动量和冲量备课

动量和冲量备课第1页，共39页，2023年，2月20日，星期一一、动量（1）物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，用P表示。P=mv（2）动量是描述机械运动状态的物理量，是状态量。也是复合量。（3）动量是矢量，动量的方向就是速度的方向，单位Kgm/s（4）动量的大小正比于物体的速度，所以动量取决于参照物。一般取地面为参照物。（5）动量的变化量：它是物体受外力的作用后，动量发生变化的量度，它等于物体末动量与初动量的矢量差。动量的变化量的方向与速度变化量的方向相同。第2页，共39页，2023年，2月20日，星期一动量的变化△P例1、一个质量为1kg的钢球，以5m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以5m/s的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动量有没有变化？vv’注：选好正方向△P=P2-P1第3页，共39页，2023年，2月20日，星期一例2、如图,钢球质量为1kg,按如图方向与地面碰撞前后速度的大小都为1m/s.求碰撞过程动量的变化量.动量变化量△P是矢量,即要求出大小也要求出方向第4页，共39页，2023年，2月20日，星期一例3、质量为10kg的物体，当其速率由3m/s变为4m/s时，它的动量变化量的大小不可能是A．10kg.m/sB．50kg.m/sC．70kg.m/sD．90kg.m/s例4、一个物体质量为m，从高为h1处由静止竖直落下，落到钢板上相碰后被反弹，尚能升高h2，以向上为正，则全过程动量的变化量为_________，在与钢板相碰前后动量的变化量____________。（不计空气阻力）第5页，共39页，2023年，2月20日，星期一归纳：某一过程物体末动量P2与初动量P1之差，称为动量的变化量△P。

注：动量的变化量△P也是矢量、但它是过程量。△P的计算：用矢量法则P1与P2同一直线上:规定正方向,简化为代数运算.P1与P2同不共线:根据平行四边形定则来运算.第6页，共39页，2023年，2月20日，星期一说明：（一维情况）①动量变化等于末状态动量减初状态动量，其方向与△v的方向相同既：△p=pt-p0②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。三、关于△p的计算：(二维情况）第7页，共39页，2023年，2月20日，星期一如上图所示的两种情况：而动量变化等于末动量（包括大小和方向）减去初动量（包括大小和方向）。第8页，共39页，2023年，2月20日，星期一1、概念：力F和力的作用时间t的乘积Ft叫做力的冲量。I=Ft牛·秒（N·S）2、冲量是力在时间上的累积效果，是过程量，也是复合量。物理意义：冲量是改变物体机械运动状态的原因。3、重难点(1)恒力冲量的方向与恒力方向相同；(2)变力冲量方向与动量的变化量方向一致；(3)如果物体受几个力的共同作用，则冲量的方向就是合力的方向；(4)求冲量不仅求大小，还需求方向二、冲量第9页，共39页，2023年，2月20日，星期一1：同学用与水平成θ角的大小为F的力拉讲台桌，作用时间为t，讲台桌未被拉动，则F对物体的冲量大小是

，物体受合力的冲量为

。ZxcV\\\\\\\\\\prθF注：冲量由力和力的作用时间决定，与物体是否运动和运动状态无关。第10页，共39页，2023年，2月20日，星期一2、质量为2Kg的物体A，放在光滑的水平面上，受如图F=10N的力作用了10秒，则在此过程中F的冲量大小是________，重力的冲量大小是_______，支持力的冲量是________，合力的冲量是________，合力的冲量与各分量的关系是________。600第11页，共39页，2023年，2月20日，星期一3、一个质量为1kg的静止的物体放在水平地面上，用F=10N的恒力作用在物体上,动摩擦因数为0.2，则：⑴在5s内物体受到的各个力的冲量分别是多少？⑵合力的冲量是多少?

⑶物体的在5s未的动量是多少?⑷在5s内动量的变化是多少?

