演示文稿动量冲量动量定理

演示文稿动量冲量动量定理当前第1页\共有48页\编于星期五\4点（优选）动量冲量动量定理当前第2页\共有48页\编于星期五\4点２０．如图，若ｘ轴表示时间，ｙ轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系。若令ｘ轴和ｙ轴分别表示其他的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是Ａ．若ｘ轴表示时间，ｙ轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系Ｂ．若ｘ轴表示频率，ｙ轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系Ｃ．若ｘ轴表示时间，ｙ轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系Ｄ．若ｘ轴表示时间，ｙ轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系2010年高考选择压轴第20题当前第3页\共有48页\编于星期五\4点08年北京24.（20分）有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示。（1）已知滑块质量为m,碰撞时间为，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。当前第4页\共有48页\编于星期五\4点24.（20分）有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示。（1）已知滑块质量为m,碰撞时间为，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。（2）为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速下滑（经分析，A下滑过程中不会脱离轨道）。a.分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系;b.在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°。求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。

当前第5页\共有48页\编于星期五\4点3.（20分）对于同一个物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。（1）一段横截面积为S，长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子质量为e，该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v（a）求导线中的电流I（b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F（2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量，为简化问题，我们假定:粒子大小可以忽略，其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等，与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变，利用所学力学知识，导出容器壁单位面积所受粒子压力f与m,n,和v的关系.（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）2013年高考

第24题20分当前第6页\共有48页\编于星期五\4点

WStI∆Ek∆P力的时空链接理解六个物理过程量：时间、位移、冲量、功、动量增量、动能增量的内涵和外延从左到右是一定，从右到左是不一定时空链接图当前第7页\共有48页\编于星期五\4点

力学主干知识要点

一个中心三个基本点两个焦点

围绕一个中心转强化三个基本点

兼顾两个焦点力的观点

能量为中心能量的观点波动和天体动量的观点当前第8页\共有48页\编于星期五\4点

1、理解动量的概念

定义：动量大小：p=mv

描述的对象：物体

注意：

动量的矢量性

动量的瞬时性

动量的相对性

动量与动能的关系——见下表当前第9页\共有48页\编于星期五\4点动量动能定义式P=mvEk=

mv2/2矢、标性矢量标量变化原因物体所受的合外力的冲量外力做功之和，或合外力的功大小关系p=

Ek=

对于给定的物体，动能发生了变化，动量也一定发生变化；而动量发生变化，动能却不一定发生变化

动量与动能当前第10页\共有48页\编于星期五\4点

冲量的计算

(1)定义I=Ft——只求恒力的冲量

(2)动量定理I=p’-p——变力的冲量注意功和冲量的不同——详见下表定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量：I=Ft描述对象：力；有矢量性冲量的物理意义（1）冲量是动量变化的量度（2）冲量是描述力在时间上的积累效果2、理解冲量的概念当前第11页\共有48页\编于星期五\4点冲量与功

冲量功力的积累对时间的积累对空间的积累定义式I=FtW=Fscosα矢、标性矢量标量联系的量动量增量动能增量某力对物体做了功，该力一定有冲量；而某力有冲量，该力却不一定做了功定义Ft为冲量；定义mv为动量,冲量对力而言；动量对物体而言。当前第12页\共有48页\编于星期五\4点

例

以下说法中正确的是：

Ａ．动量相同的物体，动能也相同；

Ｂ．物体的动能不变，则动量也不变；

Ｃ．某力Ｆ对物体不做功，则这个力的冲量就为零；

Ｄ．物体所受到的合冲量为零时，其动量方向不可能变化.例题目的——概念的理解D当前第13页\共有48页\编于星期五\4点3.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。即I=Δp

（2）动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。

（3）现代物理学把力定义为物体动量的变化率：（牛顿第二定律的微分形式）。

（4）动量定理的表达式是矢量式。规定正方向。当前第14页\共有48页\编于星期五\4点（5）说明

1、升华对冲量的认识：I＝Ｆ×t。冲量是作用力的时间积累。

2、明确合力的冲量等于物体的动量变化。动量变化又叫动量的增量，明确ΔＰ＝Ｐ2－Ｐ1

3、动量定理ΣＦ×t=ΔP是对某一物体或某一系统而言，更多的是用于前者，但运用某一系统时往往比牛顿第二定律和动量守恒定律解题简单的多如本节的第二个问题。

4、注意：（1）在物体受变力作用时动量定理仍然成立．但此时不可用F·t表示冲量，动量定理可表达为ΣI=ΔP．（2）动量定理中的速度通常均指以地面为参照系的速度．当前第15页\共有48页\编于星期五\4点会用动量定理解释实际现象——打击、缓冲会用动量定理求动量变化或冲量会合理选择动量定理或动能定理会用动量定理处理复杂的多过程问题会用动量定理处理F-t图象问题会求解流体问题

