动量定理的应用 课件— 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册 .pptx

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1、动量定理的应用,1.内容：物体所受合外力的冲量等于动量的变化,2.表达式：,即：,动量定理,F合t=mv-mv,p一定，t 短则F大，t 长则F小；,由Ft=p可知：,t 一定，F大则p大，F小则p小；,F一定，t 长则p大，t 短则p小.,缓冲装置,动量定理解释生活现象,2、用锤子使劲压钉子，就很难把钉子压入木块中去，如果用锤子以一定的速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，这是为什么?,快速敲铁钉时，碰撞时间t 短，碰撞作用力F大 .,1、在足球场上，你常看到运动员用头去顶球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头，他们会用头去顶吗?,不会. 因为石头硬, 碰撞时间t 短，碰撞作用力F

2、大.,思考与讨论,汽车的碰撞试验,1)汽车安全气囊的保护作用;,2)轿车前面的发动机舱并不是越坚固越好.,思考与讨论,玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于在玻璃杯与水泥地撞击过程中( ),A、玻璃杯的动量较大 B、玻璃杯受到的冲量较大,C、玻璃杯的动量变化较大 D、玻璃杯的动量变化较快,草地起到缓冲作用，碰撞力较小,解析,到达地面时的速度v一定相等,着地时动量p相等,地面接触后动量p减小为零,动量的变化p相同,I=p,冲量I也相等,动量变化快慢表示为,(动量变化率),玻璃杯与水泥地撞击时间t 短， 大，即动量变化快.,生活经验,D,反馈训练, , ,动量定理的推导和内

3、容,质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间 t，速度由v变为 ,如下图所示：,由牛顿第二定律知：,由加速度定义有：,联立可得：,变形得：,表明动量的变化与力的时间积累效果有关。,推导动量定理,F=ma = ,a= ,F=ma,= ,Ft=m ,符号：I,矢量,大小：,单位：牛秒，符号是Ns,方向：由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同,物理意义：冲量反映了力对时间的积累效应,定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量,冲量,I=Ft,物理上的量可分为过程量和状态量两类，试想冲量是过程量还是状态量？某物体静止时，物体的重力对物体做功一定为零，

4、而重力的冲量如何？,冲量描述的是力在时间上的积累效果，因此冲量是过程量.,物体静止一段时间，其位移为零，故重力做功是零，但重力的冲量不为零，因为冲量是指力与时间的乘积.,冲量,如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？,公式I=Ft 中的F必须取平均值,F-t 图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力 F0 的冲量的大小,“面积” 表示冲量的大小,I-t 图象的冲量,把质量为10kg 的物体放在光滑的水平面上，如图所示，在与水平方向成53角的10N 的力F 作用下从静止开始运动，在2s 内力F对物体的冲量大小为多少？合外力的冲量大小是多少？,解:2s内力F

5、对物体的冲量大小为：,物体所受合外力：,合外力的冲量大小为：,反馈训练,利用动量定理求解多过程问题,回顾动量定理,I合= p F合t = mv2 - mv1,若一个50 g的鸡蛋从0.8m的高度落下，与地面的撞击时间约为0.2s，g取10m/s2，则该鸡蛋对地面产生的冲击力为（ ） A. 0.5 N B. 1 N C. 1.5 N D. 2 N,【分段】,1.自由落体 v2 = 2gh v = 2100.8 m/s,2.撞击地面 = ,= 4 m/s,= +,=1N+ 0.5N = 1.5 N,分段求解,高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约

6、为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ） A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N,【分段】,估算题,层高约3m，共75m.,1.自由落体 v2 = 2gh v = 10 15 m/s,2.撞击地面 = , 40 m/s,= +,=103N+ 0.5N 103 N,分段求解,【全程】,自由落体 h = 1 2 gt落体2 t落体= 15 s 4 s,把自由落体和撞击看作一个过程 撞击(落体+撞击)= 0- 0 撞击落体0 落体 撞击 103 N,高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ） A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N,估算题,层高约3m，共75m.,分段求解,