高二物理动量定理及其应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,动量定理,河北省秦皇岛市青龙县木头凳高级中学,陈冬,观察并思考,鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，现在，在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，会看到什么现象？你能解释这种现象吗？,上述体育项目中的,海绵垫,、,沙子,、,接球时手的回收,都有些什么物理原理呢？,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,，,在光滑水平面上的质量为,1kg,的物体在水平向右恒力,2N,的作用下，经过时间,3s,，速度由,2m/s,变为,8m/s,，,求,:1),重力的冲量,?,支持力的冲量,?,水平恒力的冲量,?,合外力的冲量,?,2),速度是,2m/s,时物体的动量,速度是,8m/s,时物体的动量,3s,内动量的改变量是多少,?,3),请根据牛顿运动定律推出以上某些量值之间的关系,F,F,作用了时间,t,分析：,v,F,v,结论：,这就是动量定理,动量定理,:,或,物体受到的合力的冲量,等于物体动量的变化,表达式,:,mv,F,作用了时间,t,F,F,mv,例题分析,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,速度的大小为,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有多大,?,动量定理的理解,（,2,）动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于变力。,（对于变力的情况，动量定理中的,F,应理解为,变力在作用时间内的平均值。）,（,3,） 为矢量表达式 ，动,量变化的方向与合外力冲量的方向相同。,用此式计算时应先规定正方向，在运用动量,定理时，应该遵循矢量运算的,平行四边形定则,，,也可采用正交分解法，将矢量运算转为代数运算,1,）定理反映了合外力冲量是物体动量变化的原因,（,4,）动量定理不仅适用于,宏观低速物体,，对,微观现象和高速运动,仍然适用。,动量定理的应用,1.,解释现象,动量定理的应用,1.,解释现象,2,.,动手操作,实例分析,1,、把重物,G,压在纸带上，用一水平缓缓地拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将从重物下抽出，正确解释这些现象的说法是：,A,、在缓缓拉动时，重物和纸带的摩擦力大,B,、在迅速拉动时，纸带给重物的冲量大,C,、在缓缓拉动时，纸带给重物 的冲量小,D,、在迅速拉动时，纸带给重物的冲量小,利用动量定理解题,2.,一个质量为,0.01kg,的弹性小球，以,10m/s,的速度在光滑 水平面上运动，撞到前方的竖直墙壁后以,8m/s,的速度反向弹回，设碰撞时间为,0.01s,，求球受到墙壁的平均撞击力。,v,解：取小球初速度方向为正方向,对小球受力分析，如图所示。,G,F,F,N,初动量：,P=mv,=0.0110,kgm/s,=0.1,kgm/s,末动量：,P =mv=0.01(- 8)kgm/s=-0.08kgm/s,由动量定理得，墙壁受到的撞击力为,“”,表示力的方向与正方向相反。,利用动量定理解题步骤,5.,根据动量定理列方程求解。,1.,确,定,研究,对象,2.,对研究对象进行,受力分析,，确定全部外力及作用时间；,3.,找出物体的,初末,状态并确定相应的,动量,；,4.,如果初、末动量在同一直线上，则,选定正方向,，并给每个力的冲量和初末动量带上正负号，以表示和正方向同向或反向；如果初、末动量不在同一直线上，则用平行四边形定则求解；,练习,3.,如图,用,0.5kg,的铁锤钉钉子,打击时铁锤的速度为,4m/s,打击后铁锤的速度变为零,设打击时间为,0.01s,a.,不计铁锤的重量,铁锤钉钉子的平均作用力是多大,?,b.,考虑铁锤的重量,铁锤钉钉子的平均作用力是多大,?,C.,你分析一下,在计算铁锤钉钉子的平均作用力时在什么情况下可以不计铁锤的重量,.,4,、将一个质量,m=2kg,的物体以初速度,V,0,=10m/s,：,1,）沿水平方向抛出。求该物体在抛出两秒内动量的变化,(g,值取,10m/s,2,),利用动量定理解题,4.,质量为,m,的物体以速率,v,沿半径为,R,的圆在光滑水平面上做匀速圆周运动。求物体受的合力的及物体运动半周所受的合力的冲量。,解：,合外力,以小球运动半周的初速度方向为正方向,初动量：,P=mv,合力的冲量为,末动量：,合力的冲量大小为,2mv,，方向与初速度方向相反。,请你利用动量定理来发现生活中的问题。,问题,2,：动量定理与牛顿第二定律和运动学公式有什么不同？,牛顿第二定律和运动学公式所研究的问题仅限于物体所受合力恒定，运动过程为匀速的情况。动量定理则只注重初末状态，对运动过程复杂，物体受力情况复杂的情况，动量定理的优越性就非常明确了。,小结,1.,动量定理的理解,2.,动量定理的应用,（,1,）用动量定理解释现象,（,2,）用动量定理解题,一定，,越短，,一定，,越大，,则,F,越大。,则,F,越大。,北京代怀孕 北京代怀孕 权鬻搋,