第一节冲量动量动量定理课件.ppt

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1、第一节冲量动量动量定理第1页，此课件共57页哦第一第一节节冲量冲量动动量量动动量定理量定理第2页，此课件共57页哦基基础础梳梳理理自自学学导导引引一、冲量一、冲量1定定义义：力力F和和力力的的_的的乘乘积积Ft叫做力的冲量叫做力的冲量2表达式：表达式：IFt.作用作用时间时间t第3页，此课件共57页哦3矢矢量量性性：冲冲量量是是矢矢量量，它它的的方方向向由由_的方向决定的方向决定4.物理意物理意义义：表示力：表示力对对_的的积积累累5.作用效果作用效果:使物体的使物体的_发发生生变变化化二、二、动动量量1定定义义：物物体体的的_与与_的的乘乘积积mv叫做叫做动动量量力力时间时间动动量量质质量量

2、m速度速度v第4页，此课件共57页哦2表达式：表达式：p_.3动动量的三性量的三性(1)矢矢量量性性：方方向向与与_的的方方向向相同相同(2)瞬瞬时时性性：动动量量是是描描述述物物体体运运动动状状态态的的物物理量理量,是是针对针对某一某一_而言的而言的(3)相相对对性性:大小与参考系的大小与参考系的选选取有关，取有关，通常情况是指相通常情况是指相对对_的的动动量量mv瞬瞬时时速度速度时时刻刻地面地面第5页，此课件共57页哦冲量冲量动量动量冲量冲量第6页，此课件共57页哦要要点点透透析析直直击击高高考考一、对冲量的理解与计算一、对冲量的理解与计算1对冲量的理解对冲量的理解(1)时间性：冲量是力在

3、时间上的积累，讨时间性：冲量是力在时间上的积累，讨论冲量一定要明确是哪个力在哪段时间上论冲量一定要明确是哪个力在哪段时间上的冲量，即冲量是过程量的冲量，即冲量是过程量第7页，此课件共57页哦(2)矢量性：当力矢量性：当力F为恒力时，为恒力时，I的方向与的方向与力力F的方向相同；当力的方向相同；当力F为变力时，为变力时，I的方的方向由动量变化的方向确定向由动量变化的方向确定(3)绝对性：只要有力的作用就存在冲量，绝对性：只要有力的作用就存在冲量，恒定作用力的冲量不会为零，合力的冲量恒定作用力的冲量不会为零，合力的冲量可能为零，变力的冲量也可能为零可能为零，变力的冲量也可能为零第8页，此课件共57

4、页哦2冲量的计算冲量的计算(1)恒力的冲量：直接用定义式恒力的冲量：直接用定义式IFt计算计算(2)变力的冲量变力的冲量方向不变的变力的冲量若力的方向不变的变力的冲量若力的第9页，此课件共57页哦第10页，此课件共57页哦作出作出Ft变化图线，图线与变化图线，图线与t轴夹的面积即轴夹的面积即表示为变力的冲量如图表示为变力的冲量如图611所示所示对于易确定始、末时刻动量的情况，可对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解，即通过求用动量定理求解，即通过求p间接求出冲间接求出冲量量第11页，此课件共57页哦特特别别提醒提醒:力与力与时间时间均与参考系无关，只要均与参考系无关，只要有力作用在物

5、体上，就一定存在冲量有力作用在物体上，就一定存在冲量,即恒即恒定作用力的冲量不会定作用力的冲量不会为为零，但是合外力零，但是合外力的冲量可能的冲量可能为为零，零，变变力的冲量也可能力的冲量也可能为为零零.第12页，此课件共57页哦即时应用即时应用1.(2012丰台区模拟丰台区模拟)质量为质量为m的物块以初速的物块以初速度度v0从光滑斜面底端向上滑行从光滑斜面底端向上滑行,到达最高到达最高位置后再沿斜面下滑到底端，则物块在位置后再沿斜面下滑到底端，则物块在此运动过程中此运动过程中()A上滑过程与下滑过程中物块所受重力上滑过程与下滑过程中物块所受重力的冲量相等的冲量相等第13页，此课件共57页哦B

6、整个过程中物块所受弹力的冲量为整个过程中物块所受弹力的冲量为零零C整个过程中物块的合外力冲量为零整个过程中物块的合外力冲量为零D整个过程中物块的合外力冲量大小为整个过程中物块的合外力冲量大小为2mv0答案：答案：AD第14页，此课件共57页哦二、动量、动能、动量变化的比较二、动量、动能、动量变化的比较名称名称项项目目 动动量量动动能能动动量量变变化化定定义义物体的物体的质质量和量和速度的速度的乘乘积积物体由于物体由于运运动动而具而具有的能量有的能量物体末物体末动动量与初量与初动动量的矢量量的矢量差差定定义义式式 pmv Ekmv2ppp第15页，此课件共57页哦第16页，此课件共57页哦特别提

