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1、第八章动量第八章动量第一节:冲量与动量第一节:冲量与动量三中:孔令峰三中:孔令峰结论:结论:对一定质量的物体,力所产生的改变对一定质量的物体,力所产生的改变物体速度的效果,是由物体速度的效果,是由 Ft 这个物理量决定的这个物理量决定的 例例 :一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动,一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动,当受到不同的牵引力时,从启动到获得相同的速当受到不同的牵引力时,从启动到获得相同的速度,需要的时间是否相同度,需要的时间是否相同?从启动到获得相同的速度,需要的时间不同。牵从启动到获得相同的速度,需要的时间不同。牵引力大时,需要的时间短;牵引力小时,需要的引力大时,需要的时间短
2、;牵引力小时,需要的时间长时间长l.定义:力定义:力F和力的作用时间和力的作用时间t的乘积的乘积Ft叫做力叫做力 的冲量,通常用符号的冲量,通常用符号I表示冲量表示冲量。一、冲量一、冲量 2.公式:公式:I=Ft (适用于恒力)(适用于恒力)3.单位:冲量的国际单位是单位:冲量的国际单位是牛牛秒秒(NS) 4.冲量是矢量,方向由作用力决定冲量是矢量,方向由作用力决定. 5.绝对性:与参考系的选取无关绝对性:与参考系的选取无关. 7.冲量的计算:恒力的冲量可由定义式冲量的计算:恒力的冲量可由定义式I=Ft 求解求解; 合力的冲量可利用合力的冲量可利用I合合=F合合t 求解求解; 还可利用还可利用
3、I合合=F1t1+F2t2+F3t3+.即每个即每个力的冲量的力的冲量的矢量矢量和和.6.物理意义物理意义: : 描述描述力对力对物体作用一段物体作用一段时间时间的的积累效应积累效应的物理量的物理量, , 冲量和力的作用过程有冲量和力的作用过程有关关, , 冲量是由力的作用过程确定的冲量是由力的作用过程确定的过程量过程量, ,与与物体运动状态无关物体运动状态无关。思考思考:如果飞过来的是如果飞过来的是铅球铅球呢呢?为什么为什么?2.别人很慢地朝你扔来一颗质量为别人很慢地朝你扔来一颗质量为20g的子弹的子弹, , 你敢用手去你敢用手去 接吗?如果子弹是从枪里面射出来的呢接吗?如果子弹是从枪里面射
4、出来的呢?1.足球场上一个足球以足球场上一个足球以5m/s迎头飞过来迎头飞过来,能不能不能用头去顶能用头去顶?1.定义:物体的质量定义:物体的质量m和速度和速度v的乘积的乘积mv叫叫做动量做动量,通常用符号通常用符号P表示动量表示动量。二、动量二、动量 2.公式公式:P=mv.3.单位:动量的国际单位是单位:动量的国际单位是千克千克米米/ /秒秒( kgm/s ) 4.4.动量是矢量,方向与动量是矢量,方向与速度方向速度方向相同相同. . 5.物理意义物理意义: 描述物体运动状态的物理量描述物体运动状态的物理量, 具有瞬时性具有瞬时性.是一个是一个状态量状态量 .7.动量与动能的区别与联系动量
5、与动能的区别与联系: 动量与动能都是状态量动量与动能都是状态量, ,但动量是矢量但动量是矢量, , 动能是标量动能是标量. .量值关系量值关系: p=2mEk Ek=p2/2m6.相对性:所选取的参考系不同,动量就不相对性:所选取的参考系不同,动量就不 同同.(即:与参考系的选取有关)(即:与参考系的选取有关)8.动量的变化动量的变化:(1). 有三种情况有三种情况: : 动量大小的变化、方向的动量大小的变化、方向的变化变化; ; 大小和方向均变化大小和方向均变化. .(2).动量的变化量动量的变化量 P=PP 思考思考: : 动量是矢量动量是矢量, ,其运算遵循什么规律其运算遵循什么规律?
6、?5.下列关于动量的说法正确的是下列关于动量的说法正确的是( )A.质量大的物体动量一定大质量大的物体动量一定大.B.速度大的物体动量一定大速度大的物体动量一定大. C.质量和速率都相同的物体的动量一定相同质量和速率都相同的物体的动量一定相同.D.质量和速率都相同的物体的动量不一定相同质量和速率都相同的物体的动量不一定相同D6.对一个质量确定的物体对一个质量确定的物体,下列说法正确的是下列说法正确的是A.动量不变动量不变, 则动能一定不变则动能一定不变.B.动能不变动能不变, 则动量一定不变则动量一定不变.C.动能不变动能不变, 则则 动量可能不变动量可能不变.D.运动状态改变运动状态改变,动
7、量一定改变动量一定改变.A.C.D 例例:一个质量是一个质量是0.1kg的钢球,以的钢球,以6m/s的速的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?变化?变化了多少?举例应用举例应用7.质量为质量为0.5kg的小球从离地面高为的小球从离地面高为5m5m处自由处自由下落下落, ,触地后向上反弹触地后向上反弹, ,离开地面时的速度离开地面时的速度为为6m/s, ,不计空气阻力不计空气阻力, ,取取g=10m
8、/s2 , 求:求:(1)(1)小球落地瞬时的动量;小球落地瞬时的动量; (2) (2)小球离开地面时的动量;小球离开地面时的动量; (3) (3)小球从接触地面到离开地面过程小球从接触地面到离开地面过程 中的动量变化。中的动量变化。知识巩固训练四知识巩固训练四力相同,作用时间不同,对动量变化的影响不同。 A AB BC Cv v.QOPS2、关于动量变化关于动量变化P的运算的运算: 一个质量是一个质量是0.2kg的钢球的钢球,以以2m/s的速的速度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角度度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角度是是45,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也碰撞后被斜着弹出,弹出的角度也是是4
9、5,速度大小仍为速度大小仍为2m/s,用作图法求出用作图法求出钢球动量变化大小和方向钢球动量变化大小和方向? 探究学习探究学习1.以某初速度以某初速度v竖直向上抛出一物体,空气阻竖直向上抛出一物体,空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量,以下说力不可忽略。关于物体受到的冲量,以下说法正确的是法正确的是 ( )A.A.物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反;量方向相反; B.B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反;量的方向相反;C.C.物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲物体上升阶段和下落阶段受到的重力的
10、冲量方向相同;量方向相同; D.D.物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量的总和方向向下。的总和方向向下。BCD2. 静止在水平面上的质量为静止在水平面上的质量为m的物块,受的物块,受到水平向右的恒力到水平向右的恒力F=12N,作用作用5s后撤去后撤去F, 再经再经3S物体停止运动,求物体停止运动,求F在前在前5s时间内时间内的冲量的冲量.FI=Ft=12*5=60 NS (方向水平向右)(方向水平向右)3. 在质量为在质量为m的物体上加一竖直向上的拉力的物体上加一竖直向上的拉力F,作用时间作用时间t后,物体仍静止后,物体仍静止 , 该过程力该过程力F的冲的冲
11、量多大量多大?物体所受合外力的冲量多大?物体所受合外力的冲量多大?该过程力该过程力F的冲量为的冲量为 IF=Ft知识巩固训练二知识巩固训练二该过程力合外力的冲量为该过程力合外力的冲量为 I合合=F合合t=0IG=mgt (方向竖直向下方向竖直向下)IN=Nt=mgt cos (方向垂直于斜面向上方向垂直于斜面向上)4. 如图,质量为如图,质量为m的物块在倾角为的物块在倾角为的光的光滑斜面上,由静止下滑,求在时间滑斜面上,由静止下滑,求在时间t内物内物体所受各力的冲量及合外力的冲量体所受各力的冲量及合外力的冲量?mgNI合合=F合合t=mgt sin (方向沿斜面向下方向沿斜面向下)如图,一个质
12、量为如图,一个质量为m的物块在水平恒力的物块在水平恒力F作作用下,经过时间用下,经过时间t,求,求F在在t时间内的冲量;时间内的冲量;一质量为一质量为m的物块在的物块在t1,t2、t3三段时间内所三段时间内所受外力分别为受外力分别为F1、F2、F3,方向均水平向右,方向均水平向右,求合力求合力F在时间在时间t1+t2+t3内的冲量内的冲量如果力如果力F在在t秒内水平向右,秒内水平向右,t秒后秒后F大小不大小不变,方向变为竖直向下,作用时间为变,方向变为竖直向下,作用时间为2t秒,秒,则力则力F在在3t秒内的冲量如何计算?秒内的冲量如何计算?1、关于冲量的运算、关于冲量的运算: 静止在水平桌面上
13、的物静止在水平桌面上的物体,受到一个水平向右的推力体,受到一个水平向右的推力F (以水平向右以水平向右为正方向为正方向), 则:则: a:若若F=15N,力力F在在6s内的冲量是多少内的冲量是多少?方向方向如何如何? t/sF/N24 6 51015 0t/sF/N 2 4 6 51015 0b: 如果推力方向不变,在如果推力方向不变,在6s内从零均匀增内从零均匀增大到大到15N,你能计算出你能计算出6s内的冲量吗内的冲量吗?探究探究学习学习F1F2F/Nt/sO10-1010 F/Nt/sO15课堂小结课堂小结3、动量的变化量、动量的变化量p也是矢量也是矢量 P=PP遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则1、冲量是描述力对时间积累效应的物理量,、冲量是描述力对时间积累效应的物理量,力力和力和力 的作用的作用时间时间的的乘积乘积叫做力的冲量,是叫做力的冲量,是与与时间时间相对应的相对应的过程量过程量,冲量是冲量是矢量矢量, 定义式:定义式:I=Ft 2、动量是描述物体运动状态的物理量、动量是描述物体运动状态的物理量,物物体的体的质量质量和和速度速度的的乘积乘积叫动量,是与叫动量,是与时刻时刻相对应的相对应的状态量状态量,动量是,动量是矢量矢量。定义式:定义式:P = m v再再 见见
限制150内