2022年动量定理教案2 .pdf

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1、名师精编优秀教案动量定理目的要求学习动量定理及其应用知识要点1. 动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I =p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。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量（或者说是物体所受各外力冲量的矢量和）。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。现代物理学把力定义为物体动量的变化率：tPF（牛顿第二定律的动量形式） 。动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定的方向为正。2. 利用动量定理定性地解释一些现象3. 利用动量定理进行定量计算利用动量定理解题，必须按照以下几个步骤进行

2、：明确研究对象和研究过程。 研究对象可以是一个物体， 也可以是几个物体组成的质点组。质点组内各物体可以是保持相对静止的，也可以是相对运动的。研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。进行受力分析。 只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。所有外力之和为合外力。 研究对象内部的相互作用力 （内力）会改变系统内某一物体的动量，但不影响系统的总动量， 因此不必分析内力。 如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同，就要分别计算它们的冲量， 然后求它们的矢量和。规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，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

3、为负。写出研究对象的初、 末动量和合外力的冲量 （或各外力在各个阶段的冲量的矢量和）。根据动量定理列式求解。例题分析例 1：以初速度 v0平抛出一个质量为m的物体，抛出后 t 秒内物体的动量变化是多少？解：因为合外力就是重力，所以p=Ft=mgt有了动量定理， 不论是求合力的冲量还是求物体动量的变化，都有了两种可供选择的等价的方法。本题用冲量求解，比先求末动量，再求初、末动量的矢量差要方便得多。 当合外力为 恒力时往往用 Ft 来求较为简单； 当合外力为变力时，在高中阶段只能用 p 来求。例 2：鸡蛋从同一高度自由下落，第一次落在地板上，鸡蛋被打破；第二次精品资料 - - - 欢迎下载 - -

4、 - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案落在泡沫塑料垫上，没有被打破。这是为什么？解：两次碰地（或碰塑料垫）瞬间鸡蛋的初速度相同，而末速度都是零也相同，所以两次碰撞过程鸡蛋的动量变化相同。根据Ft=p，第一次与地板作用时的接触时间短， 作用力大， 所以鸡蛋被打破； 第二次与泡沫塑料垫作用的接触时间长，作用力小，所以鸡蛋没有被打破。（再说得准确一点应该指出：鸡蛋被打破是因为受到的压强大。 鸡蛋和地板相互作用时的接触面积小而作用力大，所以压强大，鸡蛋被打破；鸡蛋和

5、泡沫塑料垫相互作用时的接触面积大而作用力小，所以压强小，鸡蛋未被打破。 ）例 3：某同学要把压在木块下的纸抽出来。第一次他将纸迅速抽出，木块几乎不动；第二次他将纸较慢地抽出， 木块反而被拉动了。这是为什么？解：物体动量的改变不是取决于合力的大小，而是取决于合力冲量的大小。在水平方向上，第一次木块受到的是滑动摩擦力， 一般来说大于第二次受到的静摩擦力；但第一次力的作用时间极短，摩擦力的冲量小，因此木块没有明显的动量变化，几乎不动。第二次摩擦力虽然较小， 但它的作用时间长， 摩擦力的冲量反而大， 因此木块会有明显的动量变化。例 4：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

6、经过时间 t2停在沙坑里。求：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I 。解：设刚开始下落的位置为A，刚好接触沙的位置为B，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：重力作用时间为t1+t2，而阻力作用时间仅为t2，以竖直向下为正方向，有：mg( t1+t2) - Ft2=0, 解得：221tttmgF仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在 t1时间内只有重力的冲量，在 t2时间内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有：mgt1- I =0, I =mgt1这种题本身并不难， 也不复杂， 但一定要认真审题。 要根据题意所要求的冲量将各个外力灵活组

7、合。 若本题目给出小球自由下落的高度，可先把高度转换成时间后再用动量定理。当t1 t2时，Fmg 。例 5：质量为 M的汽车带着质量为 m的拖车在平直公路上以加速度a 匀加速前进，当速度为v0时拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现。若汽车的牵引力一直未变， 车与路面的动摩擦因数为，那么拖车刚停下时， 汽车的瞬 时 速 度 是 多大？解： 以汽车和拖车系统为研究对象，全过程系统受的合外力始终为amM，该过程经历时间为v0/ g，末F A B C m M v0 v/ 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - -

8、- - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案状态拖车的动量为零。全过程对系统用动量定理可得：000,vMggamMvvmMvMgvamM这种方法只能用在拖车停下之前。因为拖车停下后， 系统受的合外力中少了拖车受到的摩擦力，因此合外力大小不再是amM。例 6：质量为 m =1kg 的小球由高 h1=0.45m处自由下落， 落到水平地面后， 反跳的最大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为t =0.6s，取 g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小F。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

9、量变化为零，根据下降、上升高度可知其中下落、上升分别用时 t1=0.3s 和 t2=0.2s，因此与地面作用的时间必为t3=0.1s。由动量定理得： mg t-Ft3=0 ，F=60N 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -