动量和动量定理优秀课件.ppt

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1、动量和动量定理课件第1页，本讲稿共31页、定义定义定义定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量p p，用公式表示为用公式表示为用公式表示为用公式表示为 p=mvp=mv 一、动量一、动量2 2 2 2、单位单位单位单位：千克千克千克千克 米米米米/秒秒秒秒，符号是，符号是，符号是，符号是 kgm/skgm/s ；3 3 3 3、矢量性矢量性矢量性矢量性：动量的方向与该时刻：动量的方向与该时刻：动量的方向与该时刻：动量的方向与该时刻速度速度速度速度的方向相同；的方向相同；的

2、方向相同；的方向相同；4 4 4 4、状态量状态量状态量状态量：动量与：动量与：动量与：动量与“时刻时刻时刻时刻”对应对应对应对应5 5 5 5、相对性相对性相对性相对性：与参考系的选择有关。：与参考系的选择有关。：与参考系的选择有关。：与参考系的选择有关。6 6 6 6、动量变化量动量变化量动量变化量动量变化量 p p（动量变化、动量增量）：（动量变化、动量增量）：（动量变化、动量增量）：（动量变化、动量增量）：p=p-p（矢量差）（矢量差）（矢量差）（矢量差）第2页，本讲稿共31页例1：一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s

3、的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？第3页，本讲稿共31页例例2 2：一个质量是：一个质量是0.2kg0.2kg的钢球，以的钢球，以2m/s2m/s的的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是是4545，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4545，速度大小仍为，速度大小仍为2m/s2m/s，用作图法求，用作图法求出钢球动量变化大小和方向？出钢球动量变化大小和方向？POPt如果不在同一直线上，则按照以下规则如果不在同一直线上，则按照以下规则进行：进行：将初动量和末动量的尾端放在

4、一起，将初动量和末动量的尾端放在一起，从初动量箭端指向末动量的箭端的从初动量箭端指向末动量的箭端的有向线段就是动量的变化量。有向线段就是动量的变化量。第4页，本讲稿共31页例例3 3：一个质量为一个质量为m=1kgm=1kg的物体，以初速度的物体，以初速度v v0 0=10m/s=10m/s水水平抛出，求（平抛出，求（1 1）1s1s末物体的动量（末物体的动量（2 2）1s 1s 内物体动量的内物体动量的变化量。变化量。vovtptpoPP第5页，本讲稿共31页二、动量定理二、动量定理 质量为质量为质量为质量为m m m m的物体，在恒力的作用下，经过一段时间的物体，在恒力的作用下，经过一段时

5、间的物体，在恒力的作用下，经过一段时间的物体，在恒力的作用下，经过一段时间t t t t，速度由速度由速度由速度由v v v v 变为变为变为变为v v v v，求恒力，求恒力，求恒力，求恒力F F F F由牛顿第二定律，得：由牛顿第二定律，得：由牛顿第二定律，得：由牛顿第二定律，得：由加速度定义，得：由加速度定义，得：由加速度定义，得：由加速度定义，得：变形可得：变形可得：变形可得：变形可得：F F=mm a a联立可得：联立可得：联立可得：联立可得：=p/t这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种

6、表达形式。力与力的作用时间的乘积力与力的作用时间的乘积力与力的作用时间的乘积力与力的作用时间的乘积 叫力的叫力的叫力的叫力的冲量（冲量（冲量（冲量（I=FtI=Ft）第6页，本讲稿共31页 1 1 1 1、内容内容内容内容：物体所受：物体所受：物体所受：物体所受合外力合外力合外力合外力的冲量等于物体的动量变化，的冲量等于物体的动量变化，的冲量等于物体的动量变化，的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。这就是动量定理。这就是动量定理。这就是动量定理。2 2 2 2、表达式：表达式：表达式：表达式：或或或或 3 3 3 3、冲量：冲量：冲量：冲量：二、动量定理二、动量定理（）（）（）（）定义定义

7、定义定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫：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做该力对这个物体的冲量做该力对这个物体的冲量做该力对这个物体的冲量I I，用公式表示为用公式表示为用公式表示为用公式表示为 I=FtI=Ft（2 2 2 2）单位单位单位单位：牛牛牛牛 秒，（秒，（秒，（秒，（N N N N s s s s）（3 3 3 3）矢量性矢量性矢量性矢量性：方向与动量变化：方向与动量变化：方向与动量变化：方向与动量变化 的方向一致的方向一致的方向一致的方向一致（4 4 4 4）过程量过程

