动量和动量定理-课件

1.动量是物体的质量和速度的乘积，速度有相对性，在没有特殊说明的情况下，v应是相对什么物体的速度？动量的方向与速度方向有何关系？提示：在没有特殊说明的情况下，v指的是相对地面的速度.由于速度有相对性，从而与速度有关的动量也有相对性，且动量的方向与速度的方向相同.2.物理量有过程量和状态量之分.动量是过程量还是状态量？试再举出几个与动量相类似的物理量.提示:动量是状态量.常见的状态量还有速度、加速度、动能等.3.(1)当两个物体的动量相同时，其动能一定相同吗？(2)当两个物体的动能相同时，其动量一定相同吗？(3)一个物体的动量变化时，动能是否改变？若一个物体的动能变化时，动量是否改变？提示:(1)不一定.物体的动量p=mv，物体的动能两者的关系为或当两物体的动量相同时，质量不一定相同，所以动能不一定相同.(2)不一定.动能是标量，动量是矢量，方向不一定相同，再者由可知，当m不同时，其动量的大小也不相同.(3)动量变化时，可能是方向变化，所以动能不一定变化；物体的动能变化时，其速度的大小一定发生了变化，所以物体的动量一定变化.4.动量的变化量也是矢量，动量变化量的方向与初状态的动量方向一定相同吗？如何确定动量变化量的方向？提示:不一定相同.因为动量变化量的方向与动量无直接关系.若动量变化量为正值则说明与规定方向相同，为负值时与规定方向相反；若物体初、末状态的动量不在同一条直线上时，应该用平行四边形定则确定动量变化量的大小和方向.动量与动能(1)两者都是描述物体运动状态的物理量，动能从能量的角度描述物体的状态，动量从物体的作用效果方面描述物体的状态.(2)动量是矢量，动能是标量；当某一物体速度变化时，物体的动量一定随之变化，物体的动能可能随之变化，也可能不变；当某一物体只是速度方向变化时，物体的动量随之变化，物体的动能不变，当物体的动能变化时是指速度大小变化，在这种情况下动量一定变化.(3)联系：典例1一个质量为0.5kg的足球，以20m/s的初速度向东运动，被运动员踢了一脚后，改为以20m/s的速度向西运动.(1)如取向东方向为正方向，则初动量p1为________，末动量p2为_____，运动员踢球过程中，球的动量变化量为____.(2)如取向西方向为正方向，则初动量p1为_____，末动量p2为______，运动员踢球过程中，球的动量变化量为_____.求解该类问题的思路：(1)选取正方向；(2)确定初末动量；(3)计算动量增量.【规范解答】(1)取向东方向为正方向时，初速度v1=20m/s，末速度v2=-20m/s，所以初动量p1=mv1=0.5×20kg·m/s=10kg·m/s，末动量p2=mv2=0.5×(-20)kg·m/s=-10kg·m/s，动量的变化量Δp=p2-p1=-10kg·m/s-10kg·m/s=-20kg·m/s.“-”号说明Δp的方向与规定的正方向相反，即Δp的方向向西.(2)取向西方向为正方向时，初速度v1=-20m/s，末速度v2=20m/s，所以初动量p1=mv1=0.5×(-20)kg·m/s=-10kg·m/s，末动量p2=mv2=0.5×20kg·m/s=10kg·m/s.Δp=p2-p1=10kg·m/s-(-10)kg·m/s=20kg·m/s.答案：(1)10kg·m/s-10kg·m/s-20kg·m/s(2)-10kg·m/s10kg·m/s20kg·m/s1.物理上的量可分为过程量和状态量两类，试想冲量是过程量还是状态量？某物体静止时，物体的重力对物体做功一定为零，而重力的冲量如何？提示:(1)冲量描述的是力在时间上的积累效果，因此冲量是过程量.(2)物体静止一段时间，其位移为零故重力做功是零，但重力的冲量不为零，因为冲量是指力与时间的乘积.2.选择的参考系不同，物体在同一状态时动量可能不同，物体所受的力在某段时间内的冲量相同，这说明冲量有什么特性？提示:冲量是力与作用时间的乘积,与参考系的选取无关，这说明冲量具有绝对性.3.结合本节“汽车碰撞试验”提出增加安全系数的几点建议.提示:(1)驾驶员应系好安全带.(2)车内装上安全气囊.4.在进行跳高或撑杆跳高比赛时，为什么要放上厚厚的海绵垫子？提示:(1)当运动员从高处落下时，速度逐渐增大，如果落到地面时与地面发生碰撞，作用时间很短，对人产生很大的冲力，有可能使人受伤.(2)当人落在厚厚的海绵垫子上时，人从开始接触垫子到最后停止运动经历的时间延长，运动员所受的冲力明显减小，对运动员起到保护作用.5.在运输玻璃仪器等一些易碎物品时通常采取什么措施？提示:为减小碰撞、震动时的冲击力，通常在易碎物品周围垫一些碎纸或棉花等比较柔软的东西.冲量的计算(1)对于大小、方向都不变的恒力，它们的冲量可用I=Ft计算.(2)变力的冲量的计算：①若力是同一方向均匀变化的力，该力冲量可以用平均力计算，其公式为②用图象计算.如图所示，若某一力方向恒定不变，那么在F-t图象中，图中阴影部分的面积就表示力在时间Δt=t2-t1内的冲量.③用动量定理I=Δp间接求出.典例2(2011·朝阳区高二检测)质量为65kg的人从h=1.25m高处跳下，绷直双腿与地面接触后经0.1s停下，地面对他的平均作用力多大?为了安全，人跳下与地面接触后，双腿弯曲使人下蹲，若经0.8s停下，地面对他的平均作用力是多大?(g=10m/s2)解答本题时应明确以下两点：(1)人从高处下落做自由落体运动，与地面接触受到向上的弹力，最后减速为零.(2)可以分过程应用动量定理求解，也可整个过程应用动量定理求解.【规范解答】方法一：全过程法：取人下落方向为正方向，人自由下落时间设人所受平均作用力为F，人触地时间设为t，则在人从开始跳下到速度减为零，由动量定理：mg(t0+t)-Ft=0,得人所受平均作用力为当t=0.1s时，当t=0.8s时，方法二：分过程法：取人下落方向为正方向，人自由下落的末速度设人所受平均作用力为F，人触地时间设为t，则在人从开始与地面接触到后来速度为零的过程中，由动量定理：mgt-Ft=0-mv得出人所受平均作用力为当t=0.1s时，F=3900N,当t=0.8s时，F=1056.25N.答案：3900N1056.25N1.(2011·昆明高二检测)下列各物理量中，不是矢量的是()A.动量B.动能C.电场强度D.磁感应强度【解析】选B.矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向，动能没有方向，故动能是标量.而动量、电场强度、磁感应强度是矢量，故A、C、D错误.2.单位跟动量变化率的单位相同的物理量是()A.力B.加速度C.冲量D.动能【解析】选A.由知动量变化率单位是N,故A对.而加速度、冲量、动能的单位分别是m/s2、N·s、J，故B、C、D错.3.(2011·遵义高二检测)一个物体的速度改变了但质量不变，下列说法正确的是()A.动能一定改变B.动能不一定改变C.动量一定改变D.动量不一定改变【解析】选B、C.一个物体的速度改变了，也可能只是其方向改变了，故动能不一定改变，故A错、B对；但不论是速度的大小或方向改变，其动量一定改变，C对、D错.4.物体A、B的质量之比为mA∶mB=4∶1，使它们以相同的初速度沿水平地面滑行，若它们受到的阻力相等，那么它们停下来所用的时间之比为tA∶tB=____________，