动量定理及应用shangkppt课件.ppt
同样质量的竹箭同样质量的竹箭, ,一支用弓射出一支用弓射出, ,而另一支而另一支用手掷用手掷, ,哪一支穿透本领大哪一支穿透本领大? ? 思考思考: :一个物体对另一个物体的作用本一个物体对另一个物体的作用本领与哪些物理量有关领与哪些物理量有关? ?质量相同质量相同速度不同速度不同一个物体对另一个物体的作用本领与物体一个物体对另一个物体的作用本领与物体的的速度速度有关。有关。足球场上一个足球迎头飞过来,你的第一足球场上一个足球迎头飞过来,你的第一个反应是什么?那么如果以相同速度飞过个反应是什么?那么如果以相同速度飞过来一个来一个铅球呢?铅球呢?速度相同速度相同质量不同质量不同一个物体对另一个物体的作用本领与物体一个物体对另一个物体的作用本领与物体的的质量质量有关。有关。结论结论: 一个物体对另一个物体的作用本领不一个物体对另一个物体的作用本领不仅与物体的仅与物体的质量质量有关还和物体的有关还和物体的速度速度有关。有关。一、动量一、动量1 1、概念:、概念:在物理学中,物体的在物理学中,物体的质量质量m m和和速度速度v v的乘积叫做的乘积叫做动量动量用用P P表示。表示。2 2、定义式:、定义式:p= m vp= m v3 3、单位:、单位:千克米每秒,符号是千克米每秒,符号是kg m/skg m/s4 4、对动量的理解:、对动量的理解:(2 2)瞬时性)瞬时性(1 1)矢量性)矢量性(3 3)相对性)相对性物体的动量与物体的动量与参照物参照物的选择有关的选择有关, ,常常以地球为参考系以地球为参考系mpmvEK22122kmEp2讨论一下动量讨论一下动量P=mV P=mV 和动能和动能 的关系的关系1. 1.动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态3.3.动量是矢量,动能是标量动量是矢量,动能是标量 动量发生变化时,动能不一定发生变化,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能发生变化时,动量一定发生变化2.2.定量关系定量关系动量发生动量发生变化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改变动能改变动能改变动能不变动能不变221mvEK试讨论以下几种运动的动量与动能的变化试讨论以下几种运动的动量与动能的变化情况。情况。物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动物体做自由落体运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变,动能也不变动量大小、方向均不变,动能也不变动量与动能大小随时间推移而增大动量与动能大小随时间推移而增大动量与动能大小随时间推移而增大动量与动能大小随时间推移而增大动量方向时刻改变,大小不变,动能不变动量方向时刻改变,大小不变,动能不变例例1、一个质量是、一个质量是0.1kg的钢球,以的钢球,以6m/s的速度水平的速度水平向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直沿着同一直线以线以6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后的速度水平向左运动(如图),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钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?多少?mv该式子是矢量式该式子是矢量式,初末动量共线时初末动量共线时,先规定一个正方,先规定一个正方向,向,(一般以初动量为正方向)与正方向相同带正数,与一般以初动量为正方向)与正方向相同带正数,与正方向相反带负数。正方向相反带负数。 0表示与正方向相同,表示与正方向相同, 0表示与正方向相反表示与正方向相反说明:说明:动量的变化动量的变化的方向与的方向与v的方向相同的方向相同.例例2、一质量为、一质量为0.5kg的木块以的木块以10m/s速度沿倾角为速度沿倾角为300的光的光滑斜面向上滑动(设斜面足够长)滑斜面向上滑动(设斜面足够长), 求木块在求木块在1s末的动量末的动量 和和3s内的动量变化量的大小?(内的动量变化量的大小?(g=10m/s2)v0300解析:设斜向上的速度为正解析:设斜向上的速度为正1.初动量初动量P0=mV0=5Kg.m/s2.加速度加速度a=gsin300=5m/s2.斜向下。斜向下。1s末的速度末的速度V1=V0-at1=5m/s。 动量动量P1=mV1=2.5Kg.m/s动量变化量动量变化量P1=P1-P0=-2.5Kg.m/s。 大小为大小为2.5 kg m/s3)3s末的速度末的速度V2=V0-at2=-5m/s, 动量动量P2=mV2=-2.5Kg.m/s动量变化量动量变化量P2=P2-P0=-7.5Kg.m/s,大小为,大小为7.5 kg m/s求解方法求解方法在同一条直线上运动,先取正方向,把矢量运算转化为代数在同一条直线上运动,先取正方向,把矢量运算转化为代数运算,连同正负号一起代入。运算,连同正负号一起代入。不在同一条直线上运动,运用平行四边形定则(矢量运算法则)不在同一条直线上运动,运用平行四边形定则(矢量运算法则)P=P2-P1。 P2=P+P1。 P2合矢量、为平行四边形的合矢量、为平行四边形的对角线,对角线, P、P1平行四边形的两个邻边平行四边形的两个邻边PP=mVP/=mV/ 动量与牛顿第二定律的联系动量与牛顿第二定律的联系想一想想一想 算一算算一算 假设质量为假设质量为 的一颗子弹射入墙那一刻的速的一颗子弹射入墙那一刻的速度为度为 ,射出的速度为,射出的速度为 ,所用时间为,所用时间为 ,墙,墙对子弹的作用力为一恒力对子弹的作用力为一恒力 ,那么,那么 等于多少?等于多少?ovtvtFFm 解答解答: : 加速度加速度 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 转换为转换为 mFmFa合tvvaotmFtvvottmvmvFototmvmvtFW= FSI=Ft(2).力作用一段时间可能不做功,但一定有冲量。力作用一段时间可能不做功,但一定有冲量。2.如图,质量为如图,质量为m的物体放在摩擦因数为的物体放在摩擦因数为的的水平面上水平面上原先静止,现在恒力原先静止,现在恒力F1的作用下运的作用下运动了动了t1、再经、再经t2停止。求物体受停止。求物体受F1、f的冲量及的冲量及这全过程的合冲量。这全过程的合冲量。F13.质量为质量为m=2kg的物体,自倾角为的物体,自倾角为 =370固定的固定的光光滑斜面的顶端静止滑下,已知斜面的长度为滑斜面的顶端静止滑下,已知斜面的长度为s=12m,g=10m/s2,物体由斜面的顶端下滑到底端的物体由斜面的顶端下滑到底端的过程中过程中.求求:(1) 重力的冲量和重力做的功重力的冲量和重力做的功 (2) 支持力的冲量和支持力做的功支持力的冲量和支持力做的功 (3) 合力的冲量和合力做的功合力的冲量和合力做的功5.合冲量的计算合冲量的计算I合合=I1+I2+I3+.+In= F合合t(各力作用时间相同)(各力作用时间相同)I合合=I1+I2+I3+.+In = F1t1+F2t2+F3t3+.Fntn (各力作(各力作用时间不相同)用时间不相同)-注意选取正方向注意选取正方向n动量和冲量之间有什么动量和冲量之间有什么联系呢联系呢 动量与牛顿第二定律的联系动量与牛顿第二定律的联系想一想想一想 算一算算一算 假设质量为假设质量为 的一颗子弹射入墙那一刻的速的一颗子弹射入墙那一刻的速度为度为 ,射出的速度为,射出的速度为 ,所用时间为,所用时间为 ,墙,墙对子弹的作用力为一恒力对子弹的作用力为一恒力 ,那么,那么 等于多少?等于多少?ovtvtFFm 解答解答: : 加速度加速度 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 转换为转换为 mFa合tvvaotmFtvvot合tmvmvFot合otmvmvtF合这个表达式中,各个物理量分别是什么?这个表达式中,各个物理量分别是什么?otmvmvtF合 等号左边表示等号左边表示合冲量合冲量,等等号右边是物体号右边是物体动量动量的变化量的变化量。 动量定理动量定理:物体所受的物体所受的合冲量等于物体的动合冲量等于物体的动量的变化量的变化,这个结论叫,这个结论叫做动量定理做动量定理。otmvmvI合表达式为表达式为:动量定理中的动量定理中的I合合指的是指的是合冲量合冲量。说明:说明:动量定理是一个矢量式。动量定理是一个矢量式。计算时先规定正方向计算时先规定正方向(一般以初动量的方向为正方向)(一般以初动量的方向为正方向)动量定理适用于恒力,也适用于变力。若动量定理适用于恒力,也适用于变力。若F为变力为变力则用该式子求出的该时间内变力的平均值则用该式子求出的该时间内变力的平均值 I合合与初动量与初动量P1,末动量,末动量P2的方向应对应的方向应对应 式中速度、式中速度、t t必须对同一参考系而言。必须对同一参考系而言。实际的合实际的合I与初动量末动量不共线时与初动量末动量不共线时Ix合合=mVx2-mVx1 Iy合合=mVy2-mVy1 鸡蛋从一定高度落到地板上,鸡蛋从一定高度落到地板上,肯定会被打破,现在,在地板肯定会被打破,现在,在地板上放一块泡沫塑料垫,让鸡蛋上放一块泡沫塑料垫,让鸡蛋落到泡沫塑料上,会看到什么落到泡沫塑料上,会看到什么现象?你能解释这种现象吗?现象?你能解释这种现象吗?上述体育项目中的上述体育项目中的海绵垫、沙子、接海绵垫、沙子、接球时手的回收球时手的回收都有些什么共同的都有些什么共同的物理原理呢?物理原理呢?假设鸟的体长为假设鸟的体长为20cm,即,即0.2m,飞机以飞机以500m/s的速度将其撞扁,的速度将其撞扁,则用时为则用时为t=X/V= 0.2/500=4x10-4s。由动量定理可得,由动量定理可得,冲击力为:冲击力为:F= MV/t=1500/410-4N=1.256N。P=F/S=1.25 108Pa解:以小球为研究对象,从开始下解:以小球为研究对象,从开始下落到反跳到最高点的全过程动量变落到反跳到最高点的全过程动量变化为零,根据下降、上升高度可知化为零,根据下降、上升高度可知其中下落、上升分别用时其中下落、上升分别用时t t1 1=0.3s=0.3s和和t t2 2=0.2s=0.2s,因此与地面作用的时间必,因此与地面作用的时间必为为t t3 3=0.1s=0.1s。由动量定理得:。由动量定理得:mgt-mgt-FtFt3 3=0 =0 ,F=60NF=60N例例1 1: 质量为质量为m=1kgm=1kg的小球由高的小球由高h h1 1=0.45m=0.45m处自由下落,处自由下落,落到水平地面后,反跳的最大高度为落到水平地面后,反跳的最大高度为h h2 2=0.2m=0.2m,从小球,从小球下落到反跳到最高点经历的时间为下落到反跳到最高点经历的时间为tt=0.6s=0.6s,取,取g=10m/sg=10m/s2 2。求:小球撞击地面过程中,球对地面的平。求:小球撞击地面过程中,球对地面的平均压力的大小均压力的大小F F。运用动量定理求平均作用力运用动量定理求平均作用力2 2、质量为质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间时间t1到达沙坑表面,又经过时间到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里。停在沙坑里。求:求:沙对小球的平均阻力沙对小球的平均阻力F;小球在沙坑里下落过程所受的总冲量小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。解:设刚开始下落的位置为解:设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位,刚好接触沙的位置为置为B,在沙中到达的最低点为,在沙中到达的最低点为C。在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为时间为t1+t2,而阻力作用时间仅为,而阻力作用时间仅为t2,以竖直向,以竖直向下为正方向,有:下为正方向,有:mg(t1+t2)-Ft2=0, 解得:解得:ABC221tttmgF(2)mgt1-I=0,I=mgt1运用动量定理求平均作用力运用动量定理求平均作用力ht1t2mgmgF一。全过程一。全过程解:初末动量都为解:初末动量都为0,在空中时间,在空中时间t1=2h/g=0.4s设向下为正方向设向下为正方向mgt1+mgt2-Ft2=0-0, 所以:所以:Ft2= 0.6Ns,F=3N二。分段求解二。分段求解解:着垫速度解:着垫速度V= 2gh=4m/s.设向下为正方向。设向下为正方向。着垫后:着垫后:mgt2-Ft2=0-mv Ft2=0.6Ns F=3N例例.一个一个m=0.1Kg的小球,从的小球,从h=0.8m高处下落到一厚垫子上,若小高处下落到一厚垫子上,若小球从接触软垫到陷至最低点经历球从接触软垫到陷至最低点经历0.2s,则这段时间内软垫对小球的,则这段时间内软垫对小球的冲量和平均作用力?(冲量和平均作用力?(g=10/不计空气阻力)不计空气阻力) 1.颗人造地球卫星的质量为颗人造地球卫星的质量为m,该卫星在半径,该卫星在半径为为R圆形轨道上绕地球作匀速圆周运动,其周圆形轨道上绕地球作匀速圆周运动,其周期为期为T。求:。求: (1)在)在T/2的时间内,卫星受到的引力的冲量的时间内,卫星受到的引力的冲量为多少?为多少? (2)在)在T/6的时间内,卫星受到的引力的冲量的时间内,卫星受到的引力的冲量为多少?为多少?TRmvITRmvI2. 242. 1运用动量定理求变力冲量运用动量定理求变力冲量2. 一质量为一质量为m的小球,以初速度的小球,以初速度v0 沿水平方向射出,沿水平方向射出,恰好垂直恰好垂直地射到一倾角为地射到一倾角为30 的固定斜面上,并立即反方向弹回。