学案一动量与动量定理

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§动量和动量定理导学案

【自主学习】

1、定义:物体的________和_______的乘积。

2、定义式:p=___________。

3、单位:_________。

4、方向:动量是矢量,方向与________的方向相同,因此动量的运算服从_________法则。

5、动量的变化量:

(1)定义:物体在某段时间内________与_______的矢量差(也是矢量)。

(2)公式:?P=_______________(矢量式)。

(3)方向:与速度变化量的方向相同,

(4)同一直线上动量变化的计算:,从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表_________,不代表_______。

【探究一】一个质量是的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个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?

思考:1.动量是过程量还是状态量?

2.“动量的变化量”与“动量”有什么联系与区别?

3.动量和动能有何区别?

(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物体质量是2kg,速度是3m/s,方向向东;B物体质量是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?

(4)在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F的作用下,经过时间t、通过位移L后,动量变为p、动能变为E k。,以下说法正确的是()

A.在F作用下,这个物体若经过位移2L,其动量将等于2p

B.在F作用下,这个物体若经过时间2t,其动量将等于2p

C.在F作用下,这个物体若经过时间2t,其动量将等于2E k

D.在F作用下,这个物体若经过位移2L,其动量将等于2E k。

动量定理

【知识点:】1、力与 力的作用时间 的乘积叫做力的冲量。

2、冲量的数学表达式为I= ,单位: 。

3、冲量是矢量,其方向与 一致。

4、动量定理的内容是:

5、动量定理的数学表达式为: 。

【探究:】1.对照P8图,推导恒力作用下,物体的动量变化与力的关系。

2.冲量是过程量还是状态量?

3.动量定理是在恒力作用下推导出来的,如果是作用力是变力,动量定理还成立吗?

4.动量定理与牛顿第二定律有本质上的区别吗?

5.冲量与功的区别?

6.动量定理和动能定理的区别?

7动量定理和0v v at =+的区别?

8. 如果力与位移同向且两者的关系如图所示,则该力做的功是

_______

9.如果力与时间的关系如图所示,则该力在该段时间的冲量为

______

【探究二:动量定理的应用】

质量为m 的小球在光滑水平面上以速度大小v 向右运动与墙壁发生碰撞后以大小v/2反向弹回,与墙壁相互作用时间为t ,

求:1、墙对小球的作用力的冲量

2、墙壁对小球的平均作用力。

思考:1、末动量的方向与初动量的方向相同吗?合冲量的方向又如何?

2、如何书写基本公式?如何代入数字?

【例题2】一个质量为的垒球,以25m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度大小为45m/s ,若球棒与垒球的作用时间为,试求球棒对垒球的冲量及平均作用力为多大?

思考:如何书写基本公式?如何代入数字?

反馈练习:

1.一个质量为10kg 的物体,以v=10m/s 的速度做直线运动,受到一个反方向的作用力F ,经过4s,速度变为反向2m/s 。这个力是多大?30N

3

2.质量是40kg的铁锤从5m高处落下,打在水泥桩上,与水泥桩撞击时间是。撞击时,铁锤对撞的平均冲击力有多大?8000N

应用:

从上题中,我们能得到什么样的启示?这对我们生产生活有什么意义?

回答问题:

1.玻璃杯落在水泥地面会破碎,落在地毯上不会破碎,怎样解释这个想象?

2.体操运动员在落地时总要屈腿,这是为什么?

【基础检测】

1.关于动量的概念,以下说法中正确的是( ).

A.速度大的物体动量一定大 B.质量大的物体动量一定大

C.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相等

D.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大

2.下列说法中不正确的是()

A.物体的动量改变,则合外力一定对物体做了功; B.物体的运动状态改变,其动量一定改变;

C.物体的动量发生改变,其动能一定发生改变 D.物体的动能改变,其动量一定发生改变。

3.关于冲量和动量,下列说法正确的是()

A.冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量 B.动量是描述物体运动状态的物理量

C.冲量是动量变化的原因 D.冲量方向与动量方向一致

4.某物体受到-2N·s的冲量作用,则()

A.物体原来动量方向一定与这个冲量的方向相反 B.物体的末动量一定是负值C.物体的动量一定减少

D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反

5.质量是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为,安全带伸直后长5m,求安全带所受的平均冲力.( g= 10m/s2) 1100N

6.一质量为m=0.2kg的皮球从高H=0.8m处自由落下,与地面相碰后反弹的最大高度为h=0.45m,则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少?。m|s

7. 质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又

经过时间t2停在沙坑里。

求:⑴沙对小球的平均阻力F;

⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。

C

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