动量守恒定律章末复习总结ppt课件

1、复习总结,第十六章 动量守恒定律,一、动量 、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量p，用公式表示为 p=mv 2、单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米/秒，符号是 kgm/s 3、动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同； 4、动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量； 5、动量是相对的，与参考系的选择有关,知识点一、动量和动量的变化p,动量定理内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,二、动量的变化量 1、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量p跟初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即 p = p p 2、动量变化的三种情况：大小变

2、化、方向改变或大小和方向都改变,知识点一、动量和动量的变化p,3、一维情况：同一直线上动量变化的运算,若取向右方向为正方向：P P P 0 则P方向向左,若取向左方向为正方向：P P （P） 0 则P方向向左,设P、P、P表示大小,动量定理内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,若某个物体做匀变速运动，即a是定值的运动，速度变化量v at的方向与加速度a的方向相同，由P m v可知，P的方向与a的方向相同,图示法求动量的变化,例：质量为m的铁锤，以速度v竖直打在铁钉上，经过t时间后停止，则在打击时间内，铁锤的动量变化大小是 多少,例：质量为m的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保

3、护，使他悬挂起来，已知弹性安全带的缓冲时间是t，安全带长L，则建筑工人在t时间内的动量变化大小是 多少,知识点一、动量和动量的变化p,例题1：同一直线上动量变化的运算 一维情况,解析：由自由落体运动规律得：V 2 2 g L 选取竖直向上为正方向，则动量变化P 0 m(v) 解得： P,解析：选取竖直向下为正方向 则动量变化P 0 mv) mv 负号表示P的方向竖直向上,二、动量的变化量 3、二维情况：不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则，或三角形定则,P,知识点一、动量和动量的变化p,动量定理内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,若某个物体做匀变速运动，即a是定值的运动

4、，速度变化量v at的方向与加速度a的方向相同，由P m v可知，P的方向与a的方向相同,知识点一、动量和动量的变化p,例题2：同一平面上动量变化的运算 二维情况,将质量为m1 kg的小球，从距水平地面高h5 m处，以v010 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.求： 平抛运动过程中小球动量的变化p的大小,若用平抛运动规律，也可以 方法二：由平抛运动规律知： h gt2 vygt 由平行四边形定则知： vvy 小球动量的增量：pm v 解得：pI10 Ns，方向竖直向下,方法一：本题用动量定理比较简单,vy,一、冲量 、定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个

5、物体的冲量I，用公式表示为I=Ft 2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是Ns 3、冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定 方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同 4、冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应,知识点二、冲量与合外力的冲量,动量定理内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,二、合外力的冲量 1、合外力的冲量：物体所受的每一个外力的冲量的矢量和。 2、可以先求出物体所受的每一个外力的冲量，再用平行四边形定则求出这些冲量的矢量和。 3、可以用平行四边形定则先求出物体所受的合外力，再求出合外力的冲量,知识点二、冲量与合外力的冲量,动量定理内容：物体所受合外力的冲量等于

6、物体的动量变化,各外力作用的时间可以不同,各外力作用的时间必须相同,15如图所示，用0.5 kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度为4.0 m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01 s，那么，若铁锤受的重力不能忽略，铁锤钉钉子时，钉子对铁锤的平均作用力是多大？(g取10 m/s2,例题3：同一直线上动量变化的运算 一维情况,知识点二、冲量与合外力的冲量,解析：设铁锤与钉子接触过程中，钉子对铁锤的平均作用力大小为F，选取竖直向上为正方向 已知： m 0.5 kg ， t 0.01 s v1 4.0 m/s，v2 0， 铁锤的动量变化：p mv2m(v1) 铁锤受的合外力

7、的冲量：I Ftmgt 由动量定理得：I p 解得： F2205 N，方向竖直向上,首先要对铁锤进行受力分析,例题4：同一平面上动量变化的运算 二维情况,知识点二、冲量与合外力的冲量,可先求出P，再用(I P)求I,一、动量定理 1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。 2、表达式： 或 3、加深理解： 1）过程量可通过状态量的变化来反映； 2）表明合外力的冲量是动量变化的原因； 3）动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同；合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致，但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度,知识点三、动量定理,二、

