《高二物理1.1 动量定理 （鲁科版选修3-5）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理1.1 动量定理 （鲁科版选修3-5）（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练第第1节动量定理节动量定理分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练1理解理解动动量的概念；知道量的概念；知道动动量和量和动动量量变变化量均化量均为为矢量；矢量； 会会计计算一算一维维情况下的情况下的动动量量变变化量化量2知道冲量的概念，知道冲量是矢量知道冲量的概念，知道冲量是矢量3理解理解动动量定理的确切含量定理的确切含义义，掌握其表达式，掌握其表达式4会用会用动动量定理解量定理解释释碰撞、碰撞、缓缓冲等生活中的冲等生活中的现现象象.分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练一、动量一、动量1定定义义：运：运动动物体
2、的物体的_和和_的乘的乘积积叫叫动动量量2公式：公式： _3单单位：位：_，符号：，符号： _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_ _定定则则5瞬瞬时时性：性：动动量是描述运量是描述运动动物体状物体状态态的物理量，具有的物理量，具有 _，通常，通常说说的物体的的物体的动动量是指物体在量是指物体在_ 或或_的的动动量，公式中的量，公式中的v是是_速度速度质质量量速度速度pmv千克千克米米/秒秒kgm/s相同相同平行四平行四边边形形瞬瞬时时性性某一某一时时刻刻某一位置某一位置瞬瞬时时分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练动动量是矢量，只要量是矢量，只要动动量的量
3、的_之一之一发发生生变变化，或化，或大小、方向均大小、方向均发发生生_，动动量就量就发发生生变变化化(1)定定义义：物体在某段：物体在某段时间时间内内_与与_的矢量差的矢量差(也是矢量也是矢量)，p_(矢量式矢量式)(2)动动量始量始终终保持在一条直保持在一条直线线上上时时的的动动量运算：量运算：选选定一个正定一个正方向，方向，动动量、量、动动量的量的变变化量用化量用带带有正、有正、负负号的数号的数值值表示，表示，从而将矢量运算从而将矢量运算简简化化为为代数运算代数运算(此此时时的正、的正、负负号号仅仅代表代表方向，不代表大小方向，不代表大小)二、动量定理二、动量定理动量的变化动量的变化动量的
4、变化量动量的变化量大小、方向大小、方向变变化化末末动动量量初初动动量量pp分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练(1)定定义义：力与：力与_的乘的乘积积(2)公式：公式：_(3)单单位：位：_，符号：，符号：_(4)矢量性：方向与矢量性：方向与_相同相同(1)内容：物体在一个运内容：物体在一个运动过动过程中始末的程中始末的_等于等于它在它在这这个个过过程中所受程中所受_的冲量的冲量(2)公式：公式：_或或_碰撞碰撞时时可可产产生冲生冲击击力，要增大力，要增大这这种冲种冲击击力就要力就要设设法减少冲法减少冲击击力的作用力的作用时间时间要防止冲要防止冲击击力力带带来的危害，就要减小冲来的危害，就
5、要减小冲击击力，力，设设法延法延长长其作用其作用时间时间冲量冲量动量定理动量定理三、碰撞与缓冲的实例分析三、碰撞与缓冲的实例分析力的作用力的作用时间时间IFt牛牛顿顿秒秒Ns力的方向力的方向动动量量变变化量化量力力mvmvF(tt)PPI分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练动动量是状量是状态态量：量：进进行行动动量运算量运算时时，要明确是哪一个物体，要明确是哪一个物体在哪一个状在哪一个状态态(时时刻刻)的的动动量公式量公式pmv中的速度中的速度v是瞬是瞬时时速度速度动动量是矢量：量是矢量：动动量的方向与物体瞬量的方向与物体瞬时时速度的方向相同速度的方向相同如果在一条直如果在一条直线线上运上
6、运动动，可以，可以选选定一个正方向，其正定一个正方向，其正负负就就容易确定了容易确定了动动量具有相量具有相对对性：物体的性：物体的动动量与参考系的量与参考系的选择选择有关有关选选不同的参考系不同的参考系时时，同一个物体的，同一个物体的动动量可能不同，通常在不量可能不同，通常在不指明的情况下，物体的指明的情况下，物体的动动量是指物体相量是指物体相对对地面的地面的动动量量一、对动量及动量的变化量的理解一、对动量及动量的变化量的理解分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练动动量的量的变变化量也是矢量：化量也是矢量：pppmv为为矢量表达矢量表达式，其方向同式，其方向同v的方向分析的方向分析计计算算p
7、以及判断以及判断p的方向的方向时时，如果物体在一条直，如果物体在一条直线线上运上运动动，就能直接，就能直接选选定一个正方定一个正方向，矢量运算就可以向，矢量运算就可以转转化化为为代数运算；当不在同一直代数运算；当不在同一直线线上上运运动时动时，应应依据平行四依据平行四边边形定形定则则运算运算动动量定理的表达式是一个矢量式，量定理的表达式是一个矢量式，应应用用动动量定理量定理时时需要需要规规定正方向定正方向动动量定理公式中量定理公式中F是研究是研究对对象所受的包括重力在内的所象所受的包括重力在内的所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是有外力的合力，它可以是恒力，也可以是变变力当合外力力当合外力为
8、变为变力力时时，F应该应该是合外力在作用是合外力在作用时间时间内的平均内的平均值值二、动量定理的理解与应用要点二、动量定理的理解与应用要点分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练动动量定理的研究量定理的研究对对象是象是单单个物体或系个物体或系统统动动量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个力的量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个力的冲量在所研究的物理冲量在所研究的物理过过程中，如果作用在物体上的各个程中，如果作用在物体上的各个外力的作用外力的作用时间时间相同，求合外力的冲量相同，求合外力的冲量时时，可以先求所有，可以先求所有外力的合力，然后再乘以力的作用外力的合力，然后再乘以力的作用时
9、间时间，也可以先求每个，也可以先求每个外力在作用外力在作用时间时间内的冲量，然后再求所有外力冲量的矢量内的冲量，然后再求所有外力冲量的矢量和如果作用在物体上各外力的作用和如果作用在物体上各外力的作用时间时间不同，就只能先不同，就只能先求每一个外力在其作用求每一个外力在其作用时间时间内的冲量，然后再求所有外力内的冲量，然后再求所有外力冲量的矢量和冲量的矢量和分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练动动量定理中量定理中I是合外力的冲量，是使研究是合外力的冲量，是使研究对对象的象的动动量量发发生生变变化的原因，并非化的原因，并非产产生生动动量的原因，不能量的原因，不能认为认为合外力的合外力的冲量就是
10、冲量就是动动量的量的变变化合外力的冲量是引起研究化合外力的冲量是引起研究对对象状象状态态变变化的外在因素，而化的外在因素，而动动量的量的变变化是合外力冲量作用后化是合外力冲量作用后导导致致的必然的必然结结果果动动量定理不量定理不仅仅适用于宏适用于宏观观物体的低速运物体的低速运动动，对对微微观观物体物体和高速运和高速运动动仍然适用仍然适用合外力的冲量是物体合外力的冲量是物体动动量量变变化的量度化的量度分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练三、动量定理与动能定理的比较三、动量定理与动能定理的比较动动量定理量定理动动能定理能定理公公 式式F合合tmvmv标标矢性矢性矢量式矢量式标标量式量式因果因果
11、关系关系因因合外力的冲量合外力的冲量合外力的功合外力的功(总总功功)果果动动量的量的变变化化动动能的能的变变化化应应用用侧侧重点重点涉及力与涉及力与时间时间涉及力与位移涉及力与位移分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练 关于物体的关于物体的动动量，下列量，下列说说法中正确的是法中正确的是 ()A运运动动物体在任一物体在任一时时刻的刻的动动量方向，一定是量方向，一定是该时该时刻的速刻的速 度方向度方向B物体的加速度不物体的加速度不变变，其，其动动量一定不量一定不变变C动动量越大的物体，其速度一定越大量越大的物体，其速度一定越大D物体的物体的动动量越大，其量越大，其惯惯性也越大性也越大【典典例例
12、1】对动量和动量变化量两个物理量的理解对动量和动量变化量两个物理量的理解分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练解析解析本题侧重于准确理解动量的概念动量具有瞬时性，本题侧重于准确理解动量的概念动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻的速度方向，选项任一时刻物体动量的方向，即为该时刻的速度方向，选项A正确加速度不变，则物体速度的变化率恒定，物体的正确加速度不变，则物体速度的变化率恒定，物体的速度均匀变化，故其动量也均匀变化，选项速度均匀变化，故其动量也均匀变化，选项B错误物体错误物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定，不是由物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定，不是由物体的速
13、度唯一决定，故物体的动量大，其速度不一定大，选的速度唯一决定，故物体的动量大，其速度不一定大，选项项C错误惯性由物体质量决定，物体的动量越大，其质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，故选项量并不一定越大，惯性也不一定越大，故选项D错误错误答案答案A分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练借题发挥借题发挥1.动量：物体动量是质量与速度的乘积，大小动量：物体动量是质量与速度的乘积，大小由二者共同决定，但与物体质量和速度均有关由二者共同决定，但与物体质量和速度均有关2动量变化及计算动量变化及计算动量变化量：即动量变化量：即pp2p1，由于动量是矢量，动量变化
14、，由于动量是矢量，动量变化量也是矢量量也是矢量(1)若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，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形定则分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练关于关于动动量的量的变变化，下列化，下列说说法中正确的是法中正确的是 ()A做直做直线线运运动动的物体速度增大的物体速度增大时时，动动量的增量量的增量p与速度与速度 的方向相同的方向相同B做直做直线线运运动动的物体速度减小的物体速度减小时时，动动量的
15、增量量的增量p与运与运动动 方向相反方向相反C物体的速度大小不物体的速度大小不变时变时，动动量的增量量的增量p为为零零D物体做曲物体做曲线线运运动时动时，动动量的增量量的增量p一定不一定不为为零零解析解析当做直线运动的物体速度增大时，其末动量当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初大于初动量动量p1，由矢量的运算法则可知，由矢量的运算法则可知pp2p10，与速度方向，与速度方向相同，如图甲所示，选项相同，如图甲所示，选项A正确；当做直线运动的物体速度正确；当做直线运动的物体速度减小时，减小时，pp2p10，即，即p2p1，如图乙所示，此时，如图乙所示，此时p的的方向与物体的运动方向相反
16、，选项方向与物体的运动方向相反，选项B正确；当物体的正确；当物体的【变式变式1】分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练速度大小不变时，动量可能不变化，即速度大小不变时，动量可能不变化，即p0，也有可能，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况动量大小不变而方向变化，此种情况p0，选项，选项C错误；错误；物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，故动量一定变物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，故动量一定变化，化，p一定不为零，如图丙所示，选项一定不为零，如图丙所示，选项D正确正确答案答案ABD分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练 从同从同样样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，高度落下的
17、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掉在水泥地上的玻璃杯动动量大，而掉在草地上的玻璃量大，而掉在草地上的玻璃 杯杯动动量小量小B掉在水泥地上的玻璃杯掉在水泥地上的玻璃杯动动量改量改变变大，掉在草地上的玻大，掉在草地上的玻 璃杯璃杯动动量改量改变变小小C掉在水泥地上的玻璃杯掉在水泥地上的玻璃杯动动量改量改变变快，掉在草地上的玻快，掉在草地上的玻 璃杯璃杯动动量改量改变变慢慢D掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时时，相互作用，相互作用时间时间 短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触短，而掉在
18、草地上的玻璃杯与地面接触时时作用作用时间长时间长【典典例例2】用动量定理定性解释物理现象用动量定理定性解释物理现象分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练答案答案CD分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练借题发挥借题发挥利用动量定理解释物理现象的问题主要有两类，利用动量定理解释物理现象的问题主要有两类，一类是物体动量变化相同或相差不大，由于作用时间的长一类是物体动量变化相同或相差不大，由于作用时间的长短不同，物体受到的作用力不同，要使物体受到的作用力短不同，物体受到的作用力不同，要使物体受到的作用力较小，应延长作用时间，要获得较大的作用力，就要缩短较小，应延长作用时间，要获得较大的作用力，就
19、要缩短作用时间；另一类是物体所受的合外力相同或相差不大，作用时间；另一类是物体所受的合外力相同或相差不大，由于作用时间长短不同，引起物体运动状态的改变不同由于作用时间长短不同，引起物体运动状态的改变不同分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练跳跳远时远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这这是由是由于于 ()A人跳在沙坑的人跳在沙坑的动动量比跳在水泥地上的小量比跳在水泥地上的小B人跳在沙坑的人跳在沙坑的动动量量变变化比跳在水泥地上的小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
20、的小人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上的小解析解析人跳远时从一定的高度落下，落地前的速度是一定人跳远时从一定的高度落下，落地前的速度是一定的，初动量是一定的，所以选项的，初动量是一定的，所以选项A错误；落地后静止，末错误；落地后静止，末动量一定，人的动量变化是一定的，选项动量一定，人的动量变化是一定的，选项B错误；由动量错误；由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化，所以两种情况定理可知人受到的冲量等于人的动量变化，所以两种情况【变式变式2】分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练下人受到的冲量相等，选项下人受到的冲量相等，选项C错误；落在沙坑里力作用的错误；落在沙坑里力作用的时间长，落在水
