高二物理动量定理 .ppt

v =—v0 ———F 作用了时间 t————v =v t
FF F F F
F
F
F
v =—v0 —— F 作用了时间 t
v =v
———
t
F
F
分析：
由牛顿第二定律知：F = m a
而加速度： a vt v0
t
F m vt v0 t
整理得： Ft mvvt mvv00 可以写成：I p
1、确定研究对象。 2、进行受力分析，确定全部外力及作用时间 3、找出物体的初末状态并确定相应的动量。 4、选正方向并给每个力的冲量和初末状态动
量带上正负号，以表示和正方向同向或反向。 5、根据动量定理列方程求解。
用动量定理解析的现象一般分为两类:
一类是：物体的动量变化一定，此 时力的作用时间越长，力就越小，时 间越短，力就越大。故力F又等于物体 动量的变化率：F=△P/ △t
另一类是：作用力一定，此时力的 作用时间越长，动量变化越大；力的 作用时间越短，动量变化越小。
练习
1、下列说法正确的是[ ] A．动量的方向与受力方向相同 B．动量的方向与冲量的方向相同 C．动量的增量的方向与受力方向相同 D．动量变化率的方向与速度方向相同
2、如图所示，质量为m的小球以速度v碰到墙壁 上，被反弹回来的速度大小为2v/3，若球与墙 的作用时间为t，求小球与墙相碰过程中所受的 墙壁给它的作用力．
选修3-5系列课件——动量
第二节(第二讲)
动量定理
知识目标
1、理解动量定理的确切含义和表达式． 2、知道动量定理适用于变力． 3、能从牛顿运动定律和运动学公式推导动量表达 式． 4、会用动量定理解释现象和处理有关的问题．
生活中的这些现象都是什么原理呢？
动量定理的推导:
质量为M 的物体在水平恒力F 的作 用下，经过时间t，速度由v0 变为 vt。
4、对物体所受的合外力与其动量之间的关系， 叙述正确的是：
A、物体所受的合外力与物体的初动量成正比； B、物体所受的合外力与物体的末动量成正比； C、物体所受的合外力与物体动量变化量成正比； D、物体所受的合外力与物体动量对时间的变化
已知：汽车的质量m=1000千克； 初速度v=5米/秒； 末速度v'=8米/秒；
力的作用时间△t=2秒；
阻力系数K=0.01。
解： 根据题意可先画出研究对象— —汽车的动力学分析图。如图所示。
Ff FN
V
F Ff FN
V' F
mg
△t.
mg
Hale Waihona Puke ⑴物体动量的增量△P=P'-P=103×8-
103×5=3×103千克·米/秒。 ⑵根据动量定理可知：F合t= △P
3、动量定理表达的含义有以下几方面： （1） 物体动量变化的大小和它所受合外力
冲量的大小相等。 （2） 物体所受合外力冲量的方向和物体动
量变化的方向相同。 （3） 冲量是物体动量变化的原因。
【注意】 1、动量定理可由牛顿第二定律以及加速度的定义式导 出，故它是牛顿第二定律的另一种形式，但是两者仍有 很大区别： （1）牛顿第二定律是一个瞬时关系式，它反映某瞬时 物体所受合外力与加速度之间关系（仅当合外力为恒定
3、在空间某处以相等的速率分别竖直上 抛、竖直下抛、水平抛出质量相等三个小 球，不计空气阻力，经相同的时间t(设小 球均未落地)，下列有关动量变化的判断 正确的是[ ] A．作上抛运动的小球动量变化最大 B．作下抛运动的小球动量变化最小 C．三小球动量变化大小相等，方向相同 D．三小球动量变化大小相等，方向不同
总结：
mv—0 —— F 作用了时间 t ———mvtt
F
F
动量定理：合外力的冲量等于物体动量的改变。
可以写成：
Ft mvt mv0 I p
一、动量定理
1、主要内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动 量变化。 2、公式：Ft=pt－p0，其中F是物体所受合外力， p0是初动量，pt是末动量，t是物体从初动量变化 到末动量所需时间，也是合力F作用的时间。
点拨：根据动量定理，利用对作用时间的调整来 控制作用力的大小．
例2：一个质量为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。设球 棒与垒球的作用时间为0.01s，球棒对垒球 的平均作用力有多大？
例3、质量为1吨的汽车，在恒定的牵引力 作用下，经过2秒钟的时间速度由5米/秒提高 到8米/秒，如果汽车所受到的阻力为车重的 0.01，求汽车的牵引力？
冲量只引起该方向的动量改变。
4、依动量定理 F合
P t
，即物理所受的合
外力等于物体的动量变化率。（动量定理的
另一种描述）
二、动量定理的适用范围：
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应理解为变力在时间内的 平均值。(解决瞬时问题时用动量定理)
三、应用举例：
用动量定理解释现象可分为下列三中情况： 1、△p一定，t短则F大，t长则F小 2、F一定，t短则△p小，t长则△p大 3、t一定，F短则△p小，F长则△p大
不变时，a为恒量，整个过程与某瞬时是一致的）；
（2）而动量定理是研究物体在合外力持续作用下，在 一段时间里的累积效应，在这段时间内，物体的动量获 得增加．
2、应用动量定理时，应特别注意Ft为矢量，
p p mv mv
是矢量差，而且F是合外力．
3、对某一方向研究时可写成分量式，
即:Fx△t=△Px，Fy△t=△Py，即某一方向的
例1、钉钉子时为什么要用铁锤而不用橡 皮锤，而铺地砖时却用橡皮锤而不用铁锤？
解析：钉钉子时用铁锤是因为铁锤形变很小，铁 锤和钉子之间的相互作用时间很短，对于动量变化一 定的铁锤，受到钉子的作用力很大，根据牛顿第三定 律，铁锤对钉子的作用力也很大，所以能把钉子钉进 去．橡皮锤形变较大，它和钉子之间的作用时间较长， 同理可知橡皮锤对钉子的作用力较小，不容易把钉子 钉进去．但在铺地砖时，需要较小的作用力，否则容 易把地砖敲碎，因此铺地砖时用橡皮锤，不用铁锤．
F合 F f 牵引力F F合 f F合 Kmg 1.5103 0.01103 9.8 1598(牛顿).
答：汽车所受到的牵引力为1598牛顿。
说明：本题也是可以应用牛顿第二定律， 但在已知力的作用时间的情况下，应用动 量定理比较简便。
应用动量定理解题的步骤：