8、量过程量过程量 4 4 4 4、动量定理的适用范围：动量定理的适用范围：动量定理的适用范围：动量定理的适用范围：恒力、变力；直线、曲线；宏观、微观；低速、高速恒力、变力；直线、曲线；宏观、微观；低速、高速恒力、变力；直线、曲线；宏观、微观；低速、高速恒力、变力；直线、曲线；宏观、微观；低速、高速第7页，本讲稿共31页1.1.竖立放置的粉笔压在纸条的一端。要想把纸条从粉笔竖立放置的粉笔压在纸条的一端。要想把纸条从粉笔下抽出，又要保证粉笔不倒，应该缓缓、小心地将纸下抽出，又要保证粉笔不倒，应该缓缓、小心地将纸条抽出，还是快速将纸条抽出？说明理由。条抽出，还是快速将纸条抽出？说明理由。三、动量定理的

9、定性应用三、动量定理的定性应用第8页，本讲稿共31页 2.2.有一种杂技表演，一个人躺在地上，上面压一个质量较大有一种杂技表演，一个人躺在地上，上面压一个质量较大的石板。另一个人手持大锤狠狠地打到石板上。问躺着的的石板。另一个人手持大锤狠狠地打到石板上。问躺着的人是否会有危险？为什么？人是否会有危险？为什么？三、动量定理的定性应用用用铁铁锤锤猛猛击击放放在在“大大力力士士”身身上上的的大大石石块块，大大石石块块受到很大的打击力而破裂，受到很大的打击力而破裂，但是，根据动量定理得但是，根据动量定理得对对大大石石块块来来说说，虽虽然然受受到到的的作作用用力力F F很很大大，但但力力作作用用时时间间

10、极极短短，而而大大石石块块的的质质量量又又很很大大，因因而而引引起起的的速速度度变变化化就就很很小小，即即大大石石块块几几乎乎没没有有向向下下运运动动，而而且且石块与人的身体接触面积又较大，石块与人的身体接触面积又较大，据据 ，所所以以人人身身体体受受的的压压强强并并不不很很大大，故故此此人人不不会会受受伤伤（当当然然，这这还还和和表表演演者者技技术术本本领有关）领有关）第9页，本讲稿共31页钉钉子用铁锤，而不用橡皮锤第10页，本讲稿共31页工厂里，工人用冲床冲压钢板第11页，本讲稿共31页 上述例子中，作用时间很短，得到很大的作上述例子中，作用时间很短，得到很大的作用力，而被人们利用。相反有

11、些时候需要延用力，而被人们利用。相反有些时候需要延长作用时间，减小力的作用。长作用时间，减小力的作用。第12页，本讲稿共31页跳远时跳落在沙坑里第13页，本讲稿共31页轮船码头上装有橡皮轮胎第14页，本讲稿共31页电视机外面包有塑料泡沫第15页，本讲稿共31页四、动量定理的定量计算四、动量定理的定量计算 1.1.一个质量为一个质量为0.18kg0.18kg的垒球以的垒球以25m/s25m/s的水平速度飞向球棒，的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s45m/s，设，设球棒与垒球的作用时间为球棒与垒球的作用时间为0.01s0.

12、01s，设球棒对垒球的，设球棒对垒球的平均作平均作用力用力有多大？有多大？第16页，本讲稿共31页总结运用动量定理解题的步骤：总结运用动量定理解题的步骤：确定研究对象；确定研究对象；对研究对象进行受力分析，确定力的作用对研究对象进行受力分析，确定力的作用时间；时间；找出物体的初末状态并确定相应的动量；找出物体的初末状态并确定相应的动量；如果初、末动量在同一直线上，则选定正如果初、末动量在同一直线上，则选定正方向；方向；根据动量定理列方程求解。根据动量定理列方程求解。四、动量定理的定量计算四、动量定理的定量计算第17页，本讲稿共31页2 2 2 2、已知鸟的质量为、已知鸟的质量为、已知鸟的质量为

