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成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3-5,动量守恒定律,第十六章,第二节 动量和动量定理,第十六章,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，我们尽可能把鸡蛋举得高高的，然后放开手，让鸡蛋落到泡沫塑料垫上，看鸡蛋会不会被打破，思考其中的道理。,1.定义 运动物体的_和它的_的乘积叫做物体的动量。 2表达式 p_。 3单位 _，符号_。 4方向 动量是矢量，它的方向与_方向相同。,动量,质量,速度,mv,千克米每秒,kgms1,速度的,1.动量的变化 因为pmv，是矢量，只要m的大小，v的大小和v的方向三者中任何一个发生了_，动量p就发生变化。 2动量的变化量 (1)定义：物体在某段时间内_与_的矢量差(也是矢量)，p_。 (2)ppp，此式为矢量式，若p、p不在同一直线上时，要用_定则(或矢量三角形定则)求矢量差，若在同一直线上，先规定正方向，再用正、负表示p、p，可用ppp_进行代数运算求解。,动量的变化量,变化,末动量,初动量,pp,平行四边形,mvtmv0,1.定义 _与_的乘积叫力的冲量。 2表达式 I_ 3方向 冲量是矢量，冲量的方向与_方向一致，冲量的方向跟_的方向一致。 4冲量的单位 在国际单位制中是“_”， 符号“_”,冲量,力,力的作用时间,Ft,力的,动量变化,牛顿秒,Ns,1.内容 物体在一个过程始末动量的_等于它在这个过程中_的冲量。 2表达式 _或 _ 3动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力，要增大这种冲击力就要设法_冲击力的作用时间。要防止冲击力带来的危害，就要减小冲击力，设法_其作用时间。,动量定理,变化量,所受力,mvmvF(tt),ppI,减少,延长,一、对动量的理解 1动量是状态量 求动量时要明确是哪一物体在哪一状态(时刻)的动量，pmv中的速度v是瞬时速度。 2动量的矢量性 动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同，有关动量的运算，如果物体在一条直线上运动，则选定一个正方向后，动量的矢量运算就可以转化为代数运算了。,3动量的相对性 指物体的动量与参考系的选择有关，选不同的参考系时，同一物体的动量可能不同，通常在不说明参考系的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量。 4动量与速度、动能的区别和联系 (1)动量与速度 a区别：速度描述物体运动的快慢和方向；动量在描述物体运动方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果。 b联系：动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢量，动量的方向与速度方向相同，pmv。,特别提醒： 动量是矢量，比较两个物体的动量时，不能仅比较大小，也应比较方向，只有大小相等、方向相同的两个动量才能相等。,2015年8月在中国大学生校园足球比赛中，一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。,(1)若开始时足球的速度是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度为10m/s，方向仍向右(如图甲)，则足球的初动量p_，方向_，足球的末动量p_，方向_；在这一过程中足球动量的改变量p_，方向_。 (2)若足球以10m/s的速度撞向球门门柱，然后以3m/s速度反向弹回(如图乙)，则这一过程中足球的动量改变量是_，方向_；动能改变量是_。,答案：(1)1.6kgm/s方向向右；4kgm/s方向向右；2.4kgm/s方向向右。 (2)5.2kgm/s方向向左；18.2J。 解析：(1)取向右为正方向，初、末动量分别为 pmv0.44kgm/s1.6kg m/s，方向向右 pmv0.410kgm/s4kgm/s，方向向右 动量的改变量为ppp2.4kgm/s，方向向右。,二、对冲量的理解 1对冲量的理解 (1)冲量是过程量：冲量描述的是作用在物体上的力对时间的积累效应，与某一过程相对应。 (2)冲量的矢量性：冲量是矢量，在作用时间内力的方向不变时，冲量的方向与力的方向相同，如果力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。 (3)冲量的绝对性：冲量仅由力和时间两个因素决定，具有绝对性。,2冲量的计算 (1)单个力的冲量：利用公式IFt计算。 (2)合力的冲量： 如果是一维情形，可以化为代数和，如果不在一条直线上，求合冲量遵循平行四边形定则。 两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合F合t求解。 变力的冲量：用动量定理列式求解。,特别提醒： (1)冲量是矢量，求冲量的大小时一定要注意是力与其对应的时间的乘积。 (2)判断两个力的冲量是否相同，必须满足冲量的大小和方向都相同，缺一不可。,如图所示，一个小孩沿水平方向用最大的力F推静止在水平地面上的小汽车，但推了很久时间t都无法使它运动，就这个问题两个同学展开讨论。 甲同学说：汽车没动是因为小孩给汽车的推力的冲量为零。 乙同学说：小孩给汽车的推力的冲量不为零，汽车没动是因为它所受的合力的冲量为零。谁说的对？,答案：乙说的对。 解析：小孩给汽车的推力的冲量大小为IFt。 