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动量冲量动量定理例题课件.ppt
要点·疑点·考点
3.牛顿第二定律的动量表达式为F=(p′-p)/△t, 要用其解释一些生活中现象.(如玻璃杯落在水泥地 摔碎而落在地毯上无事)
4.应用动量定理解题的步骤: (1)选取研究对象; (2)确定所研究的物理过程及初、末状态; (3)分析研究过程中物体的受力情况; (4)根据动量定理形式,规定正方向; (5)解方程、统一单位、求解.
动量、冲量、动量定理
要点·疑点·考点 课前热身 能力·思维·方法 延伸·拓展
要点·疑点·考点
一、动量(p) 1.定义:p=mv有大小和方向,是矢量. 单位:kg·m·s-1. 2.物理意义:描述物体机械运动状态的物理量. 3.动量变化:运算应用平行四边形定则.如果运动 变化在同一直线,那么选定一个正方向,动量变 化运算便简化为代数运算:△p=p2-p1=mv2-mv1.
的动量大小之比是 2 :1.
课前热身
5.质量为300g的垒球以30m/s的速度 飞来,队员用木棒击球,球反向弹回 的速率是30m/s,则垒球受到的冲量 大小是18N·S.
能力·思维·方法
【例1】如图5-1-1所示,质量为2kg的物体沿倾角为 30°高为h=5m的光滑斜面由静止从顶端下滑到底端的过 程中,求:
【例2】如图5-1-3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 会从重物下面抽出,解释这些现象的正确说法(CD)
A.在缓缓拉动纸带时,重物和纸带间的摩擦力大 B.在迅速拉动时,纸带给重物的摩擦力小 C.在缓缓拉动时,纸带给重物的冲量可能大 D.在迅速拉动时,纸带给重物的冲量可能小
(1)重力的冲量;
(2)支持力的冲量; (3)合外力的冲量.(g=10m/s2)
能力·思维·方法
【解析】求某个力的冲量时,只有恒力才能 用公式I=F·t,而对于变力一般用动量定理求 解,此题物体下滑过程中各力均为恒力,所 以只要求出力作用时间便可用I=Ft求解.
由牛顿第二定律F=ma得
下滑的加速度a=g·sin=5m/s2.
能力·思维·方法
由s=(1/2)at2得下滑时间,t 2s 210 2s
a
5
所以重力的冲量IG=mg·t=2×10×2=40N·s. 支持力的冲量IF=F·t=mgcos30°·t=20 3 N·s, 合外力的冲量IF合=F合·t=mgsin30°·t=20N·s.
能力·思维·方法
【解题回顾】某个力的冲量与合外力的冲量 要注意区分.如5-1-2图,物重10N,放在桌面 上静止不动,经历时间10秒钟,重力的冲量 不是0而是IG=G·t=10×10=100N·s.
A.mv B.mv/2 C.2mv D.0
课前热身
3.人从高处跳到低处时,一般都是让脚尖先 着地,下列解释正确的是(C)
A.减小冲量 B.使动量的增量变得更小 C.增长与地面的冲击时间,从而减小冲力 D.增大人对地的压强,起到安全作用.
课前热身 4.两小球的质量分别是m1和m2,且 m1=2m2,当它们的动能相等时,它们
A.自身所受重力的2倍
B.自身所受重力的5倍
C.自身所受重力的8倍
D.自身所受重力的10倍
能力·思维·方法
【解析】本题问题情景清晰,是一道应用动量定量解释物 理现象的好题.为了使得从高处跳下时减少地面对双腿的 冲击力,应减少h—跳下前的高度;增大△h—双脚弯曲时 重心下移的距离.即不宜笔直跳下,应先蹲下后再跳,着 地时应尽可能向下弯曲身体,增大重心下降的距离.实际 操作中,还有很多方法可以缓冲地面的作用力.如先使前 脚掌触地等.也可同样运用动量定理解释.对本题分析如下: 下落2m双脚刚着地时的速度为v= .触地后,速度从v 减为0的时间2可gh 以认为等于双腿弯曲又使重心下移
【解析】在缓缓拉动时,两物体之间的作用力是静摩 擦力;在迅速拉动时,它们之间的作用力是滑动摩擦 力.由于滑动摩擦力f=μN(μ是动摩擦因数),而最大静 摩擦力fm=μmN(μm是静摩擦系数)且μ= μm.一般情况下可 以认为f=fm即滑动摩擦力f近似等于最大静摩擦力fm. 因此,一般情况是:缓拉,摩擦力小;快拉,摩擦力 大,故判断A、B都错.
要点·疑点·考点
二、冲量(I) 1.定义:I=F·t有大小和方向,是矢量.
单位:N·s. 2.物理意义:描述力在某段时间内积累
效应的物理量,是过程量.
要点·疑点·考点
3.冲量的计算:恒力的冲量可用I=F·t计算.变 力指大小和方向改变的力、冲量不能用F·t计算. 一般是根据动量定理,用动量改变量ΔP来计算.
课前热身
1.质量为m的物体放在水平地面上,在与水平 面成角的拉力F作用下由静止开始运动,经时 间t速度达到v,在这段时间内拉力F和重力mg 冲量大小分别是(D)
A.Ft,0
B.Ftcos,0
C.mv,0
D.Ft,mgt
课前热身
2.一个质量为m的小球以速度v垂直射向 墙壁,碰撞后又以相同的速度反弹回来, 小球受到的冲量大小是(C)
缓拉纸带时,摩擦力虽小些,但作用时间可以很长, 故重物获得的冲量,即动量的改变量可以很大,所以 能把重物带动;快拉时,摩擦力虽大些,但作用时间 很短,故冲量小,所以重物动量的改变量小.因此答 案C、D正确.
能力·思维·方法
【例3】某消防队员从一平台上跳下,下落 2m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓 冲,使自身重心又下降了0.5m.在着冲量是指某个力而言,计算某一个力冲量与 其他力无关.而求对一个物体的冲量一般指的是 合外力冲量.
要点·疑点·考点
三、动量定理
1.定理内容:物体所受合外力的冲量等于它动量 的变化的表达式:Ft=mv′-mv.
2.动量定理是根据牛顿第二定律F=ma、运动学公 式v=v0+at和力F是恒定的情况下推导出来的.因此能 用牛顿第二定律和运动学公式能解的恒力问题,凡 不涉及加速度和位移的,用动量定理求解较为方便. 同时要注意的是,动量定理也适用于随时间变化的 变力问题.
△h=0.5m所需时间.在估算过程中,可把地面对他双脚的 力简化为一个恒力,故重心下降过程可视为匀减速过程. 从而有: