《动量和动量定理》(教学)课件
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动量和动量定理精ppt课件
⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是 物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受 的合外力的冲量。
⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量) 间的互求关系。
⑶实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率: ∑ F=Δp/ Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
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pp方t精选向版为正。
8
2.动量定理具有以下特点:
①矢量性:合外力的冲量∑F· Δt 与动量的变化量Δp均
为矢量,规定正方向后,在一条直线上矢量运算变为代数运算;
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。
③独立性:某方向的冲量只改变该方向上物体的动量;
A、向下,m(v1-v2) C、向上,m(v1-v2)
B、向下,m(v1+v2) D、向上,m(v1+v2)
ppt精选版
13
例5 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(
C)
A.F B. F / 2 C. F / 3 D. F / 4
动量和动量定理
ppt精选版
1
• 在上一节我们学过,mv这个量是我们在 碰撞中所追寻到的守恒量,故mv这个量 具有特殊的含义。我们把这个量命名为 动量。
ppt精选版
2
一、动量概念及其理解
(1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为
该物体的动量
p=mv
(2)特征:
①v为瞬时速度,故动量是状态量,它与某一时刻 相关;
⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量) 间的互求关系。
⑶实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率: ∑ F=Δp/ Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
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pp方t精选向版为正。
8
2.动量定理具有以下特点:
①矢量性:合外力的冲量∑F· Δt 与动量的变化量Δp均
为矢量,规定正方向后,在一条直线上矢量运算变为代数运算;
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。
③独立性:某方向的冲量只改变该方向上物体的动量;
A、向下,m(v1-v2) C、向上,m(v1-v2)
B、向下,m(v1+v2) D、向上,m(v1+v2)
ppt精选版
13
例5 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(
C)
A.F B. F / 2 C. F / 3 D. F / 4
动量和动量定理
ppt精选版
1
• 在上一节我们学过,mv这个量是我们在 碰撞中所追寻到的守恒量,故mv这个量 具有特殊的含义。我们把这个量命名为 动量。
ppt精选版
2
一、动量概念及其理解
(1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为
该物体的动量
p=mv
(2)特征:
①v为瞬时速度,故动量是状态量,它与某一时刻 相关;
动量和动量定理(共19张PPT)
解为变力在作用时间内的平均值。
②优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。 (与动能定理类似)
动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同,但有时 应用起来更方便。
例 4 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。
瓷 器 包 装
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
水 果 套 袋
瓦片受力大且时间短,所以破碎,蛋 受力也大,但是时间长,所以全。
做一做
动量与能量之间具有密切的关系,这种关系在粒子 的研究中更显得重要。
某实物粒于在速度不大大时的动能可以用它的速度 表示,E=½ mv2,请你导出用动量P表示动能的公式。同 样,请你导出用动能E表示动量的公式。
分析:球棒对全球的作用力是变力,力的作 用时间很短。在这个短时间内,力先是急剧 地増大,然后又急剧地减小为0。在冲击、碰 撞这类问题中,相互作用的时间很短,力的 变化都具有这个特点。
Ft=ΔP
mv'-mv=F(t'-t)
启示:要使物体的动量发生一定的变化,可以用较 大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较 长的时间。
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
例1: 一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以ʋ = 6 m/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ʋ'= 6 m/s 的速度水平向左运动,如 图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
③带入公式P'-P=I 而I=F(t'-t)
②优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。 (与动能定理类似)
动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同,但有时 应用起来更方便。
例 4 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。
瓷 器 包 装
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
水 果 套 袋
瓦片受力大且时间短,所以破碎,蛋 受力也大,但是时间长,所以全。
做一做
动量与能量之间具有密切的关系,这种关系在粒子 的研究中更显得重要。
某实物粒于在速度不大大时的动能可以用它的速度 表示,E=½ mv2,请你导出用动量P表示动能的公式。同 样,请你导出用动能E表示动量的公式。
分析:球棒对全球的作用力是变力,力的作 用时间很短。在这个短时间内,力先是急剧 地増大,然后又急剧地减小为0。在冲击、碰 撞这类问题中,相互作用的时间很短,力的 变化都具有这个特点。
Ft=ΔP
mv'-mv=F(t'-t)
启示:要使物体的动量发生一定的变化,可以用较 大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较 长的时间。
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
例1: 一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以ʋ = 6 m/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ʋ'= 6 m/s 的速度水平向左运动,如 图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
③带入公式P'-P=I 而I=F(t'-t)
动量和动量定理 课件
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
动量定理不但适用于恒力,也适用于 随时间变化的变力,对于变力情况,
动量定理中的F应理解为变力在作用时
间内的平均值.
ห้องสมุดไป่ตู้
4、定性讨论动量定理的 应用
在动量变化一定 的情况下,如果 需要增大作用力, 必须缩短作用时 间.如果需要减 小作用力,必须 延长作用时间------缓冲作用.