已的固定斜面上,并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的知反弹速度的大小是入射速度大小的3/4,求在碰撞中斜面对,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小小球的冲量大小解:解:小球在碰撞斜面前做平抛运动小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速设刚要碰撞斜面时小球速度为度为v. 由题意,由题意,v 的方向与竖直线的夹角为的方向与竖直线的夹角为30,且水平分量,且水平分量仍为仍为v0,如右图,如右图. v030v0v30由此得由此得 v = 2v0 碰撞过程中,小球速度由碰撞过程中,小球速度由v变为反向的变为反向的3v/4, 由动量定理,设反弹速度为正,这斜面对小球的由动量定理,设反弹速度为正,这斜面对小球的冲量为冲量为mv)(v)43m(I由由、得得 0mv27I 碰撞时间极短,重力相对其他力可忽略不计碰撞时间极短,重力相对其他力可忽略不计 求解曲线运动问题求解曲线运动问题 如图所示,以如图所示,以Vo 10ms2的初速度且与水平的初速度且与水平方向成方向成300角抛出一个质量角抛出一个质量m2kg的小球忽的小球忽略空气阻力的作用,略空气阻力的作用,g取取10ms2求抛出后第求抛出后第2s末小球速度的大小末小球速度的大小V0300sm/35smVVVy/310220竖直方向应用动量定理得:竖直方向应用动量定理得: Fyt=mVy-mVy0 所以所以mgt=mVy-(-mV0.sin300),解得解得Vy=gt-V0.sin300=15m/s.而而Vx=V0.cos300= 在第在第2s未小球的速度大小为:未小球的速度大小为:说明:说明: 动量定理在求解曲线运动动量定理在求解曲线运动问题中,一般以动量定理的分量形式建立方程,即:问题中,一般以动量定理的分量形式建立方程,即: Fxt=mVx-mVx0 7. 7. 利用动量定理解题的步骤:利用动量定理解题的步骤:明确研究对象和研究过程。明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体,也可研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统。以是几个物体组成的系统。进行受力分析进行受力分析。规定正方向规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,所以列。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,所以列式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之为负。为负。写出研究对象的初、末动量和合冲量写出研究对象的初、末动量和合冲量(或各个外力的冲量(或各个外力的冲量的矢量和)。的矢量和)。根据动量定理列式求解根据动量定理列式求解。 t0F0FtO6. tFF=Kt1t1求求t1时间内的冲量时间内的冲量tFF=Kt1t1I=Kt12/2物体受到的力物体受到的力F随时间随时间t成线性变化即:成线性变化即:F=Kt,则,则t时间内的冲量时间内的冲量I=Ft(F为为t这段时间内的平均力)这段时间内的平均力)F1t2t1tFF20解解:从图中可知,物体所受冲量为从图中可知,物体所受冲量为F - t图线下面包围的图线下面包围的“面积面积”,设末速度为设末速度为v,根据动量定理,根据动量定理 F合合 tp ,有,有F1t1+ F2 (t2 -t1 ) = mv - 0 v= F1t1+ F2 (t2 -t1 ) m3. 如图表示物体所受作用力随时间变化的图象,若物体如图表示物体所受作用力随时间变化的图象,若物体初初速度为零速度为零,质量为,质量为m,求物体在,求物体在t2 时刻的末速度时刻的末速度?一维运动一维运动(变力变力)问题解决方法:问题解决方法:1.规定矢量的正方向规定矢量的正方向2.分段求各力的冲量,求和冲量分段求各力的冲量,求和冲量3.利用动量定理列方程求解利用动量定理列方程求解4.