动量定理课件高二上学期物理人教版选择性

第一章

动量守恒定律第2节

动量定理

目录主题(二)动量定理主题(三)动力学的三把钥匙

主题(一)冲量第2节

动量定理主题(四)流体模型

发生碰撞小球受到力的作用小球撞墙后动量P发生变化的原因是什么？新课引入动量改变F=maFt=mv2-mv1

问题情景:质量为m的物体在光滑水平面上，在恒力F的作用下，经过时间t，速度由v1变为v2。则力F与动量变化的关系如何？=ΔP若地面粗糙，物体的摩擦力为f?F-f=maFt-ft=mv2-mv1

=ΔPFt这个量跟动量的变化量有密切关系新课引入Ft称冲量冲量第一部分一、冲量1.定义:力与时间的乘积2.公式:4.单

位:牛·秒矢量，方向与力相同3.标矢性:(N·S)I=Ft注意：冲量是过程量，必须针对一段时间5.冲量与功：冲量功区别公式标矢性单位正负表示物理意义图像一、冲量注意：某个力有冲量，但不一定做功；有功一定有冲量。N·SI=Ft(对时间的积累)W=Fxcosθ(对空间的积累)矢量标量N·m（J）F-t图像中面积表冲量F-x图像中面积表功与正方向相同或相反动力做功或阻力做功改变物体的动量改变物体的动能F0tF0x5.冲量与功6.变力的冲量一、冲量6.变力的冲量F0tF0tF2F1t0F2F1t0①图像法:F-t图像中面积②平均值法:IF=

思考:如何求此物体合力的冲量？NFfmgθV1V2tI合=F合t=(Fcosθ-f)tF合t=mat=mv2-mv1I合=ΔP动量定理第二部分②对于I合，可先算各力的合力，再算合力冲量，也可先算各力冲量，再求矢量和。二、动量定理1.内容:一个物体合力的冲量等于动量的改变量2.公式:3.理解:①此为矢量式，ΔP方向与F合相同=ΔPF合Δt=mv2-mv1对F合、V计算，要考虑方向

③合力等于动量的变化率，F合大则动量变化快不考虑中间过程，只考虑初末状态。【典例1】如图所示，一恒力F与水平方向夹角为θ，作用在置于粗糙水平面上，质量为m的物体上，作用时间为t，物体保持静止，则力F的冲量为————，合力的冲量————

A.FtB.FtcosθC.0

D.(mg-Fsinθ)tACFθt【典例2】一质量为0.1kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，棒与球作用时间为0.01s。棒对垒球的平均作用力？

v1=25v2=45F法1：牛二a=

规定初速度方向为正方向=-7000m/s2F=ma=700N法2：动量定理-FΔt=m(-v2)-mv1I合=ΔP得:F=700N【典例3】丰富的课外活动蕴含了很多有趣的物理知识。在某次课外活动中，一同学将质量为0.5kg的弹力球从h1=1.25m高处自由下落，与地面碰撞后回弹高度为h2=0.8m。设碰撞时间为0.1s，回弹的速度方向竖直向上，g取10m/s2，不计空气阻力。求弹力球对地面的平均作用力。法1:分阶段

h1h2=5m/s

v1==4m/s

同理v2=碰撞过程列动量定理

I合=ΔP规定下为正方向mgΔt+(-FΔt)=m(-v2)-mv1得F=50N由牛顿第三定律

F/=F=50N方向向下【典例3】丰富的课外活动蕴含了很多有趣的物理知识。在某次课外活动中，一同学将质量为0.5kg的弹力球从h1=1.25m高处自由下落，与地面碰撞后回弹高度为h2=0.8m。设碰撞时间为0.1s，回弹的速度方向竖直向上，g取10m/s2，不计空气阻力。求弹力球对地面的平均作用力。法2:全程动量定理I合=ΔPh1h2mg(t1+Δt+t2)+(-FΔt)=0-0得F=50N由牛顿第三定律

F/=F=50N方向向下法1:碰撞过程列动量定理

I合=ΔP规定下为正方向mgΔt+(-FΔt)=m(-v2)-mv1得F=50N

得t1=0.5s同理得t2=0.4s【典例4】质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好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1.5s，安全带自然长度为L=5m，g取10m/s2，求安全带所受的平均冲力的大小？V0得:F=1000N解：

得V=10m/s弹性绳起作用的阶段动量定理mgt+(-Ft)=0-mvL二、动量定理1.内容:一个物体合力的冲量等于动量的改变量2.公式:3.理解:=ΔPF合Δt=mv2-mv1