主要题型——会求解光压和气压等问题

当前第16页\共有48页\编于星期五\4点4、两个定理1、动量定理：

动量定理：F合t=Δp，描述的是“力在时间上的积累效果”——改变物体的动量；该式是矢量式，即动量的变化方向与合冲量的方向相同。动能定理：F合S=ΔEK，描述的是“力在空间上积累效果”——改变物体的动能；该式是标量式。2、动能定理：I合=Δp

或F合t=mv2-mv1W合=ΔEK或F合S=mv22/2-mv12/2

用动量定理、动能定理解题关键：（1）正确地分析研究对象的受力（2）准确地分析物体的运动。

对系统用动量定理分析受力只分析系统外力；对系统用动能定理分析受力不仅分析系统外力，还要考试系统内力做功，一般指系统内滑动摩擦力做功。当前第17页\共有48页\编于星期五\4点会用动量定理解释实际现象

——打击、缓冲当前第18页\共有48页\编于星期五\4点1.人从高处往下跳，一般都是脚尖先着地，接着让整个脚着地，并且曲腿，这样是为了A.减小人受到的冲量B.减小人的动量变化C.延长与地面的作用时间，从而减小人受到的作用力D.延长与地面的作用时间，使人受到地面给他的弹力小于人所受的重力C当前第19页\共有48页\编于星期五\4点

2.关于物体的动量，下列说法中正确的是

A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向B．物体的加速度不变，其动量一定不变C．同一物体的动量越大，其速度一定越大D．物体的动量越大，其惯性也越大[目的]：动量与速度、惯性等物理量的区别当前第20页\共有48页\编于星期五\4点3如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面的边缘上，当以速度v快速抽出纸条后（时间很短），铁块掉在地上的P点.若以2v速度抽出纸条，铁块仍离开桌面并掉在地面上，则铁块落地点为(

)A.仍在P点

B.在P点左边C.在P点右边不远处

D.在P点右边原水平位移的两倍处当前第21页\共有48页\编于星期五\4点4.一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢拉动纸条笔帽必倒；若快速拉纸条，笔帽可能不倒。这是因为（）A.缓慢拉动纸条时，笔帽受到冲量小B.缓慢拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小C.快速拉动纸条时，笔帽受到冲量小D.快速拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小当前第22页\共有48页\编于星期五\4点5.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则()

A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量

B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小

C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零

D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于阻力冲量ACt1t2V1=0V2V3=0当前第23页\共有48页\编于星期五\4点

6.如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，两种情况具有的物理量相同的是

A．重力的冲量B．重力的功

C．弹力的冲量D．弹力的功

E．合力的冲量F．合力的功

G．刚到达底端时的动量

H．刚到达底端时的动能方向性当前第24页\共有48页\编于星期五\4点动量定理的定量分析计算当前第25页\共有48页\编于星期五\4点

1如图，一质量为0.5kg的小球，以速度v1=3m/s撞向墙壁后以速度v2=5m/s的速度被弹回，求这段时间内该物体的动能变化量和动量变化量。v1v2标量的计算与矢量计算的区别判断

初速度v1=3m/s水平向右，

末速度v2=5m/s竖直向上，求这段时间内该物体的动能变化量和动量变化量。当前第26页\共有48页\编于星期五\4点2一个质量为1kg的物体，从20m的高处以速度v0=10m/s水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，求：①从抛出到落地前一瞬间受到的重力的冲量②从抛出到落地前一瞬间物体动量的变化③物体落地瞬间的速度？总结求动量变化或冲量的方法会用动量定理求动量变化或冲量当前第27页\共有48页\编于星期五\4点3两个物体的质量分别m1=2kg,m2=3kg。它们具有相同的初动量当他们受到相同的恒定阻力逐渐停下来的过程中，通过的位移大小之比s1:s2=

，所花的时间之比t1:t2=

.若他们的初动能相同，则通过的位移大小之比s1:s2=

，

所花的时间之比t1:t2=

.当前第28页\共有48页\编于星期五\4点4钢球从高处向下落，最后陷入泥中，如果空气阻力可忽略不计，陷入泥中的阻力为重力的n倍，求(1)钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中的深度h的比值H∶h=?(2)钢珠在空中下落的时间T与陷入泥中的时间t的比值T∶t=？

