人教版高三物理课件：动量、冲量 动量定理.ppt

本章的知识结构本章的知识结构动动量量动量定理动量定理动量守恒定律动量守恒定律与冲量的与冲量的关系关系典型应用典型应用与能量问题与能量问题相结合相结合与力学问题与力学问题相联系相联系一、必须明确的几个基本概念一、必须明确的几个基本概念动量动量冲量冲量动量的变化动量的变化(一一)冲量：冲量：1、定义：、定义：力F和力的作用时间t的乘积。定义式为：I=Ft2、意义：、意义：描述力在某段时间内积累效应的物理量，是过程量。例例1、质量为、质量为m的小球由高为的小球由高为H的光滑斜面顶端的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？冲量各是多大？Hm说明：说明：（1）冲量是矢量（2）单位：）单位：Ns（3）对应性）对应性I I的方向与力的方向一致。的方向与力的方向一致。必须指明哪个力对应的冲量。必须指明哪个力对应的冲量。3.冲量的计算：恒力的冲量可用I=Ft计算.变力指大小和方向改变的力、冲量不能用Ft计算.一般是根据动量定理，用动量改变量P来计算.4.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.例例2、质量为质量为5kg的小球，从距地面高为的小球，从距地面高为20m处水处水平抛出，初速度为平抛出，初速度为10ms，从抛出到落地过程，从抛出到落地过程中，重力的冲量是（中，重力的冲量是（）A60NsB80NsC100NsD120Ns例例3、如果物体在任何相等的时间内受到的冲量、如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动（都相同，那么这个物体的运动（）A、可能是匀速运动、可能是匀速运动B、可能是匀速圆周运动、可能是匀速圆周运动C、可能是匀变速曲线运动、可能是匀变速曲线运动D、可能是匀变速直线运动、可能是匀变速直线运动(二二)、动量：、动量：1、定义：、定义：物体的质量m和速度v的乘积。定义式为：p=mv动量是描述物体运动状态的一个状态量，它动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应。与时刻相对应。动量是矢量，它的方向和速度的方向相同。动量是矢量，它的方向和速度的方向相同。讨论：讨论：动量的瞬时性动量的瞬时性动量的相对性动量的相对性单位单位kgm/s(4)动量的变化量动量的变化量:运算应用平行四边形定则运算应用平行四边形定则.如果运动变化在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：算便简化为代数运算：p=p2-p1=mv2-mv1.例例4.质量为质量为5kg的小球以的小球以5ms的速度竖直落到的速度竖直落到地板上，随后以地板上，随后以3ms的速度反向弹回，若取的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为（化为（）A10kgmsB10kgmsC40kgmsD40kgms例例5:一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，做匀速圆周运动，质点从位置质点从位置A开始，经开始，经1/2圆周，质点的动量变圆周，质点的动量变化是多少化是多少?经过经过1/4圆周圆周,动量变化又是多少动量变化又是多少?二、动量定理二、动量定理1.动量定理内容：物体所受合外力的冲量等于动量定理内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。物体的动量变化。即即I I=p Ft=mv-mv=p2、深入理解：、深入理解：（1）实际上现代物理学把力定义为物体动量的）实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率：变化率：F=pt（这也是牛顿第二定（这也是牛顿第二定律的动量形式）律的动量形式）（2）动量定理表明冲量是使物体动量发生变化）动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。这里所的原因，冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量。说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量。（3）动量定理给出了冲量（过程量）和动量）动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。变化（状态量）间的互求关系。动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个矢下，各个矢量必须以同一个规定的方向为正。量必须以同一个规定的方向为正。例例6、以初速度、以初速度v0平抛一个质量为平抛一个质量为m的物体，的物体，t 秒内物体的动量变化是多少？秒内物体的动量变化是多少？例例7、水平面上一质量为、水平面上一质量为m的物体，在水平恒力的物体，在水平恒力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经时作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经时间间t后撤去外力，又经过时间后撤去外力，又经过时间2t物体停下来，设物体停下来，设物体所受阻力为恒量，其大小为（物体所受阻力为恒量，其大小为（）FF/2F/3F/4例例8.一单摆摆球质量一单摆摆球质量m=0.2kg，摆长，摆长l=0.5m今将摆球拉高与竖直方向成今将摆球拉高与竖直方向成50角处由静止释放，角处由静止释放，求摆球运动至平衡位置过程中重力的冲量和合求摆球运动至平衡位置过程中重力的冲量和合力的冲量（力的冲量（g10ms2）例例9、物体、物体A和和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动，如图（不动，如图（a）所示。）所示。A的质量为的质量为m，B的质的质量为量为M，将连接，将连接A、B的绳烧断后，物体的绳烧断后，物体A上升上升经某一位置时的速度大小为经某一位置时的速度大小为v，这时物体，这时物体B的下的下落速度大小为落速度大小为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)例例10.一质量为一质量为100g的小球从的小球从0.8m高处自由下落高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了低点经历了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为（冲量为（g取取10m/s2，不计空气阻力），不计空气阻力）例例11.质量为质量为m的物体静止在足够大的水平面上，的物体静止在足够大的水平面上，物体与桌面的动摩擦因数为物体与桌面的动摩擦因数为，有一水平恒力，有一水平恒力F作用于物体上，并使之加速前进，经作用于物体上，并使之加速前进，经t1秒后去秒后去掉此恒力，求物体运动的总时间掉此恒力，求物体运动的总时间t例例12.质量为质量为M的金属块和质量为的金属块和质量为m的木块用细的木块用细线连在一起，在水中以加速度线连在一起，在水中以加速度a下沉，不计水下沉，不计水的阻力。某时刻，下沉的速度为的阻力。某时刻，下沉的速度为v时，细线突时，细线突然断了，此后金属块继续下沉，木块上浮经然断了，此后金属块继续下沉，木块上浮经t秒秒木块跃出水面。测得木块跃出水面的初速度木块跃出水面。测得木块跃出水面的初速度v1，若此时金属块还未沉到湖底，求此时金属块的若此时金属块还未沉到湖底，求此时金属块的速度速度v2？例例13.滑块滑块A和和B用轻细绳连接在一起后放在水用轻细绳连接在一起后放在水平桌面上，水平恒力平桌面上，水平恒力F作用在作用在B上，使上，使A、B一一起由静止开始沿水平桌面滑动，已知滑块起由静止开始沿水平桌面滑动，已知滑块A、B与水平桌面间的滑动摩擦因数与水平桌面间的滑动摩擦因数，力，力F作用作用t秒秒后，后，A、B间连线断开，此后力间连线断开，此后力F仍作用于仍作用于B，试求：滑块试求：滑块A刚刚停住时，滑块刚刚停住时，滑块B的速度多大？的速度多大？滑块滑块A、B的质量分别为的质量分别为mA、mB.