8、动量定理适用范围： 1、动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值； 2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题； 3、动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和变速运动问题。 4、动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态,知识点三、动量定理,三、动量定理的应用 1. 求冲量或动量的变化量 (1)应用I=p求变力的冲量：如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用Ft求变力的冲量，这时可以求出该力作用下物体动量的变化p，等效代换变力的冲量I

9、。 (2)应用p=Ft求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化：曲线运动的物体速度方向时刻在变化，求动量变化p=p-p需要应用矢量运算方法，比较麻烦。如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化。 2. 利用动量定理求平均作用力 在碰撞、打击等问题中，作用时间短，作用力大，且在撞击过程中作用力是变力，无法用牛顿运动定律解决。但动量定理不仅能解决恒力作用问题，也能解决变力作用问题,知识点三、动量定理,3定性解释一些物理现象 在动量变化一定的情况下，如果需要增大作用力，必须缩短作用时间。如果需要减小作用力，必须延长作用时间，这就是缓冲作用。 4定量计算 在用动量定理计算有关问题时，要注意力

10、必须是物体所受的合外力，以及动量定理的矢量性，求解前先规定正方向，再简化为代数运算(一维碰撞时)。 5动量定理是解决动力学问题的一种重要方法 对于只涉及物体运动时间而不涉及加速度的问题，用动量定理要比用牛顿运动定律解题方便得多,知识点三、动量定理,例题5： 一个铁球，从静止状态由10 m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用时0.4 s，该铁球的质量为336 g，求：(结果保留两位小数，g取10 m/s2) (1)从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量,解析答案,知识点三、动量定理,先受力分析和运动分析,解析答案,3)泥潭对小球的平均作用力大小为多少？ 解析由Ft26.10 Ns

11、得：F15.25 N,知识点三、动量定理,2)从进入泥潭到静止，泥潭对小球的冲量,先受力分析和运动分析,一、动量守恒定律 1 、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变,2 公式：P= P,知识点四、动量守恒定律,二、实际应用时的三种常见形式 (1)作用前后都运动的两个物体组成的系统： m1v1m2v2m1v1m2v2 (2)原来静止的两物体(爆炸、反冲等)： 0m1v1m2v2 (3)作用后两物体共速：m1v1m2v2(m1m2)v,知识点四、动量守恒定律,三、动量守恒定律的适用条件 (1)理想守恒：系统不受外力或所受合外力为零，则系统动量守恒。 (2)近似守恒：

12、系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。 (3)某方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒,知识点四、动量守恒定律,知识点四、动量守恒定律,先分析判断是否满足守恒的条件,例题6：一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示，图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止.重力加速度为g.求： (1)木块在ab段受到的摩擦力Ff,解析答案,解析

13、木块在斜面上上升到最高点时，木块与物体P具有相同的水平速度，设为v1.以v0的方向为正方向，由 动量守恒定律得mv0(m2m)v1 此过程中，由动能定理得,知识点四、动量守恒定律,2)木块最后距a点的距离s 解析设最后木块与物体P的共同速度为v2， 由动量守恒定律得mv0(m2m) v2 整个过程中，根据动能定理得,解析答案,返回,知识点四、动量守恒定律,例题7：如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上槽的左侧有一竖直墙壁现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是 A小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动 B小球在

14、槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 C小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 D小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒,解析小球从下落到最低点的过程中，槽没有动，与竖直墙之间存在挤压，动量不守恒；小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽与竖直墙分离，水平方向动量守恒；全过程中有一段时间系统受竖直墙弹力的作用，故全过程系统水平方向动量不守恒，选项D正确；小球离开右侧槽口时，水平方向有速度，将做斜抛运动，选项A错误；小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽往右运动，斜槽对小球的支持力对小球做负功，小球对斜槽的压力对斜槽做正功，系统机械能守恒，选项B错而C对答案CD,知识点四、动量守