(1)对钢球运动全过程，由动能定理mg(H+h)－nmgh=0

H+h=nh

∴H:h=n-1

(2)对钢球运动全过程，由动量定理

mg(T+t)－nmgt=0

T+t=nt

∴T:t=n-1当前第29页\共有48页\编于星期五\4点5完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上，分别在水平拉力F1、F2作用下，由静止开始做匀加速直线运动，分别经过t0和4t0，速度分别达到2v0和v0，然后撤去F1、F2，甲、乙两物体继续做匀减速直线运动直到静止，其速度随时间变化情况如图所示，则A．若F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为s1，s2，则s1>s2B．若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，则有s1>s2C．若F1、F2所做的功分别为W1，W2，则W1>W2D．若F1、F2的冲量分别为I1，I2，则I1>I2当前第30页\共有48页\编于星期五\4点6.一个质量为m=0.20kg的小球从1.25m的高处自由下落，落到一块厚软垫上，若小球从接触软垫到陷至最低点所用时间为，则这段时间内软垫对小球的平均冲力的大小为[g取10m/s2]A.2.0NB.3.0N当前第31页\共有48页\编于星期五\4点7质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s，安全带长5m，取g=10m/s2,求安全带所受的平均冲力的大小？解：整个过程的初态、末态动量均为0；

所以对整个过程运用动量定理有：IG1+IG2+IF=0

即：－mg·t1－mg·t2+F·t2=0

故：F=mg(t1+t2)/t2=1100N当前第32页\共有48页\编于星期五\4点8一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中，

A.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为mv2/2

B.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为零

C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2/2

D.地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零B当前第33页\共有48页\编于星期五\4点

9一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力。经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s。在这段时间里水平力做的功为？水平力的冲量为？10如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用于同一物体，物体通过一段位移，F1做功为4J，F2做功为3J，则F1、F2的合力做功为？若上题中F1的冲量为4Ns，F2的冲量为3Ns，则合力的冲量为？方向性、标量的计算与矢量计算的区别判断当前第34页\共有48页\编于星期五\4点11有两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且ma＞mb，它们的初动能相同，若a和b分别受到不变的阻力Fa和Fb的作用，经过相同时间停下来，它们的位移分别是sa和sb，则：()

A．Fa＞Fb，sa＜sb；B．Fa＞Fb，sa＞sb；

C．Fa＜Fb，sa＜sb；D．Fa＜Fb，sa＞sb如果已知条件是时间的信息，则用动量定理，如果已知条件是位移的信息，则用动能定理当前第35页\共有48页\编于星期五\4点

12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。若把在当作恒力处理，取g=10m/s2。求：这段时间内网对运动员的作用力的大小。

蹦极中，系在人身上的弹性绳长为H，一质量为m的某人由静止自由下落，当弹性绳的长度为H+L时，此人的速度为零，求在弹性绳作用时间内对人的平均拉力？动能定理、动量定理的联系和区别，

以及会合理选择使用动能定理、动量定理当前第36页\共有48页\编于星期五\4点13一单摆摆球质量m=0.2kg，摆长l=0.5m．今将摆球拉高与竖直方向成50角处由静止释放，求摆球运动至平衡位置过程中重力的冲量和合力的冲量．（g＝10m／s2）重力的冲量可以直接求但由于合力是变力，因此合力的冲量可以利用动量变化量来求当前第37页\共有48页\编于星期五\4点14一个静止的质点，在0～4s时间内受力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在()A．第2s末速度改变方向B．第2s末位移改变方向C．第4s末回到原出发点D．第4s末运动速度为零利用F-t图像的面积求F的冲量当前第38页\共有48页\编于星期五\4点会求解变质量的流体问题

当前第39页\共有48页\编于星期五\4点1高压采煤水枪出水口的截面积为s，水的射速为v,射到煤层上后水的速度变为零，若水的密度为ρ，求水对煤层的平均冲击力？

联系实际，深化拓展，拓宽视野

国产水刀就是将普通的水加压使其从口径为0.2mm的喷嘴中以800m/s-1000m/s的速度射出的高压水流。目前国产的超高压数控的万能水切割机以其神奇的切割性能在北京国际展览中心举行的第五届国际展览会上获金奖，它能切割40mm厚的钢板，50mm厚的大理石等材料，并引起轰动。F=ρsv2当前第40页\共有48页\编于星期五\4点2一架质量为M=500kg的直升机,其螺旋桨把空气以V=50m/s的速度下推,恰使直升机停在空中,则每秒钟螺旋桨所推下的空气的质量为多少千克?当前第41页\共有48页\编于星期五\4点

会求解变质量的流体问题

3由高压水枪中竖直向上喷出的水柱，将一个质量为m的小铁盒开口向下顶在空中，如图所示，已知水（密度ρ已知）以恒定速率v0从横截面积为S的水枪中持续喷出，向上运动并冲击小铁盒后，以不变的速率竖直返回，求稳定状态下小铁盒距水枪口的高度。当前第42页\共有48页\编于星期五\4点4为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1.0小时内杯中水上升了45mm。查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s。据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）