2013年專題動(dòng)量課件

專題（七）動(dòng)量（1）動(dòng)量與動(dòng)量定理一.基本概念1.動(dòng)量:(1)定義:物體的質(zhì)量與物體在某一時(shí)刻的速度的乘積叫物體在這一時(shí)刻的動(dòng)量(2)表達(dá)式:P=mvv是物體在某一時(shí)刻對(duì)地的速度(3)矢量性:矢量;方向與速度方向相同(4)注意:a.動(dòng)量是狀態(tài)量,b.區(qū)別對(duì)待P=mv和E=mv2/2【例1】自塔頂以相同的速率拋出A.B.C三小球,A豎直上拋,B平拋,C豎直下拋.另有D球從塔頂自由下落,四小球質(zhì)量相等,落到同一水平面上.則【】A.落地時(shí)動(dòng)能相同的小球是A、B、CB.落地時(shí)動(dòng)量相同的小球是A、B、CC.從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞剡^(guò)程中,動(dòng)能增量相同的小球只有A、B、CD.從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞剡^(guò)程中,動(dòng)量增量相同的小球只有B、D(1)定義:力與該力作用的時(shí)間的乘積叫做該力的沖量(2)表達(dá)式:I=Ft(3)矢量性:矢量,方向由力的方向決定(4)注意:W=FScosαI=Ft力對(duì)空間的積累力對(duì)時(shí)間的積累若力為恒力:I=FtFt若力為變力:I=“S面積”(a)(b)(c)沖量是個(gè)過(guò)程量2.沖量練習(xí).一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在0～4s時(shí)間內(nèi)受力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F隨時(shí)間t的變化如圖所示，則質(zhì)點(diǎn)在【】A．第2s末速度改變方向B．第2s末位移改變方向C．第4s末回到原出發(fā)點(diǎn)D．第4s末運(yùn)動(dòng)速度為零F/Nt/s12341-1D3.動(dòng)量的變化(1)若初、末速度在一條直線上:?P=mvt-mv0先設(shè)正方向:(2)若初末速度不在一條直線上:mv0mvt?P?P=Ⅰ合注意:動(dòng)量的變化量是矢量方向與合外力的沖量方向相同例2.一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的球,以6m/s速度垂直撞墻,又以4m/s速度反向彈回,求小球的動(dòng)量變化及墻對(duì)球做的功v0vt正?P=mvt-mv0=－2×4－2×6=－20kgm/s=16－36=－20J矢量三角形：合力恒定：例2.一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球沿半徑為R的圓做順時(shí)針?lè)较蛩俾蕿関=2m/s的勻速圓周運(yùn)動(dòng),求下述過(guò)程中球的動(dòng)量變化ABC(1)由A到C的過(guò)程中(2)由A到B的過(guò)程中(3)由A到D的過(guò)程中mv0mvtmvtmvt?P=2mv=4kgm/smvt?PDOOD與OA成600角AD?P?P=mv=2kgm/s※一定要注意變化量?P的箭頭指向θα【例4】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個(gè)光滑斜面由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的過(guò)程中，兩種情況具有的物理量相同的是【】A．重力的沖量 B．彈力的沖量C．合力的沖量 D．剛到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量E．剛到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能重力沖量：IG=mgt彈力沖量：IN=mgcosαt合力沖量：I合=△P正確：E練習(xí)1：三.動(dòng)量定理1.內(nèi)容:物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化2.表達(dá)式:I合=?PI合=mvt-mv0F合t=mvt-mv0適合于初、末速度在一條直線運(yùn)動(dòng)適合于合外力恒定的直線運(yùn)動(dòng)3.注意:(1)動(dòng)量定理里的相等指“兩個(gè)量”的大小和方向都相等(2)使用動(dòng)量定理先設(shè)正方向與正方向相反的力、速度取負(fù)值（3）表達(dá)式中的速度是對(duì)地的速度【例5】下列運(yùn)動(dòng)中,在任何相等的時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量完全相同的是【】A.豎直上拋運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)B.平拋運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.簡(jiǎn)諧振動(dòng)恒力動(dòng)量的變化量：△P=mvt-mv01.物體做直線運(yùn)動(dòng)，利用△P=mvt-mv0，△P=I合注意事項(xiàng)：確定正方向2.物體做曲線運(yùn)動(dòng)，只能利用△P=I合從塔頂以相同速率拋出A、B、C三小球，A豎直上拋，B平拋，C豎直下拋。另有D球從塔頂起自由下落，四小球質(zhì)量相同，落到同一水平面上。則【】A.落地時(shí)動(dòng)能相同的小球是A、B、CB.落地時(shí)動(dòng)量相同的小球是A、B、CC.從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞剡^(guò)程中，動(dòng)能增量相同的小球有A、B、CD.從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞剡^(guò)程中，動(dòng)量增量相同的小球是B、Dv0v0v0正確：AD【例6】．質(zhì)量為m=1.0kg的小球從高h(yuǎn)1=20m處下落到軟墊上，反彈后上升的最大高度為h2=5.0m，小球與軟墊的接觸時(shí)間為t=1.0s，則：（1）小球接觸軟墊過(guò)程中動(dòng)量變化為（）（2）小球接觸軟墊過(guò)程中受到軟墊沖量為（）（3）小球接觸軟墊過(guò)程中受到合力沖量為（）A．10kg?m/s，向上 B．30kg?m/s，向下C．30kg?m/s，向上 D．40kg?m/s，向上【例7】．一質(zhì)量為m=1kg的小球以初速度v0=3m/s水平拋出，落地速度為vt=5m/s，不記空氣阻力，求小球在空間飛行過(guò)程中受到的沖量?！鱌=I合=mvy對(duì)比：以v=15m/s平拋一個(gè)小球，小球的質(zhì)量為m=1kg，經(jīng)t=2s小球落地；不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。求：這一過(guò)程中小球的動(dòng)量變化大小?！纠?】如圖所示:質(zhì)量為m=2kg的物體,在水平面F=8N的作用下由靜止開(kāi)始沿著水平面向右運(yùn)動(dòng).已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.若F作用t1=6s后撤去,撤去F后又經(jīng)過(guò)t2=2s物體與豎直墻壁相碰,若物體與墻壁作用時(shí)間t3=0.1s,碰墻后反向彈回的速度v=6m/s,求墻壁對(duì)物體的平均作用力?280N【例9】（’02全國(guó)理綜26題）蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s。若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小。（g＝10m/s2）警惕豎直方向不掉重力三個(gè)過(guò)程v1=10m/sv2=8m/s(F-mg)t=mv2-(-mv1)F=1500N練習(xí).一高空作業(yè)的工人重G=600N,系一條長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m的安全帶,若工人不慎跌落時(shí)安全帶的緩沖時(shí)間t=1s,則安全帶受的平均沖力多大?v1=10m/s兩個(gè)過(guò)程v2=0(F-mg)t=mv2-(-mv1)F=1200N你能用全程做這個(gè)題嗎？變質(zhì)量所以凹槽對(duì)水柱的作用力根據(jù)牛頓第三定律，水柱對(duì)凹槽的沖力大小也為1.8×103N.【例10】消防水龍頭出口截面積為10cm2，當(dāng)水龍頭以30m/s的速度噴出一股水柱，水柱沖到墻上的一個(gè)凹槽后，以相同速率反射回來(lái)，水的密度為ρ=1.0×103kg/m3，問(wèn)水柱對(duì)墻的沖力有多大？解析：規(guī)定水反射回來(lái)的速度方向?yàn)檎较?，取Δt時(shí)間內(nèi)射到凹槽的水柱為研究對(duì)象，它的質(zhì)量為根據(jù)動(dòng)量定理A．

