动量定理 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

情景引入思考1：上述两幅图均发生了什么运动？思考2：安全气囊、海绵垫为什么能够起到保护的作用？

动量定理问题情景1：在光滑水平面上的质量为m的物体在水平恒力F的作用下，经过时间t，速度由v

变为v′.可得Ft=mv′-

mv

，即Ft=p′-p

【分析】如图所示,物体的初动量为p=mv,末动量为p′=mv′

,由加速度的定义式:由牛顿第二定律

F=ma,问题情景2：假设在拉力F和阻力f的共同作用下，质量为m的物块的速度由v1

变为v2

，已知两力作用的时间为t，试运用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度，联立两式消去加速度，找出力与质量和速度的关系。冲量动量一、冲量1.定义：某力的冲量为该力和该力作用时间的乘积叫做该力的冲量I。2.表达式：I=Ft（公式中的F为恒力）3.单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s4.对冲量的理解：（1）冲量为矢量，方向由该力方向决定；（2）冲量是过程量，反映力对时间的积累效应（3）公式中F为恒力，若是变力求冲量不可直接用。可以用平均值或者F-t图像求解【例题1】如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成60度角的恒力F的作用，时间t后，物体仍然保持静止，现有以下看法A、物体所受拉力F的冲量方向水平向右B、物体所受拉力F的冲量大小为Ftcos60°C、物体所受摩擦力的冲量大小为0D、物体所受合力的冲量大小为0你认为这些看法正确吗？请简述你的理由【例题2】质量m=2kg的物体，在a=370的光滑斜面的顶端由静止滑下，已知斜面的长为s=12m，g=10m/s2,物体由斜面的顶端下滑到底端的过程中.求:(1)物体所受各个力各自的冲量？(2)合力的冲量？思考：（3）如何求合力的冲量？合力冲量：1、I=F1t1＋F2t2＋··（注意方向）；2、I合=F合·Δt（4）有哪些方法可以求物体到达底部的速度？5.冲量与功的联系：冲量功区别公式标、矢量意义正负作用效果单位N·SI=FtW=Fxcosθ矢量标量N·m（J）力对时间的积累,对应一段时间力对位移的积累,对应一段位移正负表示与正方向相同或相反正负表示动力做功或阻力做功改变物体的动量改变物体的动能二、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：3.对公式的理解：（1）公式中的I指的是合外力的冲量；（2）该公式只考虑初末状态，不考虑中间过程；（3）动量的变化率指的是合外力。4.动量定理的应用：（1）定性分析：安全气囊，海绵垫等等手机壳鸡蛋托泡沫网船靠岸时边缘上的废旧轮胎摩托车头盔里的衬垫跳高用的海绵垫用动量定理解释下列情况：越长，一定，越短，则F越小.则F越大.一定，——缓冲作用4.动量定理的应用：（2）定量计算：【例题3】一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。球棒对垒球的平均作用力是多大？

【例题4】如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为L＝5m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t＝1.2s，则安全带受的平均拉力是多少？(g取10m/s2)

【例题5】使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为S，水