13、、已知鸟的质量为1kg1kg1kg1kg，身长为，身长为，身长为，身长为15151515cmcmcmcm，鸟与飞机相撞面积鸟与飞机相撞面积鸟与飞机相撞面积鸟与飞机相撞面积S=0.01mS=0.01mS=0.01mS=0.01m2 2 2 2，飞机的速度为飞机的速度为飞机的速度为飞机的速度为600m/s600m/s600m/s600m/s，试求鸟对飞机的撞，试求鸟对飞机的撞，试求鸟对飞机的撞，试求鸟对飞机的撞击所产生压强的大小。击所产生压强的大小。击所产生压强的大小。击所产生压强的大小。第18页，本讲稿共31页 3.3.用用0.5kg0.5kg的铁锤钉钉子，打击时铁锤的速度为的铁锤钉钉子，打击时

14、铁锤的速度为4m/s4m/s，打击后铁锤的速度为打击后铁锤的速度为0 0，设打击时间为，设打击时间为0.01s0.01s。第19页，本讲稿共31页质量为2Kg的物体A，静止光滑的水平面上，受如图F=10N的力作用了10s，求：在此过程中F的冲量；重力的冲量；支持力的冲量；合力的冲量。600F五、常见的几种求冲量的方法五、常见的几种求冲量的方法第20页，本讲稿共31页小结：小结：小结：小结：（1 1）公式法：）公式法：）公式法：）公式法：I=FtI=Ft（2 2）图像法：）图像法：）图像法：）图像法：F-tF-t图图图图“面积面积面积面积”（3 3）合力冲量求法：）合力冲量求法：）合力冲量求法：

15、）合力冲量求法：五、常见的几种求冲量的方法利用动量定理利用动量定理利用动量定理利用动量定理先求合力，再求冲量先求合力，再求冲量先求合力，再求冲量先求合力，再求冲量第21页，本讲稿共31页第22页，本讲稿共31页第23页，本讲稿共31页第24页，本讲稿共31页第25页，本讲稿共31页 4.4.质量质量1kg1kg的铁球从沙坑上方由静止释放，下落的铁球从沙坑上方由静止释放，下落1s1s落到落到沙子表面上，又经过沙子表面上，又经过0.2s0.2s，铁球在沙子内静止不动。，铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变，求铁球在沙假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变，求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球

16、的阻力。坑里运动时沙子对铁球的阻力。(g=10m/s(g=10m/s2 2)60N第26页，本讲稿共31页 5.5.质量为质量为m m=1kg=1kg的小球由高的小球由高h h1 1=0.45m=0.45m处自由下落，落到处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为水平地面后，反跳的最大高度为h h2 2=0.2m=0.2m，从小球下落，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为到反跳到最高点经历的时间为tt=0.6s=0.6s，取，取g g=10m/s=10m/s2 2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小大小F F。60N第27页，本讲稿共

17、31页 报道报道报道报道1 1 1 1、1962196219621962年，一架年，一架年，一架年，一架“子爵号子爵号子爵号子爵号”客机，在美国的客机，在美国的客机，在美国的客机，在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。生。生。生。报道报道报道报道2 2 2 2、1980198019801980年，一架年，一架年，一架年，一架英国的英国的英国的英国的“鸽式鸽式鸽式鸽式”战斗机战斗机战斗机战斗机在威夫士地区上空与一在威夫士地区上空与一

18、在威夫士地区上空与一在威夫士地区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁，只秃鹰相撞，飞机坠毁，只秃鹰相撞，飞机坠毁，只秃鹰相撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃生飞行员弹射逃生飞行员弹射逃生飞行员弹射逃生 问题：小小飞禽何以能撞毁飞机这问题：小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物？样的庞然大物？第28页，本讲稿共31页第29页，本讲稿共31页质量为m的物体竖直向上抛出，从开始抛出到上升到最高点用时为t1，从最高点落回抛出点用时间t2,所受空气阻力大小恒为F,上升的最大高度为H上升过程：上升过程：下降过程：下降过程：t1 t2全过程：全过程：第30页，本讲稿共31页若速度变化若速度变化若速度变化若速度变化,EEEEk k k k可能为零可能为零可能为零可能为零kgkg mm2 2/s/s2 2 （J）标标标标量量量量E Ek k=mv=mv2 2/2/2动能动能动能动能若速度变化若速度变化若速度变化若速度变化,则则则则pppp一定不为零一定不为零一定不为零一定不为零kgkg m/sm/s（N N S S）矢矢矢矢量量量量p=mvp=mv动量动量动量动量 动量与动能有什么区别？动量与动能有什么区别？动量与动能间量值关系：动量与动能间量值关系：第31页，本讲稿共31页