S B．C． D．2S解析：設(shè)時(shí)間Δt內(nèi)從噴口噴出的氣體質(zhì)量為Δm，則

Δm=vΔtS由動(dòng)量定理FΔt=Δm

v∴F=v2S由平衡條件及牛頓第三定律，鋼瓶對(duì)墻的作用力大小為F=v2SD練習(xí)1、如圖所示，一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，頂端與豎直墻壁接觸．現(xiàn)打開(kāi)尾端閥門，氣體往外噴出，設(shè)噴口面積為S，氣體密度為

，氣體往外噴出的速度為v，則氣體剛噴出時(shí)鋼瓶頂端對(duì)豎直墻的作用力大小是（）流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間流過(guò)橫截面的流體的體積解析：選取在△t時(shí)間內(nèi)射到某平面上的面積是s的平面上的氣體的質(zhì)量Δm為研究對(duì)象①②規(guī)定氣體分子反射回來(lái)的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量定理因此分子束撞擊平面的壓強(qiáng)5．某種氣體分子束由質(zhì)量m=5.4×10-26kg，速度v＝460m/s的分子組成，各分子都向同一方向運(yùn)動(dòng)，垂直地打在某平面上后又以原速率反向彈回，如分子束中每立方米的體積內(nèi)有n0＝1.5X1020個(gè)分子，求被分子束撞擊的平面所受到的壓強(qiáng)．建立“流體柱狀模型”，是解決流體類問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)?！纠?1】如圖所示，質(zhì)量為M的汽車帶著質(zhì)量為m的拖車在平直公路上以加速度a勻加速前進(jìn)，當(dāng)速度為V0時(shí)拖車突然與汽車脫鉤，到拖車停下瞬間司機(jī)才發(fā)現(xiàn)。若汽車的牽引力一直未變，車與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，那么拖車剛停下時(shí)，汽車的瞬時(shí)速度是多大？例7.物體A.B用輕繩相連掛在輕質(zhì)彈簧下靜止不動(dòng),如圖所示,A質(zhì)量為m,B質(zhì)量M,當(dāng)連接AB的細(xì)繩突然斷開(kāi)后,物體A上升到某位置速度大小v,這時(shí)物體B的下落速度大小為V,在這段時(shí)間里,彈簧的彈力對(duì)物體A的沖量是【】A.mvB.mv-MVC.mv+mVD.