用动量概念表示牛顿第二定律
一、用动量概念表示牛顿第二定律
假设物体m受到恒力 F的作用,做匀变速直线 运动。在时刻t物体的初 速度为v,在时刻t´的末 速度为v´
F
牛顿第二定律的另一种表达方式:
F=P/t
表示:物体动量的变化率等于它 所受到的力
二、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
例一、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( )
A、0
B、Ft
C、mgt
D、不能确定
F
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)
3、对动量定理的理解
G F
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.
包装用的泡沫材料
例三、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( )
B、动量定理的适用范围
动量定理不但适用于恒力,也适用于 随时间变化的变力,对于变力情况,
动量定理中的F应理解为变力在作用时
间内的平均值.
ห้องสมุดไป่ตู้
4、定性讨论动量定理的 应用
在动量变化一定 的情况下,如果 需要增大作用力, 必须缩短作用时 间.如果需要减 小作用力,必须 延长作用时间------缓冲作用.
用动量概念表示牛顿第二定律
一、用动量概念表示牛顿第二定律
假设物体m受到恒力 F的作用,做匀变速直线 运动。在时刻t物体的初 速度为v,在时刻t´的末 速度为v´
F
牛顿第二定律的另一种表达方式:
F=P/t
表示:物体动量的变化率等于它 所受到的力
二、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
例一、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( )
A、0
B、Ft
C、mgt
D、不能确定
F
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)
3、对动量定理的理解
G F
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.
包装用的泡沫材料
例三、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( )
动量和动量定理课件
⑴明确研究对象:一般为单个物体
⑵明确研究过程:受力分析。 ⑶规定正方向。 ⑷写出研究对象的初、末动量和合外力的冲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(或 各个外力的冲量的矢量和)。 ⑸根据动量定理列式,统一单位后代入数据求解。
例3 一质点在水平面内以速度v做匀速圆周运动 ,如图,质点从位置A开始,经1/2圆周,质点所受 合力的冲量是多少?
(B) I=2mv、W = 0
(C) I=mv、 W = mv2/2
(D) I=2mv、W = mv2/2
m 2 gH IG sin
m 2 gH IN tan
I 合 m 2 gH
三、动量定理 1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 即 I=Δp F合t mv mv p ⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因, 冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须 是物体所受的合外力的冲量。 ⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状 态量)间的互求关系。 (3)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。
解:质点做匀速圆周运动,合力是一个大小不变、但 方向不断变化的力, 注意:变力的冲量一般不能直接由F·Δt求出,可借助 ΣF·Δt=Δp间接求出,即合外力力的冲量由末动量与 初动量的矢量差来决定.
以vB方向为正,因为vA =- v , vB = v , 则Δp=mvB - mvA =m[v - ( - v )]=2mv, 合力冲量与vB同向.
例8. 质量为m的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速 滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大? 解:力的作用时间相同,可由下式求出
a g sin
H / sin 1/ 2 at
2
动量和动量定理 课件
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 。
对动量、冲量的理解
1.动量的性质 (1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一 位置的动量,动量的大小可用 p=mv 表示。 (2)矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。 (3)相对性:因物体的速度与参考系的选取有关,故物体 的动量也与参考系的选取有关。
2.冲量的性质 (1)过程量:冲量描述的是力的作用对时间的积累效应,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)矢量性:冲量的方向与力的方向相同,与相应时间内物 体动量变化量的方向相同。 3.动量的变化量:是矢量,其表达式 Δp=p2-p1 为矢量式, 运算遵循平行四边形定则,当 p2、p1 在同一条直线上时,可规 定正方向,将矢量运算转化为代数运算。
[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。
动量和动量定理 课件
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.请同学们再 举些有关实际应用的例子.加强对周围事物的观察能力,勤于思 考,一定会有收获.
分析:1.对于钉钉子:缩短作用时间,增大作用力。
2.对于跳沙坑:延长作用时间,减小作用力。
间的互求关系。
⑶实际上现代物理学把F力=Δ定p/义Δ为t=m物Δ体v动/ Δ量t=的ma变化率: F合=Δp/ Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
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。
动量定理的理解
1.物理意义:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化. 2.公式:Ft=p/一p 其中F是物体所受合力,p是初动量,p/是末 动量,t是物体从初动量p变化到末动量p‘所需时间,也是合力 F作用的时间。
动量和动量定理
四、动量定理(可求I、F、P、t、△P)
1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
即 I=Δp
F合· Δt = mv′- mv = Δp
⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是
物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受
的合外力的冲量。(与动能定理比较)
⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)
解析:设以返回的速度方向为正方向
由动量定理得:
Ft=mv-(-mv0), 则F=1260N,即F与返回速度同向
由题中所给的量可以算出垒球的初动量和末动量, 由动量定理即可求出垒球所受的平均作用力。
2.动量的变化率:动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值 。由动量定理Ft=△p得F=△P/t,可见,动量的变化率等于物体 所受的合力。当动量变化较快时,物体所受合力较大,反之则 小;当动量均匀变化时,物体所受合力为恒力.
动量和动量定理课件
问题,动能定理可以对分过程应用,也可以对 全过程应用.
