高二物理动量定理习题课[原创]人教.ppt

《高二物理动量定理习题课[原创]人教.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理动量定理习题课[原创]人教.ppt（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、内容：物体所受合外力的冲量，等于这个物体动量的变化。内容：物体所受合外力的冲量，等于这个物体动量的变化。动量定理专题动量定理专题 表达式：表达式：F F合合t=mv2-mv1t=mv2-mv1，或，或I I合合=p=p 推推导导：设设质质量量为为mm的的物物体体受受合合外外力力F F的的作作用用，在在t t时时间间内内，速速度度由由v1v1变变为为v2v2，其其动动量量的的改改变变为为PPmv2-mv1mv2-mv1，合合外外力力F F的的冲冲量量为为I=F I=F t t，因为：因为：F=maF=ma，a=(v2-v1)/ta=(v2-v1)/t 联立得：联立得：F tF tmatmatmv

2、2-mv1mv2-mv1PPmmv1v1F Fmmv2v2F Ft t2021/8/11 星期三1(2)(2)矢矢矢矢量量量量性性性性：I I合合合合=p=p中中中中的的的的等等等等号号号号意意意意义义义义表表表表示示示示I I合合合合与与与与pp的的的的大大大大小小小小在在在在数数数数值值值值上相等、上相等、上相等、上相等、I I合与合与合与合与pp的方向相同的方向相同的方向相同的方向相同一一一一、内内内内容容容容：物物物物体体体体所所所所受受受受合合合合外外外外力力力力的的的的冲冲冲冲量量量量，等等等等于于于于这这这这个个个个物物物物体体体体动动动动量量量量的的的的变化。变化。变化。变化。

3、表达式：表达式：表达式：表达式：F F合合合合t=mv2-mv1t=mv2-mv1，或，或，或，或I I合合合合=p=p二、理解二、理解二、理解二、理解(1)(1)因果性：合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体因果性：合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体因果性：合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体因果性：合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体动量的变化是外力冲量作用的结果。动量的变化是外力冲量作用的结果。动量的变化是外力冲量作用的结果。动量的变化是外力冲量作用的结果。误解之一：冲量等于动量的变化量误解之一：冲量等于动量的变化量误解之一：冲量等于动量的变化量误解之一：冲量等于动量的变化量误解

4、之二：冲量等于动量误解之二：冲量等于动量误解之二：冲量等于动量误解之二：冲量等于动量误解之三：合外力冲量就是物体动量的变化量误解之三：合外力冲量就是物体动量的变化量误解之三：合外力冲量就是物体动量的变化量误解之三：合外力冲量就是物体动量的变化量2021/8/11 星期三24 4、其中其中其中其中 指动量的变化率，所以如果指动量的变化率，所以如果指动量的变化率，所以如果指动量的变化率，所以如果一个物体动量变化率越大，则它受的合外力也越大一个物体动量变化率越大，则它受的合外力也越大一个物体动量变化率越大，则它受的合外力也越大一个物体动量变化率越大，则它受的合外力也越大【说明说明说明说明】1 1 1

5、 1、计算计算计算计算F F F F合和合和合和合和mv2-mv1mv2-mv1mv2-mv1mv2-mv1时时时时,要统一规定同一方向为要统一规定同一方向为要统一规定同一方向为要统一规定同一方向为正方向，将一条直线上的矢量运算变为代数运算。正方向，将一条直线上的矢量运算变为代数运算。正方向，将一条直线上的矢量运算变为代数运算。正方向，将一条直线上的矢量运算变为代数运算。2 2 2 2、动动动动量量量量定定定定理理理理公公公公式式式式中中中中的的的的I I I I合合合合是是是是合合合合外外外外力力力力的的的的冲冲冲冲量量量量，也也也也可可可可以以以以是是是是外力冲量的矢量合。外力冲量的矢量合