汽车没动说明它所受的合力为零，故其合外力的冲量为零。,三、对动量定理的理解和应用 1对动量定理的理解 (1) 动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因。 (2)动量定理的表达式是矢量式，它说明合外力的冲量跟物体动量变化量不仅大小相等，而且方向相同。 运用动量定理主要是一维的问题，要注意正方向的规定。,2动量定理的应用 (1)应用动量定理Ftp定性解释常见物理现象。 由上式可以看出如果保持p一定，则力作用的时间越短，冲力就越大。因此在需要增大作用力时，可尽量减少作用的时间，如打击、碰撞等由于作用时间短、作用力往往较大。 反之，作用时间越长，力F就越小，因此在需要减小作用力的时候，可想办法延长力的作用时间，如利用海棉或弹簧的缓冲作用来延长作用时间，达到减小作用力的目的。,(2)应用Ip求变力的冲量。 如果物体受到大小、方向不变的力的作用，既可以应用Ft求力的冲量，也可以应用物体动量改变p的大小和方向来替代力的冲量。 如果物体受到大小、方向改变的力的作用，则不能直接用Ft求变力的冲量，这时可以求在该力冲量作用下物体动量改变p的大小和方向，替代变力的冲量。,3应用动量定理解题的一般步骤 a选定研究对象，明确运动过程。 b进行受力分析和运动的初、末状态分析。 c选定正方向，根据动量定理列方程求解。,质量为m的重锤，以速度v打在木桩上，打击后重锤的速度为零，已知作用时间为t，现在需要求出重锤对木桩的平均作用力，填写下列空白： (1)研究对象应选_； (2)研究过程是_； (3)应注意的问题是：_； (4)解题的依据是：_； (5)解题结果是：_。,关于动量的变化，下列说法正确的是( ) A做直线运动的物体速度增大时，动量的增量p的方向与运动方向相同 B做直线运动的物体速度减小时，动量的增量p的方向与运动方向相反 C物体的速度大小不变时，动量的增量p为零 D物体做曲线运动时，动量的增量一定不为零,对动量及动量变化的理解,(绍兴一中20132014学年高二下学期期末)关于动量的概念，下列说法正确的是( ) 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动量越大的物体，其速度一定越大 D物体的动量越大，其惯性也越大 答案：A,解析：本题侧重于准确理解动量概念，动量具有瞬时性，任一时刻物体的动量方向，即为该时刻的速度方向，选项A正确。加速度不变，则物体的速度的变化恒定，而运动的速度均匀变化，故其动量也均匀变化，选项B错误，物体的动量大小由物体质量及速度大小共同决定，故物体的动量越大，其速度不一定越大，选项C错误。惯性由物体质量决定，物体的动量越大，其质量并不一定越大，惯性也不一定越大，故选项D错误。,关于冲量，下列说法正确的是( ) A冲量是物体动量变化的原因 B作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 C动量越大的物体受到的冲量越大 D冲量的方向就是物体运动的方向,对冲量的理解,解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A选项正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量IFt，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化情况，是所有作用在物体上的力共同产生的效果，所以B选项不正确；物体所受冲量IFt与物体动量的大小pmv无关，C选项不正确；冲量的方向与物体运动的方向无关，故D选项不正确。 答案：A,运动员向球踢了一脚(如图)，踢球时的力F100N，球在地面上滚动了t10s停下来，则运动员对球的冲量为( ) A1000Ns B500Ns C零 D无法确定 答案：D 解析：滚动了t10s是地面摩擦力对足球的作用时间。不是踢球的力的作用时间，由于不能确定人作用在球上的时间，所以无法确定运动员对球的冲量。,用05kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么： (1)不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？ (2)考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？(g取10m/s2),动量定理的应用,(3)比较(1)和(2)，讨论是否要计铁锤的重力。,古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为0.2s，则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( ) A1m/s B1.5m/s C2m/s D2.5m/s 答案：CD,如图所示，杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在“大力士”身上的条石，石裂而人不伤，试分析其中的道理。,用动量定理定性解释物理现象,从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿(如图所示)，这样做是为了( ) A减小冲量 B减小动量的变化量 C增大与地面的冲击时间，从而减小冲力 D增大人对地面的压强，起到安全作用,答案：C 解析：人落地动量变化一定，屈腿下蹲延缓了人落地时动量变化所用的时间，依动量定理可知，这样就减小了地面对人的冲力，故C正确。,
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