2013高二物理课件162动量和动量定理人教版选讲义修35
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【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 .
2013高二物理课件162动量和动量
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.
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.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·Δt求解. (3)变力的冲量要用动量定理列式求解.
(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( )
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Байду номын сангаас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.
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.
【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.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
p2 ,p 2m
2mEk.
(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.
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:Δp=p′-p=m·Δv为矢量表达式, 其方向同Δv的方向.分析计算Δp以及判断Δp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.