《動(dòng)量定理》課件(魯科版選修3-5)

1、第第1節(jié)節(jié) 動(dòng)量定理動(dòng)量定理第一章 動(dòng)量守恒定律問題1：當(dāng)大卡車與轎車以相同的速度行駛時(shí)， 哪一輛車停下來更困難？ 問題2：當(dāng)相同的兩輛轎車以不同的速度行駛時(shí)，速度大的還是速度小的轎車停下來更困難？一一. .動(dòng)量和沖量動(dòng)量和沖量1.1.動(dòng)量：定義動(dòng)量：定義動(dòng)量動(dòng)量 p = m v動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)狀態(tài)量狀態(tài)量，它與時(shí)刻相對(duì)應(yīng)。，它與時(shí)刻相對(duì)應(yīng)。動(dòng)量是矢量，它的方向和速度的方向相同。動(dòng)量是矢量，它的方向和速度的方向相同。單位：單位：kgm/skgm/s動(dòng)量的變化：動(dòng)量的變化：12mvmvp2.2.沖量：定義沖量：定義恒力恒力的沖量的沖量 I =F t沖量是描

2、述力的時(shí)間積累效應(yīng)的物理量，是沖量是描述力的時(shí)間積累效應(yīng)的物理量，是過程量過程量， 它與時(shí)間相對(duì)應(yīng)它與時(shí)間相對(duì)應(yīng)沖量是矢量，它的方向由力的方向決定（不能說和力的方?jīng)_量是矢量，它的方向由力的方向決定（不能說和力的方向相同）。如果力的方向在作用時(shí)間內(nèi)保持不變，那么沖量向相同）。如果力的方向在作用時(shí)間內(nèi)保持不變，那么沖量的方向就和力的方向相同。的方向就和力的方向相同。（3）沖量的單位：）沖量的單位：Ns二、動(dòng)量定理二、動(dòng)量定理1.動(dòng)量定理：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化動(dòng)量定理：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化即即 I=p F t = mv- mv = p動(dòng)量定理表明沖量是使物體動(dòng)量發(fā)

3、生變化的原因，沖量是動(dòng)量定理表明沖量是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因，沖量是 物體動(dòng)量變化的量度。這里所說的沖量必須是物體所受物體動(dòng)量變化的量度。這里所說的沖量必須是物體所受 的的合外力合外力的沖量。的沖量。動(dòng)量定理給出了沖量（過程量）和動(dòng)量變化（狀態(tài)量）動(dòng)量定理給出了沖量（過程量）和動(dòng)量變化（狀態(tài)量） 間的互求關(guān)系。間的互求關(guān)系。實(shí)際上現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動(dòng)量的變化率：實(shí)際上現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動(dòng)量的變化率： F=p t （這也是牛頓第二定律的動(dòng)量形式）（這也是牛頓第二定律的動(dòng)量形式）動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式。在一維的情況下，各個(gè)矢動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式。在一維的情況下，各個(gè)矢 量必須以

4、同一個(gè)規(guī)定的方向?yàn)檎Ａ勘仨氁酝粋€(gè)規(guī)定的方向?yàn)檎?. 利用動(dòng)量定理解題的步驟：利用動(dòng)量定理解題的步驟：明確研究對(duì)象和研究過程明確研究對(duì)象和研究過程。研究對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可。研究對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可以是質(zhì)點(diǎn)組。如果研究過程中的各個(gè)階段物體的受力情況不同，以是質(zhì)點(diǎn)組。如果研究過程中的各個(gè)階段物體的受力情況不同，要分別計(jì)算它們的沖量，并求它們的矢量和。要分別計(jì)算它們的沖量，并求它們的矢量和。進(jìn)行受力分析進(jìn)行受力分析。研究對(duì)象以外的物體施給研究對(duì)象的力為外。研究對(duì)象以外的物體施給研究對(duì)象的力為外力。所有外力之和為合外力。研究對(duì)象內(nèi)部的相互作用力不影力。所有外力之和為合外力。研究對(duì)象內(nèi)部的

5、相互作用力不影響系統(tǒng)的總動(dòng)量，不包括在內(nèi)。響系統(tǒng)的總動(dòng)量，不包括在內(nèi)。規(guī)定正方向規(guī)定正方向。由于力、沖量、速度、動(dòng)量都是矢量，所以列。由于力、沖量、速度、動(dòng)量都是矢量，所以列式前要先規(guī)定一個(gè)正方向，和這個(gè)方向一致的矢量為正，反之式前要先規(guī)定一個(gè)正方向，和這個(gè)方向一致的矢量為正，反之為負(fù)。為負(fù)。寫出研究對(duì)象的初、末動(dòng)量和合外力的沖量寫出研究對(duì)象的初、末動(dòng)量和合外力的沖量（或各個(gè)外力（或各個(gè)外力的沖量的矢量和）。的沖量的矢量和）。 以初速度以初速度v0平拋一個(gè)質(zhì)量為平拋一個(gè)質(zhì)量為m的物體，的物體，t 秒內(nèi)秒內(nèi)物體的動(dòng)量變化是多少？物體的動(dòng)量變化是多少？例例1解解：因?yàn)楹贤饬褪侵亓?，所以：因?yàn)楹贤?/p>