水平推力水平推力F1和和F2分别作用于水平面上等分别作用于水平面上等质量的两个物体上,作用一段时间后撤质量的两个物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的下,两物体的v-t图像如图所示,图中图像如图所示,图中ABCD,则,则A F1的冲量大于的冲量大于F2的冲量的冲量 B F1的冲量小于的冲量小于F2的冲量的冲量C两物体受到的摩擦力大小相等两物体受到的摩擦力大小相等 D两物体受到的摩擦力大小不等两物体受到的摩擦力大小不等tvOABCDF1F2BC1如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,顶端与竖直墙壁接触现打开尾端滑的水平地面上,顶端与竖直墙壁接触现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为,气体密度为 ,气体往外喷出的速度为,气体往外喷出的速度为v,则气体刚喷出时钢瓶顶,则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是端对竖直墙的作用力大小是 ( )Sv2 Sv221 AS B C D2S解:解: 设时间设时间t内内从喷口喷出的气体质量为从喷口喷出的气体质量为m,则则 m= vt S由动量定理由动量定理 Ft =m v F= v2S由平衡条件及牛顿第三定律,由平衡条件及牛顿第三定律,钢瓶对墙的作用力大小为钢瓶对墙的作用力大小为F= v2SD运用动量定理求连续流体的冲击力运用动量定理求连续流体的冲击力 2.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一与睡莲等面积的圆柱形水杯置于露小明在雨天将一与睡莲等面积的圆柱形水杯置于露台台,测得测得1小时内杯中水上升了小时内杯中水上升了45 mm.查询得知,当时查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为雨滴竖直下落速度约为12 m/s.据此估算该压强约为据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为密度为1103kg/m3) ( )A. 0.15 Pa B. 0.54 PaC. 1.5 Pa D. 5.4 Pa解:解:由动量定理由动量定理mvtF 36001210451033 thvtShSvtSmvSFP Pa150.P A系统动量定理的应用系统动量定理的应用 例例1: 物体物体A和和B用轻绳相连挂在轻弹簧下用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动静止不动,如图(如图(a)所示。)所示。A的质量为的质量为m,B的质量为的质量为M,将连接,将连接A、B的绳烧断后,的绳烧断后,物体物体A上升经某一位置时的速度大小为上升经某一位置时的速度大小为v,这时这时物体物体B的下落速度大小为的下落速度大小为u,如图(,如图(b)所示,在这段时)所示,在这段时间里,弹簧弹力对物体间里,弹簧弹力对物体A的冲量等于(的冲量等于( )(A)mv (B)mvMu(C)mvMu (D)mvmuABmM(a)BAuv(b)解:解:对对B物,由动量定理物,由动量定理Mgt=Mu gt=u对对A物,由动量定理物,由动量定理IF mgt = mv IF =mgt + mv = mu + mvD 解方程组解方程组 例例2 2:质量为:质量为m1的气球下端用细绳吊一质量为的气球下端用细绳吊一质量为m2 的物体,的物体,由某一高处从由某一高处从静止开始静止开始以加速度以加速度a下降,经时间下降,经时间t1绳断开,气球绳断开,气球与物体分开,再经时间与物体分开,再经时间t2气球速度为零(不计空气阻力),求此气球速度为零(不计空气阻力),求此时物体时物体m2的速度是多大的速度是多大? ? m1m2t1断绳处断绳处at2v2 =0=0vv以以( (m1 + +m2 ) )物体系为研究对象,分析受力,物体系为研究对象,分析受力,( (m1 + +m2 )g)gF浮浮细绳断开前后整体所受合外力为细绳断开前后整体所受合外力为: :F合合( (m1 + +m2 ) )a 一直一直不变,不变,对系统对系统( (m1 + +m2 ) )用动量定理用动量定理: : ( (m1+ +m2 ) )a t1+(+(m1+ +m2 ) )a t2 = =m2v- 0v- 0得得vv( (m1+ +m2 )()(t1+ +t2 ) )a / /m2 方向竖直向下方向竖直向下解解: :画出运动过程示意图:画出运动过程示意图:解析二:全过程动量定理:设向下为正方向解析二:全过程动量定理:设向下为正方向1.对于对于m1:-F(t1+t2)+m1g(t1+t2)+Tt1=02.对于对于m2:-Tt1+m2g(t1+t2)=m2v-0绳未断时由牛二定律有:绳未断时由牛二定律有:(m1+m2)g-F=(m1+m2)a解以上各式:解以上各式:得得vv( (m1+ +m2 )()(t1+ +t2 ) )a / /m2 方向竖直向下方向竖直向下例例3: 质量为质量为M的汽车带着质量为的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加的拖车在平直公路上以加速度速度a匀加速前进,匀加速前进,当速度为当速度为v0时发生脱钩时发生脱钩,直到直到拖车拖车停停下瞬间下瞬间司机司机才发现才发现。