7、醒：特别提醒：(1)物体动量的变化率物体动量的变化率等于它等于它所受的力，这是牛顿第二定律的另一种表所受的力，这是牛顿第二定律的另一种表达形式达形式.(2)动能从能量的角度描述物体的形动能从能量的角度描述物体的形态，动量从运动的角度描述物体的状态，动量从运动的角度描述物体的状态态.第17页，此课件共57页哦即时应用即时应用2一个质量不变的物体，动量变化的一个质量不变的物体，动量变化的大小为大小为5kgm/s，这说明，这说明()A物体的动量在减小物体的动量在减小B物体的动量在增大物体的动量在增大C物体的动量大小可能不变物体的动量大小可能不变D物体的动能可能不变物体的动能可能不变第18页，此课件共

8、57页哦解析解析:选选CD.动量是矢量，动量变化了动量是矢量，动量变化了5kgm/s,物体动量的大小可能在增加，也可物体动量的大小可能在增加，也可能在减小，还可能不变如物体以大小为能在减小，还可能不变如物体以大小为5kgm/s的动量做匀速圆周运动时，物体的的动量做匀速圆周运动时，物体的动量大小保持不变，当末动量方向与初动量动量大小保持不变，当末动量方向与初动量方向间的夹角为方向间的夹角为60时，物体的动量变化的时，物体的动量变化的大小为大小为5kgm/s，而动能未变，故，而动能未变，故C、D正确正确第19页，此课件共57页哦三、动量定理的理解和应用三、动量定理的理解和应用1动量定理的理解动量定

9、理的理解(1)动量定理表达了合外力的冲量和物体动动量定理表达了合外力的冲量和物体动量变化的关系量变化的关系I合合p是一个矢量式，是一个矢量式，即即I合合与与p大小相等大小相等I合合与与p方向相同方向相同第20页，此课件共57页哦(2)I合合表示物体受到的所有力的总冲量各表示物体受到的所有力的总冲量各力的作用时间可以相同，也可以不力的作用时间可以相同，也可以不同同若各力作用时间相同，且都是恒力，则若各力作用时间相同，且都是恒力，则I合合F合合t.若各力作用时间不同，则若各力作用时间不同，则I合合F1t1F2t2即求出各外力在相应时间内的冲即求出各外力在相应时间内的冲第21页，此课件共57页哦量，

10、然后求出它们的矢量和量，然后求出它们的矢量和(3)系统物体之间的内力，即相互作用力系统物体之间的内力，即相互作用力不会改变系统的总动量不会改变系统的总动量2动量定理的应用动量定理的应用(1)确定研究对象在中学阶段用动量定确定研究对象在中学阶段用动量定理讨论的问题，其研究对象一般仅限于理讨论的问题，其研究对象一般仅限于单个物体单个物体第22页，此课件共57页哦(2)对物体进行受力分析可以先求每个力对物体进行受力分析可以先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和的冲量，再求各力冲量的矢量和合力合力的冲量；或先求合力，再求其冲量的冲量；或先求合力，再求其冲量(3)选好正方向选好正方向,确定过程的初末状态

11、，确定确定过程的初末状态，确定各动量和冲量的正负号各动量和冲量的正负号(4)根据动量定理列方程如有必要，根据动量定理列方程如有必要，第23页，此课件共57页哦还需要补充其他方程式，最后代入数据求解还需要补充其他方程式，最后代入数据求解特特别别提醒：提醒：在在动动力学力学问题问题中，不涉及加中，不涉及加速度和位移的情况下，用速度和位移的情况下，用动动量定理求解量定理求解一般比一般比较简较简便便.第24页，此课件共57页哦即时应用即时应用3.如图如图612所示所示,运动员挥拍将质量为运动员挥拍将质量为m的网球击出的网球击出.如果网球被拍子击打前、如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为后瞬间速