2.求多过程的合冲量时,要注意每个力对应的作用时间, 是作用在全过程,还是分过程.
一质量为 2 kg 的物块在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动.F 随时间 变化的图线如图所示,则( )
A.t=1 s 时物块的速率为 1 m/s B.t=2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s C.t=3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s D.t=4 s 时物块的速度为零
三、动量定理 内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化. 表达式:Ft=mv2-mv1 矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以分方
向用动量定理.
考点一 动量的理解
动量、动能、动量变化量的比较
定义式 标矢性 特点 关联方程
动量
动能
动量变化量
p=mv 矢量
Ek=21mv2 标量
Δp=p′-p 矢量
状态量
状态量
过程量
Ek=2pm2 ,p= 2mEk I=Δp
(多选)关于动量的变化,下列说法正确的是( ) A.在直线运动中,物体速度增大,动量的变化量的方向与 运动方向相同 B.质点的速度大小不变时,动量的变化为零 C.质点做曲线运动时,动量的变化一定不为零 D.小球做平抛运动,相同时间内,动量的变化可能不相同
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量; (2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.
【答案】 (1)ρv0S (2)v20g2-2ρM2v2g02S2
【解析】 (1)设Δt 时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,
质量为Δm,则Δm=Ρδv
Ft2+F′(t3-t2),代入数据可得p=2×2 kg·m/s-1×(3-2) kg·m/s=3 kg·m/s,故C项错误;t4=4 s时,由Ft2+F′(t4-t2)
2.求多过程的合冲量时,要注意每个力对应的作用时间, 是作用在全过程,还是分过程.
一质量为 2 kg 的物块在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动.F 随时间 变化的图线如图所示,则( )
A.t=1 s 时物块的速率为 1 m/s B.t=2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s C.t=3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s D.t=4 s 时物块的速度为零
三、动量定理 内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化. 表达式:Ft=mv2-mv1 矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以分方
向用动量定理.
考点一 动量的理解
动量、动能、动量变化量的比较
定义式 标矢性 特点 关联方程
动量
动能
动量变化量
p=mv 矢量
Ek=21mv2 标量
Δp=p′-p 矢量
状态量
状态量
过程量
Ek=2pm2 ,p= 2mEk I=Δp
(多选)关于动量的变化,下列说法正确的是( ) A.在直线运动中,物体速度增大,动量的变化量的方向与 运动方向相同 B.质点的速度大小不变时,动量的变化为零 C.质点做曲线运动时,动量的变化一定不为零 D.小球做平抛运动,相同时间内,动量的变化可能不相同
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量; (2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.
【答案】 (1)ρv0S (2)v20g2-2ρM2v2g02S2
【解析】 (1)设Δt 时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,
质量为Δm,则Δm=Ρδv
Ft2+F′(t3-t2),代入数据可得p=2×2 kg·m/s-1×(3-2) kg·m/s=3 kg·m/s,故C项错误;t4=4 s时,由Ft2+F′(t4-t2)
动量和动量定理课件
动量和动量定理
动量
1.基本知识 (1)定义 物体的 质量 与 速度 的乘积,即 p= mv . (2)单位 动量的国际制单位是 千克米每秒 ,符号是 kg·m/s . (3)方向 动量是 矢 量,它的方向与 速度 的方向相同.
2.思考判断 (1)物体的质量越大,动量一定越大.(×) (2)物体的动量相同,其动能一定也相同.(×) 3.探究交流 物体做匀速圆周运动时,其动量是否变化? 【提示】 动量是矢量,方向与速度方向相同,物体做 匀速圆周运动时,速度大小不变,方向时刻变化,其动量发 生变化.
时间Biblioteka 牛顿·秒N·s力
(3)动量守恒
时间
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 .
2.思考判断 (1)冲量是矢量,其方向与力的方向相同.(√) (2)力越大,力对物体的冲量越大.(×) (3)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)羽毛球的初速度为 v1=-25 m/s,羽毛球的末速度为 v2=95 m/s,所以 Δv=v2-v1=95 m/s-(-25 m/s)=120 m/s.
羽毛球的初动能:
Ek=12mv21=12×5×10-3×(-25)2 J=1.56 J 羽毛球的末动能:
E′k=12mv22=12×5×10-3×952 J=22.56 J 所以 ΔEk=E′k-Ek=21 J 【答案】 (1)0.600 kg·m/s 方向与球飞回的方向相同 (2)120 m/s 21 J
【审题指导】 (1)分析运动员与网相互作用过程中的受 力情况.
(2)应用动量定理时要注意选取研究过程.
动量
1.基本知识 (1)定义 物体的 质量 与 速度 的乘积,即 p= mv . (2)单位 动量的国际制单位是 千克米每秒 ,符号是 kg·m/s . (3)方向 动量是 矢 量,它的方向与 速度 的方向相同.
2.思考判断 (1)物体的质量越大,动量一定越大.(×) (2)物体的动量相同,其动能一定也相同.(×) 3.探究交流 物体做匀速圆周运动时,其动量是否变化? 【提示】 动量是矢量,方向与速度方向相同,物体做 匀速圆周运动时,速度大小不变,方向时刻变化,其动量发 生变化.
时间Biblioteka 牛顿·秒N·s力
(3)动量守恒
时间
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 .
2.思考判断 (1)冲量是矢量,其方向与力的方向相同.(√) (2)力越大,力对物体的冲量越大.(×) (3)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)羽毛球的初速度为 v1=-25 m/s,羽毛球的末速度为 v2=95 m/s,所以 Δv=v2-v1=95 m/s-(-25 m/s)=120 m/s.
羽毛球的初动能:
Ek=12mv21=12×5×10-3×(-25)2 J=1.56 J 羽毛球的末动能:
E′k=12mv22=12×5×10-3×952 J=22.56 J 所以 ΔEk=E′k-Ek=21 J 【答案】 (1)0.600 kg·m/s 方向与球飞回的方向相同 (2)120 m/s 21 J
【审题指导】 (1)分析运动员与网相互作用过程中的受 力情况.
(2)应用动量定理时要注意选取研究过程.
动量和动量定理课件
运动员与网接触的过程,设网对运动员的作用力为 FN,对运动员,由动
量定理(以向上为正方向)有:
(FN-mg)t=mv2-m(-v1)
2 -(-1 )
60×10-60×(-8)
+mg=
1.2
解得 FN=
上。
N+60×10 N=1.5×103 N,方向向
方法二:此题也可以对运动员下降、与网接触、上升的全过程应用动量
(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、负号仅表示方向,不表示大小)。
3.冲量
(1)定义:力 F 与力的作用时间 t 的乘积叫作力的冲量。
(2)表达式:I=F·
t。
(3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·
秒,符号是 N·
s。
(4)矢量性:冲量是矢量,恒力的冲量方向跟恒力的方向相同。
说明:I=F·
t 仅适用于求恒力的冲量。
4.动量定理
(1)表述: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:Ft=mv'-mv 或 I=p'-p。
(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。动量和冲量的单位关系是 1 N·
s=1 kg·
m/s,但要区别使
用。
2.冲量与功的区别
冲量
功
W=Fx
公式 I=Ft
标、
量定理(以向上为正方向)有:
(FN-mg)t=mv2-m(-v1)
2 -(-1 )
60×10-60×(-8)
+mg=
1.2
解得 FN=
上。
N+60×10 N=1.5×103 N,方向向
方法二:此题也可以对运动员下降、与网接触、上升的全过程应用动量
(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、负号仅表示方向,不表示大小)。
3.冲量
(1)定义:力 F 与力的作用时间 t 的乘积叫作力的冲量。
(2)表达式:I=F·
t。
(3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·
秒,符号是 N·
s。
(4)矢量性:冲量是矢量,恒力的冲量方向跟恒力的方向相同。
说明:I=F·
t 仅适用于求恒力的冲量。
4.动量定理
(1)表述: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:Ft=mv'-mv 或 I=p'-p。
(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。动量和冲量的单位关系是 1 N·
s=1 kg·
m/s,但要区别使
用。
2.冲量与功的区别
冲量
功
W=Fx
公式 I=Ft
标、
动量和动量定理 课件
力。(g取10 m/s2)
点拨:从同一高度下落,落到接触面上的初动量相同,又因为末
动量为0,所以动量变化量相同,但作用时间不同。根据动量定理可
求作用力。注意动量定理中的力是合力,而不仅是支持力。
解析:若规定竖直向上为正方向,则运动员着地(接触海绵或沙
坑)过程中的始、末动量为 p=mv=- 2ℎ, ′ = 0
所受力的冲量。
2.表达式:mv'-mv=F(t'-t),或p'-p=I。
3.适用条件:动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力。
4.说明:对于变力的冲量,动量定理中的F应理解为变力在作用时
间内的平均值。
一、对动量的理解
1.动量的认识。
(1)动量是状态量,具有瞬时性,即p=mv中的速度v是瞬时速度。
(2)动量具有相对性,因物体的速度与参考系的选取有关,故物体
比运用牛顿运动定律及运动学规律求解简便。应用动量定理解题
的思路和一般步骤为
1.明确研究对象和研究过程。即明确对谁、对哪一个过程运用
动量定理解题。研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成
的系统。系统内各物体可以保持相对静止,也可以相对运动。研究
过程可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。
2.进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的
生变化,物体的动量就发生变化。动量的变化用Δp表示,动量的变
化也叫作动量的增量。
(2)表达式:Δp=pt-p0,其中p0,pt分别是物体的初动量和末动量。
(3)计算方法:因为动量p是矢量,所以动量的变化Δp=pt-p0是矢量