6、力就是重力，所以p = Ft = mgt本題用沖量求解，比先求末動(dòng)量，再求初、末動(dòng)量本題用沖量求解，比先求末動(dòng)量，再求初、末動(dòng)量的矢量差要方便得多。的矢量差要方便得多。因此可以得出規(guī)律：因此可以得出規(guī)律：I 和和p可以互求。當(dāng)合外力為恒力可以互求。當(dāng)合外力為恒力時(shí)往往用時(shí)往往用F t 來求；當(dāng)合外力為變力時(shí)，在高中階段我來求；當(dāng)合外力為變力時(shí)，在高中階段我們只能用們只能用p來求。來求。例例2、關(guān)于、關(guān)于沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化，下列說法正確沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化，下列說法正確的是：的是： （ ）A. 沖量方向一定和動(dòng)量變化的方向相同沖量方向一定和動(dòng)量變化的方向相同B. 沖量的大小一定和動(dòng)量變化的大小

7、相同沖量的大小一定和動(dòng)量變化的大小相同C. 動(dòng)量的方向改變，沖量方向一定改變動(dòng)量的方向改變，沖量方向一定改變D. 動(dòng)量的大小不變，沖量一定為動(dòng)量的大小不變，沖量一定為0.ABC 水平面上一質(zhì)量為水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力的物體，在水平恒力F作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t 后后撤去外力，又經(jīng)過時(shí)間撤去外力，又經(jīng)過時(shí)間2t 物體停下來，設(shè)物體所受物體停下來，設(shè)物體所受阻力為恒量，其大小為（阻力為恒量，其大小為（ ）F F / 2 F / 3 F / 4 解解：整個(gè)過程的受力如圖所示，：整個(gè)過程的受力如圖所示，F(xiàn)f2ttf對(duì)整個(gè)過程，

8、根據(jù)動(dòng)量定理，設(shè)對(duì)整個(gè)過程，根據(jù)動(dòng)量定理，設(shè)F方向?yàn)檎较颍蟹较驗(yàn)檎较颍?( F f ) t f 2 t = 0得得 f=F/3例例3解解:從圖中可知，物體所受沖量為從圖中可知，物體所受沖量為F - t圖線下面圖線下面包圍的包圍的“面積面積”，設(shè)末速度為設(shè)末速度為v，根據(jù)動(dòng)量定理，根據(jù)動(dòng)量定理 F tp ，有，有F1t1+ F2 (t2 -t1 ) = mv - 0 v= F1t1+ F2 (t2 -t1 ) m 如圖表示物體所受作用力隨時(shí)間變化的圖如圖表示物體所受作用力隨時(shí)間變化的圖象，若物體初速度為零，質(zhì)量為象，若物體初速度為零，質(zhì)量為m，求物體在，求物體在t2 時(shí)刻的末速度時(shí)刻的末

9、速度?例例4. 如圖示，質(zhì)量為如圖示，質(zhì)量為6kg的木板的木板A靜止在光滑的水平靜止在光滑的水平面上，面上，A板上有一質(zhì)量為板上有一質(zhì)量為2kg的木塊的木塊B，A、B之間的之間的動(dòng)摩擦因數(shù)動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，現(xiàn)在對(duì)，現(xiàn)在對(duì)A施加施加14N的水平推力的水平推力F，作用作用4s后撤去該力，這時(shí)后撤去該力，這時(shí)B剛好從剛好從A板上滑下，則這板上滑下，則這時(shí)時(shí)A板的速度大小是：板的速度大小是： （ ）A. 4 m/s B. 7 m/s C. 8 m/s D.9. 3 m/s BAF解解：B受到向右的摩擦力做勻加速運(yùn)動(dòng)受到向右的摩擦力做勻加速運(yùn)動(dòng) ，對(duì)對(duì)B，由動(dòng)量定理，由動(dòng)量定理 mgt=mv2v2=4m/s對(duì)對(duì)A，由動(dòng)量定理，由動(dòng)量定理 （F-mg）t=mv1v1=8 m/s或?qū)驅(qū)B系統(tǒng)，由動(dòng)量定理系統(tǒng)，由動(dòng)