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1、 动动量量和和动动量量定定理理 第第二二节节 1自主预习自主预习一、动量一、动量 1 1定义：运动物体的定义：运动物体的 和和 的乘积叫动量的乘积叫动量 2 2公式：公式： . . 3 3单位：单位： ，符号：，符号： . . 4 4矢量性：方向与速度的方向矢量性：方向与速度的方向 运算遵循运算遵循 法则法则 5 5瞬时性：动量是描述运动物体状态的物理量，具有瞬时性：动量是描述运动物体状态的物理量，具有 ，通常说的物体的动量，通常说的物体的动量 是指物体在是指物体在 或或 的动量，公式中的的动量，公式中的v v是是 速度速度问题探究问题探究 1 1：动量与能量之间具有密切的关系，你能推导出用动
2、量：动量与能量之间具有密切的关系，你能推导出用动量p p表示动能的关系表示动能的关系式吗？式吗？问题探究问题探究 2 2：一个质量是一个质量是 0.1kg0.1kg 的钢球，以的钢球，以 6m/s6m/s 的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以的障碍物后被弹回，沿着同一直线以 6m/s6m/s 的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？方向如何？有没有变化？变化了多少？方向如何？ 二、动量定理二、动量定理 1 1动量的变化动量的变化 动量是矢量，只要动量的动量是矢量，只要动量的
3、发生变化，或大小、方向发生变化，或大小、方向 变化，变化， 动量就发生变化动量就发生变化 2 2动量的变化量动量的变化量 (1)(1)定义：物体在某段时间内定义：物体在某段时间内 与与 的矢量差的矢量差( (也是矢量也是矢量) )，pp ( (矢量式矢量式) ) (2)(2)动量始终保持在一条直线上时的动量运算：选定一个正方向，动量、动量的变动量始终保持在一条直线上时的动量运算：选定一个正方向，动量、动量的变 化量用带有正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算化量用带有正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算( (此时的正、负号仅此时的正、负号仅 代表方向，不代表大小代表方向，
4、不代表大小) ) 问题探究问题探究 3 3：试用：试用牛顿第二定律推导动量的变化。牛顿第二定律推导动量的变化。质量为质量为 m m 的物体，在合力的物体，在合力 F F 的作用下，经过一段时间的作用下，经过一段时间 t t，速度由，速度由 v v 变为变为 vv ，如图所示，如图所示 感感悟悟教教材材 学学与与思思 F F动动量量和和动动量量定定理理 第第二二节节 23 3冲量冲量 (1)(1)定义：力与定义：力与 的乘积的乘积 (2)(2)公式：公式： (3)(3)单位：单位： ，符号：，符号： . . (4)(4)矢量性：方向与矢量性：方向与 相同相同 问题探究问题探究 4 4：冲量与功有
5、什么区别？冲量与功有什么区别？问题探究问题探究 5 5：如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？问题探究问题探究 6 6：冲量和动量的关系是怎样的？冲量和动量的关系是怎样的？4 4动量定理动量定理 (1)(1)内容：物体在一个运动过程中始末的内容：物体在一个运动过程中始末的 等于它在这个过程中所受等于它在这个过程中所受 的冲量的冲量 (2)(2)公式：公式： 或或 . .问题探究问题探究 7 7：一个质量为一个质量为 0.18kg0.18kg 的弹性小球，以的弹性小球，以 25m/s25m/s 的速度在光滑的速
6、度在光滑 水平面上运动，水平面上运动， 撞到前方的竖直墙壁后以撞到前方的竖直墙壁后以 45m/s45m/s 的速度反向弹回，设碰撞时间为的速度反向弹回，设碰撞时间为 0.01s0.01s，求球受到墙壁，求球受到墙壁 的平均撞击力。的平均撞击力。5 5动量定理的应用动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力，要增大这种冲击力就要设法减少冲击力的作用时间要防止碰撞时可产生冲击力，要增大这种冲击力就要设法减少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，设法延长其作用时间冲击力带来的危害，就要减小冲击力，设法延长其作用时间问题探究问题探究 8 8：据国际民航组织估计，全世界每年飞鸟撞飞机约有据国