式,在一般情况下,应当用平行四边形定则计算动量的变化。当初、
末动量在一条直线上时,可规定正方向,化矢量运算为代数运算。
点拨:从同一高度下落,落到接触面上的初动量相同,又因为末
动量为0,所以动量变化量相同,但作用时间不同。根据动量定理可
求作用力。注意动量定理中的力是合力,而不仅是支持力。
解析:若规定竖直向上为正方向,则运动员着地(接触海绵或沙
坑)过程中的始、末动量为 p=mv=- 2ℎ, ′ = 0
所受力的冲量。
2.表达式:mv'-mv=F(t'-t),或p'-p=I。
3.适用条件:动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力。
4.说明:对于变力的冲量,动量定理中的F应理解为变力在作用时
间内的平均值。
一、对动量的理解
1.动量的认识。
(1)动量是状态量,具有瞬时性,即p=mv中的速度v是瞬时速度。
(2)动量具有相对性,因物体的速度与参考系的选取有关,故物体
比运用牛顿运动定律及运动学规律求解简便。应用动量定理解题
的思路和一般步骤为
1.明确研究对象和研究过程。即明确对谁、对哪一个过程运用
动量定理解题。研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成
的系统。系统内各物体可以保持相对静止,也可以相对运动。研究
过程可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。
2.进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的
生变化,物体的动量就发生变化。动量的变化用Δp表示,动量的变
化也叫作动量的增量。
(2)表达式:Δp=pt-p0,其中p0,pt分别是物体的初动量和末动量。
(3)计算方法:因为动量p是矢量,所以动量的变化Δp=pt-p0是矢量
式,在一般情况下,应当用平行四边形定则计算动量的变化。当初、
末动量在一条直线上时,可规定正方向,化矢量运算为代数运算。
2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(鲁科版)教学课件1.1动量和动量定理
分析:根据动量定义可求被击打前后网球的动量。由于球在被
击打前后的动量在同一直线上,可利用同一直线上的矢量运算
法则计算动量的变化量。
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节g 的网球以 30 m/s的速率水平向
右飞行,被球拍击打后,又以 30 m/s 的速率水平返回。被球拍
(2) 若男孩落地时没有屈膝,只用了 0.1 s 就停下来,
则落地时地面对他的平均作用力又是多大?
讨论:两种落地方式中,动量的变化量相同,但
所经历时间不同。作用时间越短,地面对人的平
均作用力越大。因此,人从高处跳下时,为避免
受伤,要尽量延长触地后的缓冲时间, 以减小地
面对人的作用力。由此,你能解释鸡蛋从高处落
击打的平均作用力是多大?
选定水平向右为正方向,根据动量定理,有
= ∆
解得F=-348N
球受到拍击打的平均作用力大小为348N,方向水平向左。
球的重力G=mg≈0.58N。可以看出,球受到球拍击打的平均作用力大小远大于球的重力,因此
可忽略此过程球的重力。
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节 动量和动量定理
高中物理 选择性必修第一册
第1章
第
1节
动量和动量定理
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节 动量和动量定理
学习目标
1. 知道动量的概念,理解物理学引入动量概念的意义;知道动量是矢量,动量的方向与物体速
度的方向相同。
2. 知道动量变化量的概念,会计算动量的变化量,能将一维矢量运算简化为代数运算。
(3)同一直线上动量变化的运算:
P
P′
P
P′
击打前后的动量在同一直线上,可利用同一直线上的矢量运算
法则计算动量的变化量。
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节g 的网球以 30 m/s的速率水平向
右飞行,被球拍击打后,又以 30 m/s 的速率水平返回。被球拍
(2) 若男孩落地时没有屈膝,只用了 0.1 s 就停下来,
则落地时地面对他的平均作用力又是多大?
讨论:两种落地方式中,动量的变化量相同,但
所经历时间不同。作用时间越短,地面对人的平
均作用力越大。因此,人从高处跳下时,为避免
受伤,要尽量延长触地后的缓冲时间, 以减小地
面对人的作用力。由此,你能解释鸡蛋从高处落
击打的平均作用力是多大?
选定水平向右为正方向,根据动量定理,有
= ∆
解得F=-348N
球受到拍击打的平均作用力大小为348N,方向水平向左。
球的重力G=mg≈0.58N。可以看出,球受到球拍击打的平均作用力大小远大于球的重力,因此
可忽略此过程球的重力。
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节 动量和动量定理
高中物理 选择性必修第一册
第1章
第
1节
动量和动量定理
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节 动量和动量定理
学习目标
1. 知道动量的概念,理解物理学引入动量概念的意义;知道动量是矢量,动量的方向与物体速
度的方向相同。
2. 知道动量变化量的概念,会计算动量的变化量,能将一维矢量运算简化为代数运算。
(3)同一直线上动量变化的运算:
P
P′
P
P′
动量和动量定理ppt课件
(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
p2 ,p 2m
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.
故动量的变化量:Δp=p2-p1=-1.4 kg·m/s
动量的变化方向为负,说明动量变化的方向向上.