6、。外力冲量的矢量合。外力冲量的矢量合。3 3 3 3、动量定理中动量定理中动量定理中动量定理中mv2-mv1mv2-mv1mv2-mv1mv2-mv1是研究对象的动量增量，是是研究对象的动量增量，是是研究对象的动量增量，是是研究对象的动量增量，是过程终态动量与初态动量的差值过程终态动量与初态动量的差值过程终态动量与初态动量的差值过程终态动量与初态动量的差值(矢量减法矢量减法矢量减法矢量减法)。式中。式中。式中。式中“-”号是运算法则，与正方向选取无关。号是运算法则，与正方向选取无关。号是运算法则，与正方向选取无关。号是运算法则，与正方向选取无关。2021/8/11 星期三3一、应用动量定理解题

7、一、应用动量定理解题步骤：步骤：确定研究对象确定研究对象分析物体受力情况（受力分析）和始末状态分析物体受力情况（受力分析）和始末状态选取正方向，与正方向相反的动量取负，与选取正方向，与正方向相反的动量取负，与正方向相同的动量取正，利用动量定理解正方向相同的动量取正，利用动量定理解题题2021/8/11 星期三4例例例例1 1、物体、物体、物体、物体A A和和和和B B用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图甲，用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图甲，用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图甲，用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图甲，A A质量为质量为质量为质量为mm，B B质量为质量为质量为质量为MM

8、，当连接，当连接，当连接，当连接A A、B B的绳突然断开后，物体的绳突然断开后，物体的绳突然断开后，物体的绳突然断开后，物体A A上升经某一位置时的速度大小为上升经某一位置时的速度大小为上升经某一位置时的速度大小为上升经某一位置时的速度大小为VAVA，这时物体，这时物体，这时物体，这时物体B B下落的速度下落的速度下落的速度下落的速度大小为大小为大小为大小为VBVB，如图乙，则这段时间里，弹簧弹力对物体，如图乙，则这段时间里，弹簧弹力对物体，如图乙，则这段时间里，弹簧弹力对物体，如图乙，则这段时间里，弹簧弹力对物体A A的冲的冲的冲的冲量为（量为（量为（量为（）A A、m vA Bm vA

9、B、m vA-MvB m vA-MvB C C、m vA+M vB Dm vA+M vB D、m vA+mvB m vA+mvB A AB BA AB BA AA AB BB BvAvAvAvAvBvBvBvB2021/8/11 星期三5分析：绳断后，物体分析：绳断后，物体分析：绳断后，物体分析：绳断后，物体A A和和和和B B的动量都发生了变化的动量都发生了变化的动量都发生了变化的动量都发生了变化A AF FmgmgB BMgMg对对对对A A：选向上为正方向：选向上为正方向：选向上为正方向：选向上为正方向初动量：初动量：初动量：初动量：PA=0PA=0末动量：末动量：末动量：末动量：PA=

10、mvAPA=mvA由由由由动动量定理：量定理：量定理：量定理：IF-mgt=mVA-0IF-mgt=mVA-0 （1 1）对对对对B B：选向上为正方向：选向上为正方向：选向上为正方向：选向上为正方向由由由由动动量定理：量定理：量定理：量定理：-Mgt=-MvB-0-Mgt=-MvB-0 （2 2）初动量：初动量：初动量：初动量：PB=0PB=0末动量：末动量：末动量：末动量：PB=-mvBPB=-mvB由（由（由（由（1 1）（）（）（）（2 2）得：）得：）得：）得：IF=m(vA+vB)IF=m(vA+vB)2021/8/11 星期三6二、应用动量定理求解变力冲量例例例例2 2、质量为、

11、质量为、质量为、质量为10Kg10Kg的铁锤从某一高处落下后与立在地面上的木的铁锤从某一高处落下后与立在地面上的木的铁锤从某一高处落下后与立在地面上的木的铁锤从某一高处落下后与立在地面上的木桩相碰，碰前速度大小为桩相碰，碰前速度大小为桩相碰，碰前速度大小为桩相碰，碰前速度大小为10m/s10m/s，碰后静止在木桩上，若铁，碰后静止在木桩上，若铁，碰后静止在木桩上，若铁，碰后静止在木桩上，若铁锤与木桩的作用时间为锤与木桩的作用时间为锤与木桩的作用时间为锤与木桩的作用时间为0.1s0.1s，求铁锤对木桩的平均作用力大，求铁锤对木桩的平均作用力大，求铁锤对木桩的平均作用力大，求铁锤对木桩的平均作用力

12、大小。小。小。小。分析：选取铁锤为研究对象分析：选取铁锤为研究对象分析：选取铁锤为研究对象分析：选取铁锤为研究对象以向下为正方向以向下为正方向以向下为正方向以向下为正方向初动量：初动量：初动量：初动量：P=mvP=mv末动量：末动量：末动量：末动量：p=0p=02021/8/11 星期三7由动量定理：由动量定理：由动量定理：由动量定理：(mg-F)t=0-mv(mg-F)t=0-mv得：得：得：得：若上题中，作用时间若上题中，作用时间若上题中，作用时间若上题中，作用时间0.001s0.001s，可见，重力可以忽略可见，重力可以忽略可见，重力可以忽略可见，重力可以忽略所以当题中出现所以当题中出现

13、所以当题中出现所以当题中出现“碰撞时间极短碰撞时间极短碰撞时间极短碰撞时间极短”时，重力可忽略，但一时，重力可忽略，但一时，重力可忽略，但一时，重力可忽略，但一般情况下重力不可忽略般情况下重力不可忽略般情况下重力不可忽略般情况下重力不可忽略2021/8/11 星期三8（9797全国）质量为全国）质量为全国）质量为全国）质量为mm的钢球自高处落下，以速率的钢球自高处落下，以速率的钢球自高处落下，以速率的钢球自高处落下，以速率v1v1碰地，竖直向碰地，竖直向碰地，竖直向碰地，竖直向上弹起，碰撞时间极短，离地速率上弹起，碰撞时间极短，离地速率上弹起，碰撞时间极短，离地速率上弹起，碰撞时间极短，离地速

14、率v2v2，在碰撞过程中，地面对，在碰撞过程中，地面对，在碰撞过程中，地面对，在碰撞过程中，地面对钢球冲量大小和方向（钢球冲量大小和方向（钢球冲量大小和方向（钢球冲量大小和方向（）A A、向下；、向下；、向下；、向下；m(v1-v2)Bm(v1-v2)B、向下；、向下；、向下；、向下；m(v1+v2)m(v1+v2)C C、向上；、向上；、向上；、向上；m(v1-v2)Dm(v1-v2)D、向上；、向上；、向上；、向上；m(v1+v2)m(v1+v2)分析：设地面对钢球的冲量为分析：设地面对钢球的冲量为分析：设地面对钢球的冲量为分析：设地面对钢球的冲量为I I，以向上为正方向，以向上为正方向，

15、以向上为正方向，以向上为正方向则由动量定理：则由动量定理：则由动量定理：则由动量定理：I-mgt=mv2-(-mv1)I-mgt=mv2-(-mv1)得：得：得：得：I=m(v1+v2)I=m(v1+v2)因为时间极短，所以因为时间极短，所以因为时间极短，所以因为时间极短，所以mgtmgt近似等于零近似等于零近似等于零近似等于零2021/8/11 星期三9（02全国）杂技演员从全国）杂技演员从5m高处钢丝高处钢丝上跌下，落到安全网上，经上跌下，落到安全网上，经1.2s速度速度为零，已知演员的质量是为零，已知演员的质量是60Kg，求，求演员从接触网到速度减为零的过程演员从接触网到速度减为零的过程

16、中受到网的平均作用力。中受到网的平均作用力。2021/8/11 星期三10三、应用动量定理解释有关现象三、应用动量定理解释有关现象三、应用动量定理解释有关现象三、应用动量定理解释有关现象例例例例3 3、鸡蛋落在沙地上不易碎，而落在水泥地上易碎，试用动、鸡蛋落在沙地上不易碎，而落在水泥地上易碎，试用动、鸡蛋落在沙地上不易碎，而落在水泥地上易碎，试用动、鸡蛋落在沙地上不易碎，而落在水泥地上易碎，试用动量定理解释这一现象量定理解释这一现象量定理解释这一现象量定理解释这一现象分析：鸡蛋不管是落在沙地上还是水泥地上，最后都是分析：鸡蛋不管是落在沙地上还是水泥地上，最后都是分析：鸡蛋不管是落在沙地上还是水

17、泥地上，最后都是分析：鸡蛋不管是落在沙地上还是水泥地上，最后都是静止，所以它们在落地过程中的动量变化相同，受到的静止，所以它们在落地过程中的动量变化相同，受到的静止，所以它们在落地过程中的动量变化相同，受到的静止，所以它们在落地过程中的动量变化相同，受到的合外力的冲量相同，但落在沙地上时，鸡蛋和地面的作合外力的冲量相同，但落在沙地上时，鸡蛋和地面的作合外力的冲量相同，但落在沙地上时，鸡蛋和地面的作合外力的冲量相同，但落在沙地上时，鸡蛋和地面的作用时间比落在水泥地上时间长，由动量定理用时间比落在水泥地上时间长，由动量定理用时间比落在水泥地上时间长，由动量定理用时间比落在水泥地上时间长，由动量定理

18、 得，落在沙地上时，鸡蛋受到地面的作用力要小，所以得，落在沙地上时，鸡蛋受到地面的作用力要小，所以得，落在沙地上时，鸡蛋受到地面的作用力要小，所以得，落在沙地上时，鸡蛋受到地面的作用力要小，所以不易碎。不易碎。不易碎。不易碎。点评：点评：点评：点评：1 1、分析此类问题时，要把哪个量一定，哪个、分析此类问题时，要把哪个量一定，哪个、分析此类问题时，要把哪个量一定，哪个、分析此类问题时，要把哪个量一定，哪个量变化搞清楚量变化搞清楚量变化搞清楚量变化搞清楚 2 2、这种延长作用时间，从而减小作用力、这种延长作用时间，从而减小作用力、这种延长作用时间，从而减小作用力、这种延长作用时间，从而减小作用力

19、的方法，称为缓冲，即减缓冲击力（不是减小冲量）的方法，称为缓冲，即减缓冲击力（不是减小冲量）的方法，称为缓冲，即减缓冲击力（不是减小冲量）的方法，称为缓冲，即减缓冲击力（不是减小冲量）2021/8/11 星期三11n n如下图，用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度，释如下图，用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度，释如下图，用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度，释如下图，用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度，释放后重物下落可以把细线拉断，如果在细线上端拴一段皮放后重物下落可以把细线拉断，如果在细线上端拴一段皮放后重物下落可以把细线拉断，如果在细线上端拴一段皮放后重物下落可以把细线拉断，如

20、果在细线上端拴一段皮筋，再从同样的高度释放，就不会断了。筋，再从同样的高度释放，就不会断了。筋，再从同样的高度释放，就不会断了。筋，再从同样的高度释放，就不会断了。2021/8/11 星期三12n n在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等，轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等，这样做的目的是为了什么呢？而在某些情况这样做的目的是为了什么呢？而在某些情况下，我们又不

21、希望这样，比如用铁锤钉钉子，下，我们又不希望这样，比如用铁锤钉钉子，而不用橡皮锤。这些现象中的原因是什么呢而不用橡皮锤。这些现象中的原因是什么呢？2021/8/11 星期三132021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15四、想一想、议一议四、想一想、议一议1两名建筑工人抛接砖的动作是怎样的？两名建筑工人抛接砖的动作是怎样的？2太极拳中以柔克刚、四两拨千斤能否用动量太极拳中以柔克刚、四两拨千斤能否用动量定理解释？定理解释？3从去年五月一日起实施的交通法规规定的汽从去年五月一日起实施的交通法规规定的汽车驾驶员必须系安全带，为什么要这样规定？车驾驶员必须系安全带，为什么要这样规定？（怎样用动量定理解释安全气囊的作用？）（怎样用动量定理解释安全气囊的作用？）2021/8/11 星期三16演讲完毕，谢谢观看！2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18