高一物理冲量动量定理（推荐）.docx

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1、高一物理冲量 动量定理（推荐） 高一物理冲量 动量定理人教试验版 【本讲教化信息】 一.教学内容： 冲量 动量定理 学问要点： 1.了解冲量的概念，会求力的冲量。 2.理解动量定理的内容，会用动量定理求解有关问题。 3.通过动量定理进一步理解动量守恒定律。 重点、难点解析 1.冲量 力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 冲量是矢量：它的方向由力的方向确定。 在国际单位制中，冲量的单位是Ns 理解冲量这一概念时，要留意的几点： （1）冲量是过程量，它反映的是力在一段时间内的积累效果。所以，它取决于力和时间两个因素，较大的力在较短的时间内的积累效果，可以和较小的力在较长时间内的积累效果相同。求冲量

2、时肯定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。 （2）依据冲量的定义式I=Ft，只能干脆求恒力的冲量，无论是力的大小还是方向发生改变时，都不能干脆用I=Ft求力的冲量。 （3）当力的方向不变时，冲量的方向跟力的方向相同，当力的方向改变时，冲量的方向一般依据动量定理来推断。 2.动量定理 物体在一个过程始末的动量改变量等于它在这个过程中所受的力的冲量，这个关系叫做动量定理。 公式mv1-mv2=F(t/-t)中F为合外力，即物体所受合外力的冲量等于物体的动量改变。 3.计算力的冲量及物体的动量有两种方法： 一是运用定义式I=Ft，p=mv，依据详细状况确认是求某一力的冲量，还是合力的冲量，明确所求冲

3、量跟哪一段时间相对应，I=Ft只适用于恒力，否则不能干脆用定义式计算。而动量是状态量，计算时必需明确是哪一个物体在哪一个时刻或哪一位置的动量。由于速度具有相对性，所以动量也具有相对性，一般取大地为参照物。 二是运用动量定理I=Dp，可依据物体的动量改变计算出合力的冲量或某一个力的冲量，也可依据物体所受合力冲量计算物体动量改变。动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间改变的变力，不但适用于物体做直线运动，也适用于物体做曲线运动，且不涉及过程中的加速度和位移。所以在计算变力的冲量时通常求解物体的动量改变，再依据动量定理求得冲量在计算物体做匀变速曲线运动过程中的动量增量时，往往求解物体所受外力的冲量，

4、再由动量定理求得物体的动量改变。 4.动量定理的探讨对象既可以是单个质点，也可以是两个或两个以上的独立物体组成的 专心 爱心 用心 系统。探讨的过程可以是单一简洁的，也可是多个不同的子过程组成的困难过程。对多个物理对象，多个物理过程往往可以采纳整体的方法，也就是应用系统动量定理，此时的冲量为系统所受外力的总冲量I，动量增量为系统总动量对全过程的增量。从整体动身，忽视中间状态或过程，化繁为简，使问题得以顺当解决。在计算系统中冲量和系统总动量时，必需留意动量定理的矢量性在中学阶段涉及的问题中，只要求用动量定理处理一维空间的问题。处理问题时，应先明确力和动量（速度）的方向，选定正方向。建立一维坐标系

5、，然后用带正、负号的数值表示矢量。这样矢量的运算就可以简化为代数运算。 【典型例题】 例 1放在水平面上质量为m的物体，用一水平力 F推它t秒，但物体始终没有移动，则这段时间内F对物体的冲量为 （ ） A.O B.Ft C.mgt D.无法推断 解析：对于冲量的理解应当与做功区分开，当有力作用在物体上时，经过一段时间的累积，该力就对物体有冲量，不管物体是否动。 根据冲量概念的定义，物体受到的力的冲量大小和方向只与F、t有关大小等于Ft，方向与F相同，所以答案应为B。 这里须要留意，物体始终没有移动是因为物体还受到地面的静摩擦力的作用，静摩擦力的冲量总是与力F的冲量大小相等，方向相反。其合冲量为

6、零。 答案：B 例2 如下图所示，原来静止在光滑水平面上的两小车，两车之间有一根被压缩的轻弹簧。假如B车的质量为A车质量的2倍，当弹簧弹开时，作用于B车的总冲量是4Ns，求作用于A车的总冲量。 解析：在水平方向A、B受到的力是弹簧对它们的作用力，弹力对A、B而言是同时存在的，当弹簧复原原长时，弹力消逝，即对A、B而言力的作用时间是一样的。 / 设弹簧对A、B的作用力分别为f和f，且这力是一个变力，依据牛顿第三定律知，/任一时刻都有f=f。A受到的弹力方向向左，B受到的弹力方向向右，已知B车受到的冲量为IB=4Ns，则A车受到的冲量IA=4Ns。即A车受到的总冲量大小为4Ns，方向向左。 点评：