一、选择题 1.下列关于动量的说法正确的是( ) A.质量越大的物体动量一定越大 B.质量和速率都相同的物体动量一定相同 C.一个物体的加速度不变,其动量一定不变 D.一个物体所受的合外力不为零,它的动量一定改变 【解析】选D.动量的大小取决于质量和速度的乘积,质量大, 动量不一定大,A错;质量和速率都相同的物体,动量大小相 同,但是动量方向不一定相同,B错;物体的加速度不变,速 度一定变化,动量一定变化,C错;物体所受合外力不为零时, 必产生加速度,速度变化,动量一定改变,故D对.
6.如图所示,两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不 同的两光滑斜面由静止自由滑下,在到达斜面底端的过程中, 下列说法正确的是( ) A.两物体所受重力的冲量相同 B.两物体所受合外力的冲量相同 C.两物体到达斜面底端时的动量不同 D.两物体动量的变化量相同
动量和动量定理 课件
动量和动量定理
预习导引
一、动量
1.动量
(1)定义:物理学中把物体的质量 m 跟运动速度 v 的乘积 mv 叫作
动量。
(2)定义式:p=mv。
(3)单位:在国际单位制中,动量的单位是 kg·
m/s。
(4)矢量:由于速度是矢量,质量为标量,所以动量是矢量,它的方
向与速度的方向相同。
2.用动量概念表示牛顿第二定律
答案:可以用质量和速度的乘积(即动量)来描述。
二、动量定理
1.冲量
(1)定义:物理学中把力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。
(2)公式:I=F(t'-t)。
(3)矢量:冲量是矢量,它的方向跟力的方向相同。
(4)物理意义:冲量是反映力对时间累积效应的物理量,力越大,
时间越长,冲量就越大。
2.动量定理
能为零。但是由功的定义式 W=Flcos θ 可知,有力作用,这个力却不
一定做功。
例如:在斜面上下滑的物体,斜面对物体的支持力有冲量的作用,
但支持力对物体不做功;做匀速圆周运动的物体,向心力对物体有冲
量的作用,但向心力对物体不做功;处于水平面上静止的物体,重力不
做功,但在一段时间内重力的冲量不为零。
Δp=(-7×0.5-3×0.5) kg·
m/s=-5 kg·
m/s,负号表示 Δp 的方向与原运动
方向相反。
答案:A
二、
冲量
知识精要
(1)冲量的方向:
冲量是过程量,它与时间相对应。
若力在作用的一段时间内方向
不变,则冲量的方向与力的方向相同;若力的方向在变化,则不能说冲
量的方向与力的方向相同,只能说冲量的方向由力的方向决定,与动
s。
预习导引
一、动量
1.动量
(1)定义:物理学中把物体的质量 m 跟运动速度 v 的乘积 mv 叫作
动量。
(2)定义式:p=mv。
(3)单位:在国际单位制中,动量的单位是 kg·
m/s。
(4)矢量:由于速度是矢量,质量为标量,所以动量是矢量,它的方
向与速度的方向相同。
2.用动量概念表示牛顿第二定律
答案:可以用质量和速度的乘积(即动量)来描述。
二、动量定理
1.冲量
(1)定义:物理学中把力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。
(2)公式:I=F(t'-t)。
(3)矢量:冲量是矢量,它的方向跟力的方向相同。
(4)物理意义:冲量是反映力对时间累积效应的物理量,力越大,
时间越长,冲量就越大。
2.动量定理
能为零。但是由功的定义式 W=Flcos θ 可知,有力作用,这个力却不
一定做功。
例如:在斜面上下滑的物体,斜面对物体的支持力有冲量的作用,
但支持力对物体不做功;做匀速圆周运动的物体,向心力对物体有冲
量的作用,但向心力对物体不做功;处于水平面上静止的物体,重力不
做功,但在一段时间内重力的冲量不为零。
Δp=(-7×0.5-3×0.5) kg·
m/s=-5 kg·
m/s,负号表示 Δp 的方向与原运动
方向相反。
答案:A
二、
冲量
知识精要
(1)冲量的方向:
冲量是过程量,它与时间相对应。
若力在作用的一段时间内方向
不变,则冲量的方向与力的方向相同;若力的方向在变化,则不能说冲
量的方向与力的方向相同,只能说冲量的方向由力的方向决定,与动
s。
16.2动量和动量定理 (共28张PPT)
? 思考与讨论
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
拓展
1. 动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。
2. 动量是矢量,动能是标量。
冲量。 (4) 冲量的计算要明确求哪个力的冲量,还是物体的合外力的
冲量。I = Ft 只能求恒力的冲量。
典例探究
例2 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)
I = mgt = 100 N·s,方向竖直向下
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. 动量越大的物体受到的冲量越大 D. 冲量的方向就是物体受力的方向
3. 把重物压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带,重物 跟着物体一起运动,若迅速拉动纸带,纸带将会从重物
下抽出,解释这一现象的正确说法是 ( CD )
C.物体的速度大小不变时,动量的变化△p为零
D.物体做曲线运动时,动量的变化△p一定不为零
典例探究
例1 一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以ʋ = 6 m/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ʋ'= 6 m/s 的速度水平向左运动,如图所示。碰撞前后钢球的动量各是 多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
课堂测试
1. 关于动量的变化,下列说法正确的是( ABD )
动量和动量定理精品课件
A.500 N
B.1 100 N
C.600 N
D.1 000 N
17
.