若汽车的牵引力一直未变,车与路面的动摩擦因。若汽车的牵引力一直未变,车与路面的动摩擦因数为数为,那么拖车,那么拖车刚停下刚停下时,汽车的即时速度是多大?时,汽车的即时速度是多大?Mmv0解解:以汽车和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力为:以汽车和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力为 F合合=F-f=(M+m)a ,Ffvv=0该过程经历时间为该过程经历时间为 t=v0/g,末状态拖车的动量为零。,末状态拖车的动量为零。全过程对系统用动量定理可得:全过程对系统用动量定理可得:00vmMvMgvm)a(M0)(vMggamMv- mgt=0-mv0.1、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是(地上不容易打碎,其原因是( )A掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动 量改变小量改变小C掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量 改变慢改变慢D掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉 在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。D1、什么是冲量?它的表达式是什么、什么是冲量?它的表达式是什么?冲量的单位冲量的单位 是什么?冲量的方向该如何确定?是什么?冲量的方向该如何确定?2、什么是动量?它的表达式是什么?动量的单位、什么是动量?它的表达式是什么?动量的单位 是什么?动量的方向该如何确定?是什么?动量的方向该如何确定?3、动量的变化指的是什么?、动量的变化指的是什么?I = FtP = mvp = mv - mv (注:初末动量的矢量差)(注:初末动量的矢量差)课前提问: 例例2 一质点在水平面内以速度一质点在水平面内以速度v做匀速圆周运动,如图,质做匀速圆周运动,如图,质点从位置点从位置A开始,经开始,经1/2圆周,质点所受合力的冲量是多少圆周,质点所受合力的冲量是多少? vAABvBO解解:质点做匀速圆周运动,合力是一个大小不变、但方向质点做匀速圆周运动,合力是一个大小不变、但方向不断不断变化的力变化的力,注意注意:变力的冲量变力的冲量一般不能直接由一般不能直接由Ft求出,可借助求出,可借助I=F合合tp间接求出,即合外力力的冲量由末动量与初动量的矢间接求出,即合外力力的冲量由末动量与初动量的矢量差来决定量差来决定 以以vB方向为正,因为方向为正,因为vA - v , vB v ,则则pvB - vA v - ( - v )2v,合力冲量,合力冲量与与vB同向同向4.有一宇宙飞船有一宇宙飞船,正面面积为正面面积为S,以速度以速度v飞入宇宙飞入宇宙微粒尘区微粒尘区,尘区内尘区内1m3的空间内有的空间内有n个微粒个微粒,每个微每个微粒的平均质量为粒的平均质量为m,设微粒尘与飞船碰撞后即附设微粒尘与飞船碰撞后即附着在飞船上着在飞船上,要使飞船的速度保持不变要使飞船的速度保持不变,则飞船应则飞船应增加的牵引力大小为增加的牵引力大小为A.F=2nSmv2 B. nSmv2/2C. nSmv2 D. nSmv2/4整整体体法法例:如图,水平粗糙地面上放一质量例:如图,水平粗糙地面上放一质量M,倾角,倾角的粗糙斜的粗糙斜面体,有一质量面体,有一质量m的小滑块以初速度的小滑块以初速度v0由低端上滑,经时由低端上滑,经时间间t滑到某处速度为滑到某处速度为0,上滑过程中斜面不动,求此过程中,上滑过程中斜面不动,求此过程中水平面对斜面体的摩擦力和支持力。水平面对斜面体的摩擦力和支持力。v0分析:求整体外力采用整体法分析:求整体外力采用整体法:不考虑系统内不考虑系统内力作用。以物体和斜面为系统:受重力、支力作用。以物体和斜面为系统:受重力、支持力、静摩擦力。持力、静摩擦力。解析:物体和斜面为系统。受力如图解析:物体和斜面为系统。受力如图 Vx=v0cos Px0=mvx. Vy=v0sin Py0=mvy.在在x轴:轴:-ft=0-mvx. 所以:所以:f=mv0cos /t在在y轴:轴:Nt-(M+m)gt=0-mvy.所以:所以:N=(M+m)g-mv0sin /tmgNf