7、对于发生相互作用的两个物体来说，它们相互作用力的冲量也满意牛顿第三定律，即大小相等，方向相反。 例3 如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中 （ ） 专心 爱心 用心 A.重力的冲量相同 B.弹力的冲量相同 C.合力的冲量相同 D.以上说法均不对 解析：设物体质量为m，沿倾角为q的斜面下滑的加速度为a，依据牛顿其次定律mgsinq=ma。 设物体起先下滑时高度为h，依据初速为零匀加速运动的位移公式，可得物体下滑的时间为 t=2h/sinqa=2h 2gsinq下滑过程中重力的冲量为 Iq=mgt=mg2h gsin2q同理可得，物体

8、沿倾角为a的光滑斜面下滑过程中重力的冲量为 Ia=mg2h 2gsina 因为qa，所以IqIa，选项A错误。 力的冲量是矢量。两个矢量相同，必需大小和方向都相同。因该题中qa，故弹力的方向和合力的方向都不同，弹力的冲量的方向和合力的冲量的方向也不同。选项B、C错误。 综上所述，该题答案为D。 例4 一个质量为m的物体做匀速圆周运动，其半径为R，线速度为v，问在转动一周的时间内物体所受合外力的冲量为多少? 2pRv2 解析：依据匀速圆周运动的规律，物体受到合外力F=m，绕一周的时间T=， vR所以合力的冲量I=FT=2pmv。这一结果正确吗? 上述物体所受合外力的大小是不变的，但方向时刻变更，

9、所以物体所受合外力是变力，本题不能用I=Ft求解。物体转动一周动量改变为零，由动量定理得，物体的动量改变等于物体所受冲量。所以本题所求的合外力冲量为零。 例5 如图，用0.5 kg的铁锤把钉子钉进木头里去，打击时铁锤的速度v=4.0ms，假如打击后铁锤的速度变为零，打击的作用时间是0.01s，那么 专心 爱心 用心 （1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力多大? （2）考虑铁锤的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大? 解析：（1）不计铁锤受的重力时，设铁锤受到钉子的平均作用力为F，取铁锤的速度v的方向为正方向，以铁锤为探讨对象，由动量定理有： F1t=mv-mv=-mv mv0.54.0

10、F1=-=-N=-200Nt0.01_ F为负值，表示它的方向与速度v的方向相反，即方向是竖直向上的，由牛顿第三定律可知，铁锤对钉子的平均作用力F1/的大小为200N，方向竖直向下。 （2）考虑铁锤受的重力时，设铁锤受到钉子的平均作用力为F2，取铁锤的速度v的方向为正方向，铁锤受到的合外力为F2+mg（代数和），由动量定理有： (F2+mg)t=-mv_ mvF2=-mg=-(200+4.9)t 例6 一质量为O.10 kg的小球从0.80 m高处自由下落到一厚软垫上。若从小球接触软垫到小球陷至最低点经验了0.20s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力为 。若小球落在水泥地面上，小球从接触地面

11、至速度减小为零经验了0.00ls，则该段时间内地面对小球的作用力为 （g取10m/s2）。 解析：小球自由下落0.80 m时速度为 v=2100.80=4.0m/s 小球和软垫（或地面）碰撞过程中，受重力和软垫（或地面）弹力作用，若选竖直向上方向为正，则由动量定理得 (N-mg)Dt=0-(-mv) mv+mg Dt当Dt=0.20s时， 0.104.0N=+0.1010=3.0N 0.20所以N=专心 爱心 用心 当Dt=0.001s时， N=0.104.0+0.1010=4.0102N 0.001说明：动量定理中的力F应为物体所受合外力，故应用动量定理应对物体受力状况进行全面的分析，正确地