动量定理解释生活现象
由Ft=ΔP可知: ①△P一定,t短则F大,t长则F小;
——缓冲装置 ②t一定,F大则△P大,F小则△P小;
③F一定,t长则△P大,t短则△P小。
18
.
19
.
科学漫步
1、汽车的碰撞试验 1)汽车的安全气囊的 保护作用
公式表示为 I=Ft
2、单位:在国际单位制中,冲量的单位是 牛·秒,符号是N·s
3、冲量是矢量:方向由力的方向决定,若 为恒定方向的力,则冲量的方向跟这力的 方向相同
4、冲量是过程量,反映了力对时间的积累
效应
10
.
思考与讨论 冲量与功有什么区别?
冲量 I=Ft 功 W= FS
矢 量
N·S
力的时间积累 使动量发生变化
1、动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态
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
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。
2、表达式: Ftm v'm v或 I p
3、加深理解: 1)表明合外力的冲量是动量变化的原因;
2)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:
合外力冲量的方向与合外力的方向或速 度变化量的方向一致,但与初动量方向可相 同,也可相反,甚至还可成角度。
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生活中的应用
包装用的泡沫材料
生活中的应用
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
生活中的应用
摩托车头盔里的衬垫
生活中的应用
科学漫步
1、汽车的碰撞试验 1)汽车的安全气囊的 保护作用 2)轿车前面的发 动机舱并不是越坚 固越好
2、了解历史上关于运动量度的争论
瓦碎蛋全
高空砸鸡蛋 鸡蛋从一米多高的地方落到地板上,肯定会被 打破,但如果在地板上放一块泡沫塑料垫,让鸡蛋 落到泡沫塑料上,结果鸡蛋却保持完好无损
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。
动量定理的优点:不考虑中间过程, 只考虑初末状态。
牛顿第二定律的动量表述 1、内容:物体所受的合外力等于物体动量的 变化率,即 v ' v p ' p
F合 m
t
t
2、牛顿第二定律与动量定理的区别: 1)牛顿第二定律反映的是物体某一瞬时所受 合外力与加速度之间的关系,两者一一对应, 是一个瞬时表达式,仅当合外力为恒力时,加 速度为恒量; 2)动量定理是研究物体在合外力持续作用下 的一段时间内的积累效应,使物体的动量获得 增加。
P P′ ΔP P′ ΔP P P′ P′ ΔP P′ P
P′
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
例题 2 .一个质量是 0.1kg 的钢球,以6m/s 的 速度水平向右运动,碰到一块坚硬的障碍物 后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平 向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化? 变化了多少?方向如何?
例1.下列情况中, 物体动量不变的是 (A)
A. 在平直路面上匀速前进的汽车 B. 汽车在转弯过程中速度大小不变 C. 水平飞出的球撞到竖直墙面后又 沿原路返回 D. 匀速直线运动的洒水车正在洒水.
动量的变化p 1、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 p = p' - p (或动量的增量),即 2、动量变化的三种情况: 大小变化、方向改变或大小和方向都改变。 3、同一直线上动量变化的运算:
例:人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力 的冲量的矢量和等于零,但是人对船的作用力和船对人的反作 用力都做正功,使人和船的动能都增加。
例题5. 对于力的冲量,下列说法正确的 是( )B 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; 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。
情景问题一 运 动 员 头 顶 足 球 如果飞过来的不是足球, 而是一 个铅球呢,你敢不敢顶?为什么?
结论:
运动物体的作用效 果与物体的质量有关。
别人很慢地朝你 投来一颗质量为20g 的子弹来你敢不敢用 手去接?如果子弹从 枪里面发出来呢?
结论: 运动物体的作用效果 还与速度有关。
所以,要更准确、更全面地反 映运动物体的作用效果,必须同时 考虑其速度及质量, 为此我们要引 入一个新的物理量——动量。
6、质量为5kg的小球,从距地面高为20m处水平抛出, 初速度为10m/s,不计空气阻力,g=10m/s2,从抛出到 落地过程中,重力的冲量是( C ) A、60N· s B、80N· s C、100N· s D、120N· s
7.两个物体的质量之比m1:m2=1:2. (1).若动能相等,则动量之比 p 1 : p 2 = 1 : √2 . (2).若动量相等,则动能之比 Ek1:Ek2= 2:1 .
C. 动能是矢量,动量是标量;
D. 物体的速度不变,则动量不变,动能 也不变。
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? 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,而牛 顿第二定律告诉我们,加速度是由物 体所受的合外力产生的。
注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量, 即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻 的瞬时速度
动量概念的由来
如图所探究的问题中,发现碰撞的两 个物体,它们的质量和速度的乘积mv在碰撞 前后很可能是保持不变的,这让人们认识到 mv这个物理量具有特别的意义,物理学中把 它定义为物体的动量。
碰撞后钢球的速度为v′= - 0.2m/s, 碰撞后钢球的动量为: p' = mv' = 0.2×2kg· m/s= 0.4kg· m/s
p = p' p = 0.4kg· m/s 0.4kg· m/s =0.8kg· m/s, 且动量变化的方向向左.
课堂练习
1、质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地, 竖直向上弹回,与水平地面碰撞时间极短,离 地时速率为v2,在碰撞过程中,钢球动量变化为 多少?
规定正方向
P′ P
ΔP
例题3. 一个质量是0.2kg 的钢球,以2m/s的速度 水平向右运动,碰到一 块竖硬的大理石后被弹 回,沿着同一直线以 2m/s的速度水平向左运 动,碰撞前后钢球的动 量有没有变化?变化了 多少?
v
v′
解:取水平向右的方向为正方向,碰 撞前钢球的速度v=2m/s, 碰撞前钢球的动 量为p = mv =0.2×2kg· m/s =0.4kg· m/s.
思考与讨论
动量与动能有什么区别?
动量 动能 p=mv Ek= mv2/2 矢 量 标 量 若速度变化, kg· m/s (N· S) 则Δp一定不为零 kg· m2/s2
( J)
若速度变化, ΔEk可能为零
动量与动能之间量值关系:
p
2mEk
1 Ek pv 2
例题4. 以下关于动能和动量的关系正确 的是: ( ) AD A. 物体的动能改变,其动量一定改变; B. 物体的动量改变,则其动能一定改变;
2、用锤子使劲压钉子,就很难把钉 子压入木块中去,如果用锤子以一定 的速度敲钉子,钉子就很容易钻入木 块,这是为什么?
思考与讨论
3、杂技表演时,常可看见有人用铁锤猛击放在“大 力士”身上的大石块,石裂而人不伤,这又是为什么? 4、建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有弹性 的橡皮绳还是不易伸长的麻绳? 小实验
例题6. 如右图所示, 一物体在与水平方向成 角的拉力F作用下匀速前 进了时间t,则( AD) A. 拉力F对物体的冲量大小为Ft;
F
θ
B. 拉力F对物体的冲量大小为Ftsin; C. 摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin;
D. 合外力对物体的冲量大小为0。
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?
3、已知鸟的质量为1kg,身长为15cm,鸟与飞 机相撞面积S=0.01m2,飞机的速度为600m/s, 试求鸟对飞机的撞击所产生压强的大小。 2.4×108帕
这道题,能给你带来怎样的思考呢?在我们 的天空中飘浮着很多的太空垃圾,如火箭的碎片, 卫星的残骸等等,这些人类文明的产物也在威胁 着人类,所以我们进入太空时面临的问题之一就 是如何治理宇宙空间的这些垃圾。
冲量(impulse)
1、定义:作用在物体上的力和作用时间的乘 积,叫做该力对这个物体的冲量I,用公式表 示为: I=Ft 2、单位:在国际单位制中,冲量单位是牛· 秒, 符号是N· s 3、冲量是矢量:方向由力的方向决定,若为 恒定方向的力,则冲量的方向跟这力的方向 相同
4、冲量是过程量,反映了力对时间的积累效应
1)物理研究方法:过程量可通过状态量的变化来反映; 2)表明合外力的冲量是动量变化的原因; 3)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: 合外力冲量的方向与合外力的方向或速 度变化量的方向一致,但与初动量方向可相同, 也可相反,甚至还可成角度。
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;
设置物理情景:质量为m的物体,在合力F的作用下, 经过一段时间t,速度由v 变为v’,如图所示:
分析:由牛顿第二定律知: F = m a
v ' v 联立可得: F m t =
v ' v 而加速度定义有: a t
⊿p/⊿t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。 变形可得: Ft mv ' mv 表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
非弹性绳断
橡皮绳不断
思考与讨论 报道1、1962年,一架“子爵号”客机,在美 国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞,客机坠毁, 十七人丧生。 报道2、1980年,一 架英国的“鸽式”战 斗机在威尔士地区上 空与一只秃鹰相撞, 飞机坠毁,飞行员弹 射逃生……
问题:小小飞禽何以能撞毁飞机这 样的庞然大物?
一辆汽车在急刹车时,若对车施加很 大的阻力,车在很__ 短时间内停止;如果施 很小 __的阻力,也会停下来,不过时间要长 得多。这两种情况,对汽车运动状态改变 相同。可见引起状态改变要考虑作 的效果__ 力作用的时间 这两个因素。 用__ 力和_______________
牛顿第二定律推导动量的变化
0.4 N· s 0.6 N· s 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? 5、质量为2Kg的物体A,放在光滑的水平 面上,受如图F=10N的力作用了10秒, 100N· s 则在此过程中 F 的冲量大小是 _____ , · s ,支持力的 重力的冲量大小是_200N__ 113.7,合力的冲量是 N· s 50 N· s , 冲量是 ____ ______ 合力的冲量与各分量的关系是 矢量和 。 (g=10m/s2)