《動量定理》課件_魯科版選修3-5

1、1金太陽教育金太陽教育第第1節(jié)節(jié) 動量定理動量定理2問題1：當大卡車與轎車以相同的速度行駛時， 哪一輛車停下來更困難？ 問題2：當相同的兩輛轎車以不同的速度行駛時，速度大的還是速度小的轎車停下來更困難？3一一. .動量和沖量動量和沖量1.1.動量：定義動量：定義動量動量 p = m v動量是描述物體運動狀態(tài)的一個動量是描述物體運動狀態(tài)的一個狀態(tài)量狀態(tài)量，它與時刻相對應(yīng)。，它與時刻相對應(yīng)。動量是矢量，它的方向和速度的方向相同。動量是矢量，它的方向和速度的方向相同。單位：單位：kgm/skgm/s動量的變化：動量的變化：12mvmvp2.2.沖量：定義沖量：定義恒力恒力的沖量的沖量 I =F t沖

2、量是描述力的時間積累效應(yīng)的物理量，是沖量是描述力的時間積累效應(yīng)的物理量，是過程量過程量， 它與時間相對應(yīng)它與時間相對應(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間內(nèi)保持不變，那么沖量向相同）。如果力的方向在作用時間內(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：Ns4二、動量定理二、動量定理1.動量定理：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化動量定理：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化即即 I=p F t = mv- mv = p動量定理表明沖量是使物

3、體動量發(fā)生變化的原因，沖量是動量定理表明沖量是使物體動量發(fā)生變化的原因，沖量是 物體動量變化的量度。這里所說的沖量必須是物體所受物體動量變化的量度。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。動量定理給出了沖量（過程量）和動量變化（狀態(tài)量）動量定理給出了沖量（過程量）和動量變化（狀態(tài)量） 間的互求關(guān)系。間的互求關(guān)系。實際上現(xiàn)代物理學把力定義為物體動量的變化率：實際上現(xiàn)代物理學把力定義為物體動量的變化率： F=p t （這也是牛頓第二定律的動量形式）（這也是牛頓第二定律的動量形式）5動量定理的表達式是矢量式。在一維的情況下，各個矢動量定理的表達式是矢量式。在一維的情況下，各個矢

4、 量必須以同一個規(guī)定的方向為正。量必須以同一個規(guī)定的方向為正。3. 利用動量定理解題的步驟：利用動量定理解題的步驟：明確研究對象和研究過程明確研究對象和研究過程。研究對象可以是一個物體，也可以。研究對象可以是一個物體，也可以是質(zhì)點組。如果研究過程中的各個階段物體的受力情況不同，要是質(zhì)點組。如果研究過程中的各個階段物體的受力情況不同，要分別計算它們的沖量，并求它們的矢量和。分別計算它們的沖量，并求它們的矢量和。進行受力分析進行受力分析。研究對象以外的物體施給研究對象的力為外力。研究對象以外的物體施給研究對象的力為外力。所有外力之和為合外力。研究對象內(nèi)部的相互作用力不影響系統(tǒng)所有外力之和為合外力。

5、研究對象內(nèi)部的相互作用力不影響系統(tǒng)的總動量，不包括在內(nèi)。的總動量，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、動量都是矢量，所以列。由于力、沖量、速度、動量都是矢量，所以列式前要先規(guī)定一個正方向，和這個方向一致的矢量為正，反之式前要先規(guī)定一個正方向，和這個方向一致的矢量為正，反之為負。為負。6寫出研究對象的初、末動量和合外力的沖量寫出研究對象的初、末動量和合外力的沖量（或各個外力的（或各個外力的沖量的矢量和）。沖量的矢量和）。 以初速度以初速度v0平拋一個質(zhì)量為平拋一個質(zhì)量為m的物體，的物體，t 秒內(nèi)物秒內(nèi)物體的動量變化是多少？體的動量變化是多少？例例1解解：因為合外力就是重力，所以

6、：因為合外力就是重力，所以p = Ft = mgt本題用沖量求解，比先求末動量，再求初、末動量的本題用沖量求解，比先求末動量，再求初、末動量的矢量差要方便得多。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。當合外力為恒力可以互求。當合外力為恒力時往往用時往往用F t 來求；當合外力為變力時，在高中階段我們來求；當合外力為變力時，在高中階段我們只能用只能用p來求。來求。7例例2、關(guān)于、關(guān)于沖量、動量及動量變化，下列說法正確的沖量、動量及動量變化，下列說法正確的是：是： （ ）A. 沖量方向一定和動量變化的方向相同沖量方向一定和動量變化的方向相同B. 沖量的大小一定和動

7、量變化的大小相同沖量的大小一定和動量變化的大小相同C. 動量的方向改變，沖量方向一定改變動量的方向改變，沖量方向一定改變D. 動量的大小不變，沖量一定為動量的大小不變，沖量一定為0.ABC8 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作作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間用下，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間t 后撤去后撤去外力，又經(jīng)過時間外力，又經(jīng)過時間2t 物體停下來，設(shè)物體所受阻力為物體停下來，設(shè)物體所受阻力為恒量，其大小為（恒量，其大小為（ ）F F / 2 F / 3 F / 4 解解：整個過程的受力如圖所示，：整個過程的受力如圖所示，F(xiàn)f2tt

8、f對整個過程，根據(jù)動量定理，設(shè)對整個過程，根據(jù)動量定理，設(shè)F方向為正方向，有方向為正方向，有 ( F f ) t f 2 t = 0得得 f=F/3例例39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)動量定理，根據(jù)動量定理 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間變化的圖象，若物體如圖表示物體所受作用力隨時間變化的圖象，若物體初速度為零，質(zhì)量為初速度為零，質(zhì)量為m，求物體在，求物體在t2 時刻

9、的末速度時刻的末速度?例例4.10 如圖示，質(zhì)量為如圖示，質(zhì)量為6kg的木板的木板A靜止在光滑的水平面上，靜止在光滑的水平面上，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之間的動摩擦因數(shù)之間的動摩擦因數(shù)=0.1，現(xiàn)在對，現(xiàn)在對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，后撤去該力，這時這時B剛好從剛好從A板上滑下，則這時板上滑下，則這時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動受到向右的摩擦力做勻加速運動 ，對對B，由動量定理，由動量定理 mgt=mv2v2=4m/s對對A，由動量定理，由動量定理 （F-mg）t=mv1v1=8 m/s或?qū)驅(qū)B系統(tǒng)，由動量定理系統(tǒng)，由動量定