高二物理动量定理习题课[原创]人教版

1、动量定理专题动量定理专题 表达式：F合t= mv2-mv1，或I合=p 推导：设质量为m的物体受合外力F的作用，在t时间内，速度由v1变为v2，其动量的改变为Pmv2-mv1，合外力F的冲量为I=F t， 因为： F=ma， a=(v2-v1)/ t 联立得： F tmatmv2-mv1Pmv1Fmv2Ft大小大小一、内容一、内容：物体所受：物体所受合外力合外力的冲量，等于这个物体的冲量，等于这个物体动量的动量的变化变化。表达式：表达式：F合合t= mv2-mv1，或或I合合=p二、理解二、理解(1)因果性：因果性：合外力的冲量是合外力的冲量是物体动量变化的物体动量变化的原因原因，物体，物体动

2、量的变化是动量的变化是外力冲量作用的外力冲量作用的结果结果。 误解之一：冲量等于动量的变化量误解之一：冲量等于动量的变化量误解之二：冲量等于动量误解之二：冲量等于动量误解之三：合外力冲量就是物体动量的变化误解之三：合外力冲量就是物体动量的变化量量4、 其中其中 指动量的变化率，所以如果指动量的变化率，所以如果一个物体动量变化率越大，则它受的合外力也越大一个物体动量变化率越大，则它受的合外力也越大tPFtP【说明】【说明】1 1、 计算计算F F合合和和mvmv2 2-mv-mv1 1时时, ,要统一要统一规定同一方向为规定同一方向为正方向，将一条直线上的矢量运算变为代数运算。正方向，将一条直线

3、上的矢量运算变为代数运算。2 2、 动量定理公式中的动量定理公式中的I I合合是合外力的冲量，也可以是是合外力的冲量，也可以是外力冲量的矢量合。外力冲量的矢量合。3 3、 动量定理中动量定理中mvmv2 2- mv- mv1 1是研究对象的动量增量，是过是研究对象的动量增量，是过程终态动量与初态动量的差值程终态动量与初态动量的差值( (矢量减法矢量减法) )。式中。式中“- ”- ”号是运算法则，与正方向选取无关。号是运算法则，与正方向选取无关。一、应用动量定理解题一、应用动量定理解题步骤：步骤：1.确定研究对象确定研究对象2.分析物体受力情况（受力分析）和始末状分析物体受力情况（受力分析）和

4、始末状态态3.选取正方向，与正方向相反的动量取负，选取正方向，与正方向相反的动量取负，与正方向相同的动量取正，利用动量定理与正方向相同的动量取正，利用动量定理解题解题例例1、物体、物体A和和B用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图甲，用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图甲，A质量为质量为m，B质量为质量为M，当连接，当连接A、B的绳突然断开后，物体的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为上升经某一位置时的速度大小为VA，这时物体这时物体B下落的速度下落的速度大小为大小为VB，如图乙，则这段时间里，弹簧弹力对物体，如图乙，则这段时间里，弹簧弹力对物体A的冲的冲量为（量为（ ） A、m v

5、A B、m vA-MvB C、m vA+M vB D、m vA+mvB ABABAABBvAvAvBvBAFmgBMg对对A：选向上为正方向：选向上为正方向初动量：初动量：PA=0末动量：末动量：PA=mvA由动量定理：由动量定理：IF-mgt=mVA-0? ? ? ? ? ? ? ?（1）对对B：选向上为正方向：选向上为正方向由动量定理：由动量定理：-Mgt=-MvB-0 ? ? ? ? ? ? （2）初动量：初动量：PB=0末动量：末动量：PB=-mvB由（由（1）（）（2）得：）得：IF=m(vA+vB)二、应用动量定理求解变力冲量例例2、质量为、质量为10Kg的铁锤从某一高处落下后与立

6、在地面上的的铁锤从某一高处落下后与立在地面上的木桩相碰，碰前速度大小为木桩相碰，碰前速度大小为10m/s，碰后静止在木桩上，碰后静止在木桩上，若铁锤与木桩的作用时间为若铁锤与木桩的作用时间为0.1s，求铁锤对木桩的平均作，求铁锤对木桩的平均作用力大小。用力大小。分析：选取铁锤为研究对象分析：选取铁锤为研究对象以向下为正方向以向下为正方向初动量：初动量：P=mv末动量：末动量：p=0由动量定理：由动量定理：(mg-F)t=0-mv得：得： NNNmgtmvF11001000100若上题中，作用时间若上题中，作用时间0.001s，NNNmgtmvF100100100000100可见，重力可以忽略可

7、见，重力可以忽略所以当题中出现所以当题中出现“碰撞时间极短碰撞时间极短”时，重力可忽略，但一时，重力可忽略，但一般情况下重力不可忽略般情况下重力不可忽略（97全国）质量为全国）质量为m的钢球自高处落下，以速率的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直碰地，竖直向上弹起，碰撞时间极短，离地速率向上弹起，碰撞时间极短，离地速率v2，在碰撞过程中，地面，在碰撞过程中，地面对钢球冲量大小和方向（对钢球冲量大小和方向（ ）A、向下；、向下；m(v1-v2) B、向下；、向下；m(v1+v2)C、向上；、向上；m(v1-v2) D、向上；、向上；m(v1+v2)分析：设地面对钢球的冲量为分析：设地面对钢球的冲

8、量为I，以向上为正方向，以向上为正方向则由动量定理：则由动量定理：I-mgt=mv2-(-mv1)得：得：I= m(v1+v2)因为时间极短，所以因为时间极短，所以mgt近似等于零近似等于零（02全国）杂技演员从全国）杂技演员从5m高处钢丝高处钢丝上跌下，落到安全网上，经上跌下，落到安全网上，经1.2s速度速度为零，已知演员的质量是为零，已知演员的质量是60Kg，求，求演员从接触网到速度减为零的过程演员从接触网到速度减为零的过程中受到网的平均作用力。中受到网的平均作用力。三、应用动量定理解释有关现象三、应用动量定理解释有关现象例例3、鸡蛋落在沙地上不易碎，而落在水泥地上易碎，试用动、鸡蛋落在沙

9、地上不易碎，而落在水泥地上易碎，试用动量定理解释这一现象量定理解释这一现象分析：鸡蛋不管是落在沙地上还是水泥地上，最后都是分析：鸡蛋不管是落在沙地上还是水泥地上，最后都是静止，所以它们在落地过程中的静止，所以它们在落地过程中的动量变化相同动量变化相同，受到的，受到的合外力的冲量相同，但落在沙地上时，鸡蛋和地面的作合外力的冲量相同，但落在沙地上时，鸡蛋和地面的作用时间比落在水泥地上时间长，由动量定理用时间比落在水泥地上时间长，由动量定理 得，落在沙地上时，鸡蛋受到地面的作用力要小，所以得，落在沙地上时，鸡蛋受到地面的作用力要小，所以不易碎。不易碎。 tPF点评：点评：1、分析此类问题时，要把哪个量一定，哪个、分析此类问题时，要把哪个量一定，哪个量变化搞清楚量变化搞清楚 2、这种延长作用时间，从而减小作用力的方、这种延长作用时间，从而减小作用力的方法，称为缓冲，即减缓冲击力（不是减小冲量法，称为缓冲，即减缓冲击力（不是减小冲量） 四、想一想、议一议四、想一想、议一议1两名建筑工人抛接砖的动作是怎样的？两名建筑工人抛接砖的动作是怎样的？2太极拳中以柔克刚、四两拨千斤