《2017-2018学年高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 1 碰撞 2 动量课件 教科版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 1 碰撞 2 动量课件 教科版选修3-5（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第一章 碰撞与动量守恒 1 碰 撞 2 动 量,目标定位 1.知道什么是碰撞及碰撞的分类，掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的区别.2.理解动量、冲量的概念，知道动量、冲量的方向.3.知道动量的改变量，并会求动量的改变量.4.理解动量定理的物理意义和表达式，能用动量定理解释现象和解决实际问题,一、碰撞 1碰撞现象 做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用，在_的时间内，它们的_会发生显著变化，这一过程叫做碰撞 2碰撞的分类 (1)弹性碰撞：碰撞前后两滑块的_不变 (2)非弹性碰撞：碰撞后两滑块的总动能_了 (3)完全非弹性碰撞：两物体碰后_，以_的速度运动，完全非弹性碰撞过程动能损失最大,运动
2、状态,很短,总动能,减少,粘在一起,相同,二、动量 1定义：运动物体的_和_的乘积叫动量；公式p_；单位：_，符号：_ 2矢量性：方向与速度的方向_运算遵循_定则 3动量是状态量 4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_ (矢量式) (2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方,质量,速度,mv,千克米/秒,kgm/s,相同,平行四边形,末动量,初动量,pp,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_运算(此时的正、负号仅代表方向，不代表大小) 想一想 质量和速度大小相同的两个物体动能相同，它们的动量也一定相同吗？ 答案
3、不一定动量是矢量，有方向性，而动能是标量，无方向,代数,三、动量定理 1冲量 (1)定义：力与_的乘积，公式：I_，单位：牛顿秒，符号Ns. (2)矢量性：方向与_相同 2动量定理 (1)内容：物体所受合外力的冲量等于物体的_ (2)公式：Ft_或I_.,力的作用时间,Ft,力的方向,动量变化,pp,p,一、碰撞中的动能变化及碰撞分类 (1)发生碰撞的两物体，若两物体的形变是弹性的，碰后能够恢复原状，两物体碰撞前后动能不变，这样的碰撞叫弹性碰撞 (2)发生碰撞的两物体，若两物体的形变是非弹性的，碰后不能够完全恢复原状，两物体碰撞后动能减少，这样的碰撞叫非弹性碰撞 (3)若两物体碰后粘在一起，不
4、再分开，此过程两物体损失的动能最大，这样的碰撞叫完全非弹性碰撞,【例1】 一个质量为2 kg的小球A以v03 m/s的速度与一个静止的、质量为1 kg的小球B正碰试根据以下数据，分析碰撞性质 (1)碰后A、B的速度均为2 m/s. (2)碰后A的速度为1 m/s，B的速度为4 m/s. 答案 (1)非弹性碰撞 (2)弹性碰撞,二、动量和动量的变化 1对动量的理解 (1)动量的矢量性：动量是矢量，它的方向与速度v的方向相同，遵循矢量运算法则 动量是状态量，进行运算时必须明确是哪个物体在哪一状态(时刻)的动量 (2)动量具有相对性：由于速度与参考系的选择有关，一般以地球为参考系 (3)动量与动能的
5、区别与联系： 区别：动量是矢量，动能是标量,2动量的变化(p) (1)ppp为矢量式 若p、p不在一条直线上，要用平行四边形定则求矢量差 若p、p在一条直线上，先规定正方向，再用正、负表示p、p，则可用pppmvmv进行代数运算 (2)动量变化的方向：与速度变化的方向相同,【例2】 质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为 ( ) A5 kgm/s，方向与原运动方向相反 B5 kgm/s，方向与原运动方向相同 C2 kgm/s，方向与原运动方向相反 D2 kgm/s，方向与原运动方向相同 答案 A 解析
6、 以原来的方向为正方向，由定义式pmvmv得p(70.530.5)kgm/s5 kgm/s，负号表示p的方向与原运动方向相反,借题发挥 关于动量变化量的求解 1若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算 2若初、末动量不在同一直线上，运算时应遵循平行四边形定则,三、对冲量的理解和计算 1冲量的理解 (1)冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间累积效应，求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量 (2)冲量是矢量，冲量的方向与力的方向相同 2冲量的计算 (1)求某个恒力的冲量：用该力和力的作用时间的乘积 (2)求合冲量的两种方法：,可分别求每一个力
7、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,图11、21,(3)求变力的冲量： 若力与时间成线性关系变化，则可用平均力求变力的冲量 若给出了力随时间变化的图像如图11、21所示，可用面积法求变力的冲量 利用动量定理求解,【例3】如图11、22所示，在倾角37的斜面上，有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数0.2，求物体下滑2 s的时,图11、22,答案 见解析 解析 重力的冲量：IGGtmgt5102 Ns100 Ns，方向竖直向下,间内，物体所受各力的冲量(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8
8、),支持力的冲量：IFFtmgcos t5100.82 Ns80 Ns，方向垂直斜面向上 摩擦力的冲量：IFfFftmgcos t0.25100.82 Ns16 Ns，方向沿斜面向上 借题发挥 求各力的冲量或者合力的冲量，首先判断是否是恒力，若是恒力，可直接用力与作用时间的乘积，若是变力，要根据力的特点求解，或者利用动量定理求解,四、对动量定理的理解和应用 1动量定理的理解 (1)动量定理的表达式Ftpp是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义 (2)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因 (3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值 2
9、动量定理的应用 (1)定性分析有关现象： 物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小,作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化量越小 (2)应用动量定理定量计算的一般步骤： 选定研究对象，明确运动过程 进行受力分析和运动的初、末状态分析 选定正方向，根据动量定理列方程求解,【例4】 跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于 ( ) A人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上的小 B人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上的小 C人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小 D人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上的小 答案 D,解析 人跳远时从
10、一定的高度落下，落地前的速度是一定的，初动量是一定的，所以选项A错误；落地后静止，末动量一定，人的动量变化是一定的，选项B错误；由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化，所以两种情况下人受到的冲量相等，选项C错误；落在沙坑里力作用的时间长，落在水泥地上力作用的时间短，根据动量定理，在动量变化一定的情况下，时间t越长则受到的冲力F越小，故选项D正确,【例5】 质量m70 kg的撑竿跳高运动员从h5.0 m高处落到海绵垫上，经t11 s后停止，则该运动员身体受到的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经t20.1 s停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g取10 m/s2) 答案 1 400 N 7 700 N,再见,