12、度的大小分别为v1、v2，v1与与v2方向相反，且方向相反，且v2v1.重力影响可忽略，则重力影响可忽略，则此过程中拍子对网球作用力的冲量此过程中拍子对网球作用力的冲量()第25页，此课件共57页哦图图612第26页，此课件共57页哦A大小为大小为m(v2v1)，方向与，方向与v1方向相同方向相同B大小为大小为m(v2v1)，方向与，方向与v1方向相同方向相同C大小为大小为m(v2v1)，方向与，方向与v2方向相同方向相同D大小为大小为m(v2v1)，方向与，方向与v2方向相同方向相同第27页，此课件共57页哦第28页，此课件共57页哦题题型型探探究究讲讲练练互互动动用电钻给建筑物钻孔时，钻头

13、所受用电钻给建筑物钻孔时，钻头所受的阻力与深度成正比，若钻头匀速钻进的阻力与深度成正比，若钻头匀速钻进时第时第1秒内阻力的冲量为秒内阻力的冲量为100Ns，求，求5秒秒内阻力的冲量大小内阻力的冲量大小求变力的冲量求变力的冲量例例1第29页，此课件共57页哦【思思路路点点拨拨】由由于于钻钻头头所所受受阻阻力力与与深深度度成成正正比比，所所以以可可以以采采用用平平均均值值法法求求解解【解解析析】法法一一(平平均均值值法法)：钻钻头头所所受受的的阻阻力力与与深深度度成成正正比比，而而钻钻头头又又是是匀匀速速钻钻进进，即即深深度度与与时时间间成成正正比比，因因此此阻阻力力与与时间时间成正比，可以用平均

14、成正比，可以用平均第30页，此课件共57页哦第31页，此课件共57页哦图图613第32页，此课件共57页哦法法二二(图图象象法法):设设钻钻头头钻钻进进墙墙壁壁的的深深度度为为s,则则钻钻头头受受到到的的阻阻力力为为F阻阻ks,k为为比比例例系系数数，又又因因钻钻头头是是匀匀速速钻钻进进的的，即即svt，所所以以F阻阻kvt，阻阻力力与与时时间间t成成正正比比Ft图图线线如如图图613所所示示，比比较较第第1秒秒内内和和前前5秒秒内内的的面面积积知知，5秒秒内内的的冲冲量量为为I22500Ns.【答案答案】2500Ns第33页，此课件共57页哦如图如图614所示，一铁块压着一所示，一铁块压着一

15、纸条放在水平桌面上，当以速度纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条抽出纸条后，铁块掉在地上的后，铁块掉在地上的P点若以点若以2v速度抽速度抽出纸条，则铁块落地点为出纸条，则铁块落地点为()用动量定理解释现象用动量定理解释现象例例2第34页，此课件共57页哦A仍在仍在P点点B在在P点左点左边边C在在P点右点右边边不不远处远处D在在P点右点右边边原水平位移的两倍原水平位移的两倍处处图图614第35页，此课件共57页哦第36页，此课件共57页哦【解解析析】纸纸条条抽抽出出的的过过程程，铁铁块块所所受受的的滑滑动动摩摩擦擦力力一一定定，以以v的的速速度度抽抽出出纸纸条条，铁铁块块所所受受滑滑动动摩摩擦

16、擦力力的的作作用用时时间间较较长长，由由IFftmv0得得铁铁块块获获得得速速度度较较大大，平平抛抛运运动动的的水水平平位位移移较较大大以以2v的的速速度度抽抽出出纸纸条条的的过过程程，铁铁块块受受滑滑动动摩摩擦擦力力的的作作用用时时间较间较短，短，铁块铁块第37页，此课件共57页哦获获得得速速度度较较小小，平平抛抛运运动动的的水水平平位位移移小小，故故B选项选项正确正确【答案答案】B第38页，此课件共57页哦【名师归纳名师归纳】用动量定理解释的现象用动量定理解释的现象一般可分为两类：一般可分为两类：(1)物体的动量变化一定，此时力的作用时物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时

17、间越长，力就越小间越短，力就越大；时间越长，力就越小第39页，此课件共57页哦(2)作用力一定，此时力的作用时间越长，作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小分析问题时，要把哪个量一定，变化越小分析问题时，要把哪个量一定，哪个量变化搞清楚哪个量变化搞清楚第40页，此课件共57页哦如图如图615所示，质量为所示，质量为m2kg的物体，在水平力的物体，在水平力F16N的作用下，的作用下，由静止开始沿水平面向右运动已知物体与由静止开始沿水平面向右运动已知物体与水平面间的动摩擦因数水平面间的动摩擦因数0.2,若若F作用作用t12