7、际民航组织估计，全世界每年飞鸟撞飞机约有 1 万次，其中约有万次，其中约有 12%造造 成飞机损坏，严重损坏的约成飞机损坏，严重损坏的约 3%.有专家估计，世界上每年因机鸟相撞付出的代价高达有专家估计，世界上每年因机鸟相撞付出的代价高达 100 多亿美元小小的飞鸟撞坏庞大、坚实的飞机，真难以想象设飞鸟的质量多亿美元小小的飞鸟撞坏庞大、坚实的飞机，真难以想象设飞鸟的质量 m1kg，飞机的飞行速度为，飞机的飞行速度为 v800m/s，若两者相撞，试估算飞鸟对飞机的撞击力，说，若两者相撞，试估算飞鸟对飞机的撞击力，说 明鸟类对飞机飞行的威胁明鸟类对飞机飞行的威胁动动量量和和动动量量定定理理 第第二二
8、节节 3互动课堂互动课堂要点一要点一 正确理解动量及动量的变化正确理解动量及动量的变化例例 1 羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到342km/h，假设球飞来的速度为，假设球飞来的速度为 90km/h，运动员将球以，运动员将球以 342km/h 的速度反向击回设的速度反向击回设羽毛球的质量为羽毛球的质量为 5g，试求：，试求：(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量运动员击球过程中羽毛球的动量变化量(2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？在运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各
9、是多少？变式变式1 1 下列关于动量及其变化说法正确的是（下列关于动量及其变化说法正确的是（ ）A A 两物体的动量相等，动能也一定相等两物体的动量相等，动能也一定相等 B B 物体动能发生变化，动量也一定发生变化物体动能发生变化，动量也一定发生变化 C C 动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同 D D 动量变化的大小，不可能等于初末状态动量大小之和动量变化的大小，不可能等于初末状态动量大小之和要点二要点二 冲量的理解与计算冲量的理解与计算例例 2 2 如图所示，在倾角如图所示，在倾角 37的斜面上，有一质量为的斜面上，有一质量为 5kg 的物体沿斜
10、面滑下，物体的物体沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数与斜面间的动摩擦因数 0.2，求物体下滑，求物体下滑 2s 的时间内物体所受各力的冲量的时间内物体所受各力的冲量(g 取取10m/s2，sin 370.6，cos 370.8)变式变式 2 2 在例在例 2 中若中若 未知，但知物体沿斜面匀速下滑，其他条件不变，此种情况下各力未知，但知物体沿斜面匀速下滑，其他条件不变，此种情况下各力的冲量为多少？的冲量为多少？核核心心突突破破 导导与与练练 动动量量和和动动量量定定理理 第第二二节节 4要点三要点三 动量定理及其应用动量定理及其应用例例 3 3 质量为质量为 0.5kg0.5kg 的弹性小球
11、，从的弹性小球，从 1.25m1.25m 高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8m0.8m，设碰撞时间为，设碰撞时间为 0.1s0.1s，g g取取 10m/s10m/s2 2，求小球对地板的平均冲力，求小球对地板的平均冲力变式变式 3 3 在例在例 3 3 中，中，(1)(1)若小球对地板的平均冲力大小为若小球对地板的平均冲力大小为 100N100N，求小球与地板的碰撞时，求小球与地板的碰撞时间间(2)(2)若小球与地板碰撞无机械能损失，碰撞时间仍为若小球与地板碰撞无机械能损失，碰撞时间仍为 0.1s0.1s，求小球对地板的平均冲，求小球对地板的平均冲
12、力大小力大小要点四要点四 应用动量定理定性解释物理现象应用动量定理定性解释物理现象例例4 玻璃茶杯从同一高度掉下，落在水泥地上易碎，落在海绵垫上不易碎，这是因为玻璃茶杯从同一高度掉下，落在水泥地上易碎，落在海绵垫上不易碎，这是因为 茶杯与水泥地撞击过程中（茶杯与水泥地撞击过程中（ ） A A 茶杯动量较大茶杯动量较大 B B 茶杯动量变化较大茶杯动量变化较大 C C 茶杯所受冲量较大茶杯所受冲量较大 D D 茶杯动量变化率较大茶杯动量变化率较大易错点易错点 1 1：忽略动量变化的矢量性：忽略动量变化的矢量性质量为质量为 3kg 的物体以的物体以 5m/s 的初速度做斜抛运动，的初速度做斜抛运动，3s 后速度变为后速度变为 4m/s.求这求这 3s 内物体内物体动量的增量动量的增量(g 取取 10m/s2)易错点易错点 2 2：不能正确理解变力冲量问题：不能正确理解变力冲量问题光滑水平桌面上，一球在绳拉力作用下，做匀速圆周运动，已知球的质量为光滑水平桌面上，一球在绳拉力作用下，做匀速圆周运动，已知球的质量为 m，线，线动动量量和和动动量量定定理理 第第二二节节 3速度为速度为 v，且绳长为，且绳长为 l，试求球运动半圆周过程中绳拉力的冲量大小，试求球运动半圆周过程中绳拉力的冲量大小