F370第12页，共39页，2023年，2月20日，星期一4、上抛质量为m的物体，空气阻力大小恒为f，上升时间为t1，下落时间为t2，取向下方向为正，在全过程中重力的冲量为_________，阻力的冲量为____________，合力的冲量为___________。5、四个相同的小球在同样的高度以相同的速率抛出，不计阻力，重力的冲量相同吗？1.抛出后5s内四小球都仍然在空中;2.抛出后5s内四小球有的已落地上;3.从抛出到落地重力的冲量相同吗?第13页，共39页，2023年，2月20日，星期一注意点:冲量的大小只决定于力和力作用的时间;计算冲量必须要明确是哪个力在哪一段时间内的冲量;此力的冲量与其它力无关.要区别某个力的冲量和物体所受的冲量.第14页，共39页，2023年，2月20日，星期一h第15页，共39页，2023年，2月20日，星期一8、质量为1kg的物体从高5m处的平台以1m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求物体落地时的动量。9、关于冲量和动量，下列说法中哪些是错误的（）

（A）冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量

（B）动量是描述物体运动状态的物理量

（C）冲量是物体动量变化的原因

（D）冲量方向与动量方向一致

第16页，共39页，2023年，2月20日，星期一F三、推导：质点在恒力作用下在某一直线上作匀变速运动，试从牛顿定律导出动量定理，要求说明推导过程中每一步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义。理论推导题的表达规范：设模型，设参量，找依据，列方程，推结论，做说明。第17页，共39页，2023年，2月20日，星期一解:设质点的质量为m，初速度为V1，在恒力F的作用下做匀变速直线运动，经时间t，速度变为V2。（物理情景和推导过程中所用的物理量作必要的说明）由牛二定律：F=ma--------①又由加速度的定义得：a=(V2-V1)/t------②

由①②两式得：Ft=mv2-mv1-------③

上式中Ft即合外力的冲量，mv1是初动量，mv2是末动量，mv2-mv1是动量的变化量。（对结果各项的物理意义进行说明）③式即动量定理的表达式（对结论进行说明）

第18页，共39页，2023年，2月20日，星期一理解：1、左边是合力的冲量2、右边是物体动量的改变（左因右果）物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化动量定理3、动量变化的方向与合外力冲量的方向一致4、不仅适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。第19页，共39页，2023年，2月20日，星期一10、某物体受到一个－6NS的冲量作用，则A.物体的动量一定减少B.物体的末动量一定是负值C.物体动量的增量一定与规定的正方向相反D.物体受到的合外力一定与规定的正方向相反11、一个质量为1kg的铁球，从沙坑上方由静止释放，下落1s后刚好落到沙坑表面,又经过0.2s铁球在沙中停止运动。假设沙子对铁球的阻力大小不变，求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。第20页，共39页，2023年，2月20日，星期一12、一物体沿光滑斜面下滑，在此过程中Ａ、斜面对物体的弹力做功为零Ｂ、斜面对物体的弹力的冲量为零Ｃ、物体动能的增量等于重力所做的功Ｄ、物体动量的增量等于重力的冲量注意区别动量和功：一段时间内恒力的冲量一定不为零而恒力的功可能为零（F⊥V时）。第21页，共39页，2023年，2月20日，星期一Fv运用动量定理解题的一般步骤：1、确定研究对象2、确定某过程，确定初、末状态（动量）3。研究对象在所研究过程中的受力分析4、选定正方向（建立坐标系）5、根据动量定理列方程6。解方程，细心运算。第22页，共39页，2023年，2月20日，星期一14、质量为1kg的小球以2m/s的速度向上抛出又回到抛出点，回到抛出点时速度大小不变（阻力不计）求物体受到的总冲量和平均作用力。

13、质量为m=0.1kg的小钢球从h1=5m高处自由下落,与地板碰撞后上升h2=1.8m,设碰撞时间t=0.2s,求钢球对地板的平均冲力.第23页，共39页，2023年，2月20日，星期一15、2002年高考:（20分）蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（g＝10m/s2）第24页，共39页，2023年，2月20日，星期一abc

16、（97上海）某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c是人所能到达的最低点，b是人静止地悬挂着时的平衡位置，不计空气阻力，则正确的是：A。从P至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量；B。从p至C过程中重力所做的功等于人克服弹力的所做的功；C。从p到C的过程中人的加速度不断增大；D。从a至c的过程中加速度方向保持不变p第25页，共39页，2023年，2月20日，星期一17、对于任何运动物体（如汽车），用不变的制动力使它停下来所需时间决定于物体的