12、表示出物体所受合外力，至于某些力是否可忽视（如该题中的重力），应视详细状况而定，不能随意忽视。 【模拟试题】 1.关于冲量的概念，以下说法正确的是 （ ） A.作用在两个物体上的力大小不同，但两个物体所受的冲量大小可能相同 B.作用在物体上的力很大，物体所受的冲量肯定也很大 C.作用在物体上的力的作用时间很短，物体所受的冲量肯定很小 D.只要力的作用时间和力的乘积相同，物体所受的冲量肯定相同 2.如图所示，质量为m的物体，在跟水平方向成q角的力F作用下，以速度v匀速前进t秒钟，则物体在这段时间内受到力F的冲量与合外力的冲量各为 （ ） Ftcosq Ftcosq A.Ft B.FtsinqFt

13、sinq 0 C.Ft D.Ft3.如图所示，一木楔固定在水平地面上，木楔的倾角为q，在斜面上有一质量为m的小物块处于静止状态，则在t时间内，斜面对小物块的冲量大小和方向是 （ ） A.mgtcosq，垂直于斜面对上 B.O C.mgt，竖直向上 D.mgt，竖直向下 4.运动员向球踢了一脚，踢球时的力F=100N，球在地面上滚动了t=10s停下来，则运动员踢球的冲量为 （ ） A.1000Ns B.500Ns C.零 D.无法确定 5.假如物体所受的合外力为零，那么 （ ） A.物体的动量为零 B.物体所受的冲量为零 C.物体速度的改变为零 D.物体动量的改变为零 6.人从高处跳到低处时，为

14、了平安，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了 （ ） 专心 爱心 用心 A.减小冲量 B.减小动量的改变量 C.延长与地面的冲击时间，从而减小冲力 D.增大人对地面的压强，起到平安作用 7.质量为m的物体，在水平面上以加速度a从静止起先运动，所受阻力为F，经过时间t，它的速度为v，在此过程中物体所受合外力的冲量为 （ ） A.(ma+F)v/a C.mat B.mv D.(ma-F)v/a 8.假如物体在任何相等时间内受到的冲量都相同（不为O），则物体的运动 （ ） A.可能是匀变速直线运动 B.可能是匀变速曲线运动 C.可能是匀速直线运动 D.可能是匀速圆周运动 9.如图所示，一铁块压着一纸条

15、放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为（ ） A.仍在P点 B.在P点左边 C.在P点右边不远处 D.在P点右边原水平位移的两倍处 10.如图所示。质量为5kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，物体与水平面间的摩擦因数m=0.2。若水平方向取拉力方向为正方向，竖直方向取向上为正方向，则在5s内物体所受拉力的冲量为 Ns，重力的冲量为 Ns，支持力的冲量为 Ns，摩擦力的冲量为 Ns（g取10m/s2）。 11.质量为50kg的人，腰系5m长的平安带，从高架上不慎掉下来，平安带由起先绷紧到人最终停止的时间为2s，g=l0ms

16、2，则平安带对人的平均冲击力是 N。 12.如图表示一质量为5kg物体的运动速度时间图象，则在02s内物体的动量增量为 ；26s内物体所受的冲量为 ；610s内物体所受的冲力大小为 。 专心 爱心 用心 13.质量为lkg的物体从离地面5m高处自由落下，与地面碰撞后，上升的最大高度为3.2m，设球与地面接触时间为0.2s，则小球对地面的平均冲力为多大?（取g=10m/s2） 14.用水平力拉一质量为m的物体，使它在水平面上从静止起先运动，物体与水平面间的动摩擦因数为m，经过时间t后，撤去此力，撤去力后物体在摩擦力的作用下又经过时间t停止运动，求拉力的冲量？ 15.一质量为m的小铁块，从离沙面高

17、度h处自由下落，然后掉进沙坑里，已知铁块在沙中运动时受到的阻力为f，不计空气阻力，则小铁块在沙里运动时间为多少？ 专心 爱心 用心 试题答案 1.A 7.BC 2.D 3.C 4.D 5.BCD 6.C 8.AB 9.B 10.50 -250 250 -50 10N 专心 爱心用心 11.750 13.100N 15. 12.10kgm/s 0 Ns 14.2mmgt m2gh f-mg 高一物理冲量 动量定理（举荐） 高一物理教案第1单元：动量 冲量 动量定理 高考物理冲量、动量和动量定理复习教案 冲量和动量、动量定理 教案示例 冲量和动量 动量定理的应用 教案 届高考物理专项复习动量守恒定律及其应用冲量和动量定理动量定理练习2教案 高一物理动量教案 动量定理教案 动量定理教案 动量定理教案 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第17页 共17页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页