18、s后撤去，撤去后撤去，撤去F后又经后又经t22s，物体与，物体与竖直墙壁相碰，竖直墙壁相碰，用动量定理求平均冲力用动量定理求平均冲力例例3第41页，此课件共57页哦若物体与墙壁作用时间若物体与墙壁作用时间t30.1s，碰撞，碰撞后反向弹回的速度后反向弹回的速度v6m/s，求墙壁对，求墙壁对物体的平均作用力的大小物体的平均作用力的大小(g取取10m/s2)图图615第42页，此课件共57页哦【思思路路点点拨拨】题题目目中中有有三三个个过过程程，分分别别是是F作作用用下下，F撤撤去去后后，碰碰撞撞，求求墙墙壁壁对对物物体体的的作作用用力力，可可只只对对碰碰撞撞过过程程应应用用动动量定理，也可量定理

19、，也可对对全全过过程程应应用用动动量定理量定理第43页，此课件共57页哦【解析解析】法一：程序法法一：程序法以以物物体体为为研研究究对对象象，在在t1时时间间内内其其受受力力情情况况如如图图616甲甲所所示示，选选F的的方方向向为为正正方方向向图图616第44页，此课件共57页哦由牛由牛顿顿第二定律：第二定律：Fmgma1撤去撤去F时时的速度：的速度：v1a1t1撤去撤去F后受力情况如后受力情况如图图乙所示乙所示由牛由牛顿顿第二定律：第二定律：mgma2物物体体开开始始碰碰墙墙时时的的速速度度为为v2，则则v2v1a2t2第45页，此课件共57页哦第46页，此课件共57页哦【答案答案】280

20、N第47页，此课件共57页哦变变式式训训练练据据报报道道，一一辆辆轿轿车车高高速速强强行行超超车车时时，与与迎迎面面驰驰来来的的另另一一辆辆轿轿车车相相撞撞两两车车身身因因碰碰撞撞挤挤压压，皆皆缩缩短短了了约约0.5m，根根据据测测算算相相撞撞时时两两车车车车速速约约为为109km/h，试试求求碰碰撞撞过过程程中中车车内内质质量量是是60kg的的人人受受到到的的平平均均冲冲击击力力约约为为多多大大？(运运算算过过程及程及结结果均保留两位有效数字果均保留两位有效数字)第48页，此课件共57页哦第49页，此课件共57页哦根据根据动动量定理有量定理有Ftmv0解得解得F5.4104N.答案：答案：5

21、.4104N第50页，此课件共57页哦(满分样板满分样板8分分)高压采煤水枪出水高压采煤水枪出水口的截面积为口的截面积为S，水的射速为，水的射速为v，射到煤层，射到煤层上后，水速度为零，若水的密度为上后，水速度为零，若水的密度为，求水，求水对煤层的冲力大小对煤层的冲力大小应用动量定理处理流体问题应用动量定理处理流体问题例例4第51页，此课件共57页哦【思思路路点点拨拨】我我们们取取一一小小段段时时间间内内射射到到煤煤层层上上的的水水进进行行研研究究，这这部部分分水水在在较较短短时时间间内内速速度度变变为为零零，煤煤一一定定对对水水产产生生力力的的作作用用.因因此此，可可以以由由动动量量定定理理

22、来来求求煤煤对对水水的的平平均均作作用用力力，再再由由牛牛顿顿第第三三定定律律就就知知道道水水对对煤煤的的作作用力用力第52页，此课件共57页哦解解题题样样板板规规范范步步骤骤，该该得得的的分分一一分分不不丢丢！设设在在t时时间间内内射射出出的的水水的的质质量量为为m，则则mSvt，以以m为为研研究究对对象象，它它在在t内内动动量量变变化化为为pm(0v)Sv2t.(4分分)设设F为为水水对对煤煤层层的冲力，的冲力，F为为煤煤层对层对第53页，此课件共57页哦水水的的反反冲冲力力，以以F的的方方向向为为正正方方向向根根据据动动量定理量定理(忽略水的重力忽略水的重力)有有FtSv2t，所以，所以

23、FSv2.(3分分)根根据据牛牛顿顿第第三三定定律律得得FFSv2.(1分分)第54页，此课件共57页哦【规规律律总总结结】处处理理流流体体类类问问题题时时，一一般般要要假假设设一一段段时时间间t内内流流出出的的水水柱柱，其其长长度度为为vt，水水柱柱底底面面积积为为S，得得水水柱柱体体积积V Svt，故故 水水 柱柱 质质 量量 为为mVSvt，再再对对质质量量为为m的的水水柱柱应应用用动动量量定理求解定理求解第55页，此课件共57页哦知能演练强化闯关知能演练强化闯关第56页，此课件共57页哦本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放第57页，此课件共57页哦