（A）初速度（B）加速度（C）质量（D）初动量

动量定理的应用二：解释现象。18、：玻璃杯从同一高度落下，掉在石头上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与石块的撞击过程中（）（A）玻璃杯的动量较大（B）玻璃杯受到的冲量较大（C）玻璃杯动量变化较大（D）玻璃杯的动量变化较快第26页，共39页，2023年，2月20日，星期一19、一个笔帽竖直放在桌面平放的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢抽拉纸条笔帽必倒，若快速拉纸条，笔帽可能不倒，以下说法正确的是（）（A）缓慢拉动纸条时，笔帽受到冲量小（B）缓慢拉动纸条时，纸对笔帽水平作用力小（C）快速拉动纸条时，笔帽受到冲量小（D）快速拉动纸条时，纸条对笔帽水平作用力小注：在“缓冲”现象中，△P不能变小的，都是利用延长作用时间，减小作用力。第27页，共39页，2023年，2月20日，星期一Eg1:抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量300g仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向。Eg2:

质量为M的平板车静止在水平路面上，车与路面间的摩擦不计。质量为m的人从车的左端走到右端，已知车长为L，求在此期间车行的距离？第28页，共39页，2023年，2月20日，星期一20、质量为1kg的物体，以30m/s的水平速度抛出，经4秒落地。求：⑴飞行过程中物体动量的变化量。⑵飞行过程中每秒的动量增量是否相同直接求△P很困难，但这一过程，受到的合外力是恒力，，由I合得△P。第29页，共39页，2023年，2月20日，星期一21、以速度υ0竖直上抛一个质量为m的物体，不计阻力，物体在运动过程中（取竖直向上为正）。（1）动量增量△P随时间t变化的图线是()t△P0t△P0t△P0t△P0

ABCD第30页，共39页，2023年，2月20日，星期一22、若纵轴表示动量的变化率，则动量变化率随时间t的变化图线是图中的哪一个？（取竖直向上为正）（）t△P/t0t△P/t0t△P/t0t△P/t0

ABCD第31页，共39页，2023年，2月20日，星期一1、物体动量变化一定，力F与时间t的关系“缓冲”（延长作用时间）；减小作用时间；2、作用力一定，动量变化与作用时间t的关系：时间的长△P大，反之△P小应用动量定理定性解释物理现象（1）沙坑、海绵、橡皮绳(细绳)、撞车防止和应用（2）抛体运动、第32页，共39页，2023年，2月20日，星期一23：质量为Ｍ的物体悬挂在劲度系数为k的轻质弹簧下端，现用力将物体向下拉动一小段距离后放手，物体沿竖直方向上、下振动起来，其振动周期为Ｔ，求放手后物体从最低点第一次到最高点过程中，重力的冲量和弹簧弹力的冲量。动量定理的应用三：求变力的冲量和曲线运动中动量的变化量学生认为弹力的冲量为零：原因是FNT/2+(-FNT/2);但要注意弹力在上下两个时间段内平均不同第33页，共39页，2023年，2月20日，星期一24、：物体的质量为m，做匀速圆周运动，半径为r，速度为V，周期为T。求半个周期内合外力的冲量的大小。VV不能先求向心力，再用I=Ft计算。只能用动量定理，由△P得I合。第34页，共39页，2023年，2月20日，星期一25、高压水枪中水以恒定速率v0从横截面积为S的水枪中持续不变喷出，水平喷在一竖直墙上。求墙受到的水的冲击力。（已知水的密度为ρ）26、冬天强烈的西北风吹到墙上，墙会受到风的作用力，若风速变为原来的两倍，则墙受到的压力有何变化？第35页，共39页，2023年，2月20日，星期一27、由高压水枪中竖直向上喷出的水柱，将一个质量为m的小铁盒开口向下倒顶在空中，如图所示，已知水以恒定速率v0从横截面积为S的水枪中持续不变喷出，向上运动并冲击铁盒后，以不变的速率竖直返回，求稳定状态下铁盒距水枪口的高度h.第36页，共39页，2023年，2月20日，星期一试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式：系统是两个质点，相互作用力是恒力，不受其他力，沿直线运动要求说