動(dòng)量定理及其應(yīng)用

1、觀察并思考觀察并思考 雞蛋從一米多高的地方落到地板上，肯雞蛋從一米多高的地方落到地板上，肯定會(huì)被打破，現(xiàn)在，在地板上放一塊泡沫定會(huì)被打破，現(xiàn)在，在地板上放一塊泡沫塑料墊，讓雞蛋落到泡沫塑料上，會(huì)看到塑料墊，讓雞蛋落到泡沫塑料上，會(huì)看到什么現(xiàn)象？你能解釋這種現(xiàn)象嗎？什么現(xiàn)象？你能解釋這種現(xiàn)象嗎？上述體育項(xiàng)目中的上述體育項(xiàng)目中的海綿墊海綿墊、沙子沙子、接球時(shí)手的回收接球時(shí)手的回收都有些什么物理原理呢？都有些什么物理原理呢？ 在光滑水平面上的質(zhì)量為在光滑水平面上的質(zhì)量為m m 的物體在水平的物體在水平恒力恒力F F 的作用下，經(jīng)過(guò)時(shí)間的作用下，經(jīng)過(guò)時(shí)間t t，速度由，速度由v v 變?yōu)樽優(yōu)関 v，

2、在光滑水平面上的質(zhì)量為在光滑水平面上的質(zhì)量為1kg1kg的物體在水平向的物體在水平向右恒力右恒力2N2N的作用下，經(jīng)過(guò)時(shí)間的作用下，經(jīng)過(guò)時(shí)間3s3s，速度由，速度由2m/s2m/s變變?yōu)闉?m/s8m/s，求求:1)重力的沖量重力的沖量?支持力的沖量支持力的沖量?水平恒力的沖量水平恒力的沖量? 合外力的沖量合外力的沖量?2)速度是速度是2m/s時(shí)物體的動(dòng)量時(shí)物體的動(dòng)量,速度是速度是8m/s時(shí)物體的動(dòng)時(shí)物體的動(dòng)量量,3s內(nèi)動(dòng)量的改變量是多少內(nèi)動(dòng)量的改變量是多少? 3)請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律推出以上某些量值之間的關(guān)請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律推出以上某些量值之間的關(guān)系系FF F 作用了時(shí)間作用了時(shí)間 t t分析

3、：分析：vFv結(jié)論：結(jié)論：這就是動(dòng)量定理這就是動(dòng)量定理0tF tmvmv合mvvmFt動(dòng)量定理動(dòng)量定理: :pI或或物體受到的合力的沖量物體受到的合力的沖量等于物體動(dòng)量的變化等于物體動(dòng)量的變化表達(dá)式表達(dá)式: :mvF F 作用了時(shí)間作用了時(shí)間 t tFFmv 一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球的壘球,以以25m/s的水平速的水平速度飛向球棒度飛向球棒,被球棒打擊后被球棒打擊后,反向水平飛回反向水平飛回,速速度的大小為度的大小為45m/s.設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為為0.01s,球棒對(duì)壘球的平均作用力有多大球棒對(duì)壘球的平均作用力有多大?動(dòng)量定理的理解動(dòng)量定理的理解（2）動(dòng)

4、量定理不僅適用于恒定的力，也適用于變力。）動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力，也適用于變力。 （對(duì)于變力的情況，動(dòng)量定理中的（對(duì)于變力的情況，動(dòng)量定理中的 F 應(yīng)理解為應(yīng)理解為 變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。）變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。）（3） 為矢量表達(dá)式為矢量表達(dá)式 ，動(dòng)，動(dòng)mvvmFt量變化的方向與合外力沖量的方向相同。量變化的方向與合外力沖量的方向相同。用此式計(jì)算時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向，在運(yùn)用動(dòng)量用此式計(jì)算時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向，在運(yùn)用動(dòng)量定理時(shí)，應(yīng)該遵循矢量運(yùn)算的定理時(shí)，應(yīng)該遵循矢量運(yùn)算的平行四邊形定則平行四邊形定則，也可采用正交分解法，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)為代數(shù)運(yùn)算也可采用正交分解法，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)為代數(shù)運(yùn)算1）定

5、理反映了合外力沖量是物體動(dòng)量變化的原因）定理反映了合外力沖量是物體動(dòng)量變化的原因（4）動(dòng)量定理不僅適用于）動(dòng)量定理不僅適用于宏觀低速物體宏觀低速物體，對(duì)，對(duì)微觀微觀現(xiàn)象和高速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和高速運(yùn)動(dòng)仍然適用。仍然適用。動(dòng)量定理的應(yīng)用動(dòng)量定理的應(yīng)用1. 解釋現(xiàn)象解釋現(xiàn)象動(dòng)量定理的應(yīng)用動(dòng)量定理的應(yīng)用1. 解釋現(xiàn)象解釋現(xiàn)象2. 動(dòng)手操作動(dòng)手操作 1、把重物、把重物G壓在紙帶上，用一水平緩緩地壓在紙帶上，用一水平緩緩地拉動(dòng)紙帶，重物跟著物體一起運(yùn)動(dòng)，若迅拉動(dòng)紙帶，重物跟著物體一起運(yùn)動(dòng)，若迅速拉動(dòng)紙帶，紙帶將從重物下抽出，正確速拉動(dòng)紙帶，紙帶將從重物下抽出，正確解釋這些現(xiàn)象的說(shuō)法是：解釋這些現(xiàn)象的說(shuō)法是： A

6、、在緩緩拉動(dòng)時(shí)，重物和紙帶的摩擦力大、在緩緩拉動(dòng)時(shí)，重物和紙帶的摩擦力大 B、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量大、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量大 C、在緩緩拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物、在緩緩拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物 的沖量小的沖量小 D、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量小、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量小利用動(dòng)量定理解題利用動(dòng)量定理解題 2. 一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為0.01kg的彈性小球，的彈性小球，以以10m/s的速度在光滑的速度在光滑 水平面上運(yùn)動(dòng)，水平面上運(yùn)動(dòng)，撞到前方的豎直墻壁后以撞到前方的豎直墻壁后以8m/s的速度的速度反向彈回，設(shè)碰撞時(shí)間為反向彈回，設(shè)碰撞時(shí)間為0.01s，求球，求球受到墻壁的平均撞

7、擊力。受到墻壁的平均撞擊力。v解：取小球初速度方向?yàn)檎较蚪猓喝⌒∏虺跛俣确较驗(yàn)檎较?對(duì)小球受力分析，如圖所示。對(duì)小球受力分析，如圖所示。 GFFN初動(dòng)量：初動(dòng)量： P=mv=0.0110kgm/s=0.1kgm/s末動(dòng)量：末動(dòng)量： P =mv=0.01(- 8)kgm/s=-0.08kgm/s由動(dòng)量定理得，墻壁受到的撞擊力為由動(dòng)量定理得，墻壁受到的撞擊力為“”表示力的方向與正方向相反。表示力的方向與正方向相反。tmvvmFtmvvmFNN1801. 01 . 008. 0NN1801. 01 . 008. 0利用動(dòng)量定理解題步驟利用動(dòng)量定理解題步驟5. 根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解。根據(jù)動(dòng)量定理

8、列方程求解。1. 確確定定研究研究對(duì)象對(duì)象2. 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析受力分析，確定全部外力及作用時(shí)間；，確定全部外力及作用時(shí)間；3. 找出物體的找出物體的初末初末狀態(tài)并確定相應(yīng)的狀態(tài)并確定相應(yīng)的動(dòng)量動(dòng)量；4. 如果初、末動(dòng)量在同一直線(xiàn)上，則如果初、末動(dòng)量在同一直線(xiàn)上，則選定正方向選定正方向，并給，并給每個(gè)力的沖量和初末動(dòng)量帶上正負(fù)號(hào)，以表示和正方向每個(gè)力的沖量和初末動(dòng)量帶上正負(fù)號(hào)，以表示和正方向同向或反向；如果初、末動(dòng)量不在同一直線(xiàn)上，則用平同向或反向；如果初、末動(dòng)量不在同一直線(xiàn)上，則用平行四邊形定則求解；行四邊形定則求解；練習(xí)練習(xí)3.如圖如圖,用用0.5kg的鐵錘釘釘子的鐵錘

9、釘釘子,打擊時(shí)打擊時(shí)鐵錘的速度為鐵錘的速度為4m/s,打擊后鐵錘的速打擊后鐵錘的速度變?yōu)榱愣茸優(yōu)榱?設(shè)打擊時(shí)間為設(shè)打擊時(shí)間為0.01sa.不計(jì)鐵錘的重量不計(jì)鐵錘的重量,鐵錘釘釘子的平均鐵錘釘釘子的平均作用力是多大作用力是多大?b.考慮鐵錘的重量考慮鐵錘的重量,鐵錘釘釘子的平均鐵錘釘釘子的平均作用力是多大作用力是多大?C.你分析一下你分析一下,在計(jì)算鐵錘釘釘子的在計(jì)算鐵錘釘釘子的平均作用力時(shí)在什么情況下可以不計(jì)平均作用力時(shí)在什么情況下可以不計(jì)鐵錘的重量鐵錘的重量.4、將一個(gè)質(zhì)量、將一個(gè)質(zhì)量m=2kg的物體以初速的物體以初速度度V0=10m/s：1）沿水平方向拋出。）沿水平方向拋出。求該物體在拋出

10、兩秒內(nèi)動(dòng)量的變化求該物體在拋出兩秒內(nèi)動(dòng)量的變化(g值取值取10m/s2)利用動(dòng)量定理解題利用動(dòng)量定理解題 4. 質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體以速率的物體以速率v沿半徑為沿半徑為R的圓在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。的圓在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求物體受的合力的及物體運(yùn)動(dòng)半周所受求物體受的合力的及物體運(yùn)動(dòng)半周所受的合力的沖量。的合力的沖量。解：解：合外力合外力RvmF2以小球運(yùn)動(dòng)半周的初速度方向?yàn)檎较蛞孕∏蜻\(yùn)動(dòng)半周的初速度方向?yàn)檎较虺鮿?dòng)量：初動(dòng)量：P=mv合力的沖量為合力的沖量為末動(dòng)量：末動(dòng)量： mvPmvPmvmvmvPPI2合mvmvmvPPI2合合力的沖量大小為合力的沖量大小為2mv，方向與初速度方向相反。，方向與初速度方向相反。請(qǐng)你利用動(dòng)量定請(qǐng)你利用動(dòng)量定理來(lái)發(fā)現(xiàn)生活中理來(lái)發(fā)現(xiàn)生活中的問(wèn)題。的問(wèn)題。問(wèn)題問(wèn)題2：動(dòng)量定理與牛頓第二定律和：動(dòng)量定理與牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有什么不同？運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有什么不同？ 牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式所研究的問(wèn)題牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式所研究的問(wèn)題僅限于物體所受合力恒定，運(yùn)動(dòng)過(guò)程為勻僅限于物體所受合力恒定，運(yùn)動(dòng)過(guò)程為勻速的情況。動(dòng)量定理則只注重初末狀態(tài)，速的情況。動(dòng)量定理則只注重初末狀態(tài)，對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，物體受力情況復(fù)雜的情對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，物體受