标准解答】选D.许多同学认为在此题中，重力和支持力的 方向与运动方向垂直，它们的作用效果对物体的运动没有影 响，因此它们的冲量为零，实际上这是错误的，根据冲量的 概念可知拉力的冲量为Ft，重力的冲量为mgt.故正确选项为D.
一、正确理解动量及动量的变化量
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=mv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，其正负就容易确 定了.
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：Δ p=p′-p=m·Δ v为矢量表达式， 其方向同Δ v的方向.分析计算Δ p以及判断Δ p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.
【标准解答】选C.动量等于运动物体质量和速度的乘积，动 量大小与物体质量、速度两个因素有关，A、B错；由动量大 小和动能的表达式可得出两物体动能相同，但质量关系不明 确，并且动量是矢量，动能是标量，故D错，C正确.
【规律方法】 动量的决定因素及与动能的区别 (1)动量的大小等于m与v的乘积，不能单纯的通过m或者v判断 动量的大小. (2)动量是矢量，其方向就是对应时刻瞬时速度的方向，是瞬 时量. (3)动量与动能有本质的区别，动量是矢量，动能是标量，动 量的大小与动能的大小满足关系式 p 2mEk .
【典例1】(2011·昆明高二检测)下列关于动量的说法中，正 确的是( ) A.质量大的物体动量一定大 B.速度大的物体动量一定大 C.两物体动能相等，动量不一定相等 D.两物体动能相等，动量一定相等
【解题指导】分析动量的相关问题时要注意从影响动 量的因素入手，其大小是由质量和速度的乘积决定的，单独 的质量或速度都不能决定动量的大小；而动量与动能的大小 满足 p 2mEk .
2.冲量的计算 (1)某个力的冲量：仅由该力和力的作用时间共同决定，与其 他力是否存在及物体的运动状态无关.例如：一个物体受几个 恒力作用处于静止或匀速直线运动状态，其中每一个力的冲 量均不为零. (2)求合冲量 ①如果是一维情形，可以化为代数和，如果不在一条直线上， 求合冲量遵循平行四边形定则. ②两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量 和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力， 再用公式I合=F合·Δ t求解. (3)变力的冲量要用动量定理列式求解.