4.适用范围:①适用恒力、变力的冲量，变力理解为平均值。②适用直线、曲线等各种运动，化繁为简。③适用于宏观、微观等各种现象。不考虑中间过程，只考虑初末状态。动量定理：合外力的冲量等于物体动量的改变量动能定理：合外力的功等于物体动能的改变量描述力对时间的积累效应描述力对距离的积累效应思考1：动量定理与动能定理的异同？牛二定律：F合=ma瞬时方程动力学的三把钥匙第三部分1.牛二定律:F合=ma2.动能定理:F合x=max3.动量定理:F合t=mat

V∆tS思考：持续的风以V的速度冲击静止船上的面积为S的帆，冲击后风速减为零，已知风的密度为ρ，求风对帆的冲击力？FF瞬时方程三、动力学的三把钥匙流体模型第四部分思考：持续的风以V的速度冲击静止船上的面积为S的帆，冲击后风速减为零，已知风的密度为ρ，求风对帆的冲击力？-F·∆t=Δm=ρSV∆t得：F=ρSV21.柱体类取向右为正方向，以气柱为研究对象0-ΔmVV∆tSFF四、流体模型-F/·∆t=ΔmV船-ΔmV0Δm=ρS(V0-V船)∆t得：F/=ρS(V0-V船)2思考：持续的风以V0的速度冲击船的面积为S的帆，稳定后船的速度为V船，冲击后风速相对船减为零，已知风的密度为ρ，求风对帆的冲击力？V∆tSFF1.柱体类四、流体模型-F·∆t=Δm=ρSV∆t得：F=ρSV2取向右为正方向，以气柱为研究对象0-ΔmV思考：持续密集的雨以V的速度冲击坚硬的水泥地，撞击后以原速率反弹，已知单位体积雨滴数n，每个雨滴质量m0，求雨滴对地面的压强P？V∆tS-PS·∆t=Δm=nm0SV∆t得：P=2nm0V2取向下为正方向，以雨柱为研究对象-ΔmV-ΔmV-F·∆t+∆mg∆t1.柱体类四、流体模型2.微粒类Δm=nm0SV∆tΔm=ρSV∆t∆m∆t导致重力的冲量忽略不计【典例5】南昌市秋水广场拥有亚洲最大的音乐喷泉群。一同学在远处观看秋水广场喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有40层楼高，表演结束时，靠近观察到该主喷水管口的圆形内径约有10cm，由此估算驱动主喷水的水泵功率最接近的数值是(

)A．5×102W

B．5×103WC．5×104WD．5×105

WD

【典例6】(2016·全国卷Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度V0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.Δm=ρΔV得：h=

向上为正方向，取一微元水柱∆tS/V0V1F=MgΔmgΔt忽略不计-FΔt-ΔmgΔt=0-ΔmV1FΔt=ΔmV1∆tS=ρv1S/Δt=ρv0SΔt思考2：下边几个例子中蕴藏着什么道理？①在足球场上，你常看到运动员用头去顶球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头，他们会用头去顶吗？②用手去接迎面飞来的篮球，能手臂保持伸直接吗？要注意什么？水泥地面泡沫垫思考2：下边几个例子中蕴藏着什么道理？③同样的鸡蛋从相同高度静止落下，砸在水泥地上和泡沫垫上结果有何区别？④跳远直接跳在水泥地上行吗？思考2：下边几个例子中蕴藏着什么道理？⑤船的侧壁和码头岸边都挂有不好看的废旧轮胎，它起什么作用？【典例7】(多选)从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是(

)A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小CD总结提升第五部分课堂小结一、冲量二、动量定理三、动力学的三把钥匙1.定义:2.公式:4.冲量与功:2.动能定理:1.牛二定律:3.动量定理:1.内容:2.公式:3.理解:4.适用范围:四、流体模型1.气柱类2.微粒类3.标矢性:5.变力的冲量【练习1】（多选）关于冲量和动量，下列说法中正确的是（）A.冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量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.冲量是描述物体状态的物理量ABC课堂练习【练习2】甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（）A、甲物体受到的冲量大B、乙物体受到的冲量大C、两个物体受到的冲量大小相等D、无法判断C课堂练习【练习3】(多选)长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，下列说法正确的有（

）A．两手榴弹在落地前瞬间重力的功率不相同B．从投出到落地，两颗手榴弹的重力的冲量相同C．从投出到落地，两颗手榴弹的动量变化量相同D．从投出到落地，两颗手榴弹的动量变化率相同BCD课堂练习【练习4】放在水平面上的物块，受到与水平方向夹角为60°，斜向上