21、泥地上力作用的时间短，根据动量定理，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，时间在动量变化一定的情况下，时间t越长则受到的冲力越长则受到的冲力F越小，越小，故选项故选项D正确正确答案答案D分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练在水平力在水平力F30 N的作用力下，的作用力下，质质量量m5 kg的物体的物体由静止开始沿水平面运由静止开始沿水平面运动动已知物体与水平面已知物体与水平面间间的的动动摩擦摩擦因数因数0.2，若，若F作用作用6 s后撤去，撤去后撤去，撤去F后物体后物体还还能向前运能向前运动动多多长时间长时间才停止？才停止？(g取取10 m/s2)【典典
22、例例3】动量定理的应用动量定理的应用解析解析法一法一用动量定理解，分段处理用动量定理解，分段处理选物体为研究对象，对于撤去选物体为研究对象，对于撤去F前物体做前物体做匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示，匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示，始态速度为零，末态速度为始态速度为零，末态速度为v.取水平力取水平力F的的方向为正方向，根据动量定理有方向为正方向，根据动量定理有(Fmg)t1mv0，分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练对于撤去对于撤去F后，物体做匀减速运动的过后，物体做匀减速运动的过程，受力情况如图乙所示，始态速度程，受力情况如图乙所示，始态速度为为v，末态速度为零根据动量定理有，
23、末态速度为零根据动量定理有mgt20mv.以上两式联立解得以上两式联立解得法二法二用动量定理解，研究全过程用动量定理解，研究全过程选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、终状态的物体速度都等于零终状态的物体速度都等于零取水平力取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得的方向为正方向，根据动量定理得(Fmg)t1(mg)t20分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练答案答案12 s借题发挥借题发挥应用动量定理定量计算的一般步骤应用动量定理定量计算的一般步骤选定研究对象，明确运动过程选定研究对象，明确运动过程进行受力分析，确定初、末状态
24、进行受力分析，确定初、末状态选定正方向，根据动量定理列出对应的方程分析求解选定正方向，根据动量定理列出对应的方程分析求解分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练一一质质量量为为0.10 kg的小球从的小球从0.80 m高高处处自由下落到一自由下落到一软软垫垫上若从小球接触上若从小球接触软垫软垫到小球陷至最低点到小球陷至最低点经历经历了了0.20 s，则这则这段段时间时间内内软垫对软垫对小球的平均作用力大小小球的平均作用力大小为为_；若；若小球落在水泥地面上，反小球落在水泥地面上，反弹弹高度高度为为0.2 m，小球与地面接触，小球与地面接触经历经历了了0.01 s，则这则这段段时间时间内地面内地
25、面对对小球的平均作用力大小小球的平均作用力大小为为_(g取取10 m/s2)【变式变式3】分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练F0.104/0.20 N0.1010 N3 N.(2)小球落到水泥地面上，反弹速度大小为小球落到水泥地面上，反弹速度大小为由动量定律得由动量定律得(Fmg)tmvm(v)，F61 N.答案答案3 N61 N分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练质质量量为为0.1 kg的的弹弹性小球从高性小球从高1.25 m处处自由下落至一光滑自由下落至一光滑而而坚坚硬的水平板上，碰撞后硬的水平板上，碰撞后弹弹回到高回到高0.8 m处处，求：，求：(1)小球与水平板碰撞前后的小球
26、与水平板碰撞前后的动动量；量；(2)小球与水平板碰撞前后的小球与水平板碰撞前后的动动量量变变化化(g取取10 m/s2)解析解析(1)设小球与水平板碰撞前瞬间的速度为设小球与水平板碰撞前瞬间的速度为v，则根据，则根据自由落体运动的规律得自由落体运动的规律得对对动量和动量变化量两个物理量的理解动量和动量变化量两个物理量的理解1分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练故小球与水平板碰撞前的动量为故小球与水平板碰撞前的动量为pmv0.5 kgm/s，方向竖直向下，方向竖直向下pmv0.4 kgm/s，方向竖直向上，方向竖直向上(2)规定竖直向下为正方向，则有规定竖直向下为正方向，则有ppp(0.40
27、.5)kgm/s0.9 kgm/s即动量变化的大小为即动量变化的大小为0.9 kgm/s，方向竖直向上，方向竖直向上答案答案(1)0.5 kgm/s方向方向竖竖直向下直向下0.4 kgm/s方向方向竖竖直向上直向上 (2)0.9 kgm/s方向方向竖竖直向上直向上分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练如如图图111所示，一所示，一铁块压铁块压着一着一纸纸条条放在水平桌面上，当以速度放在水平桌面上，当以速度v抽出抽出纸纸条条后，后，铁块铁块掉到地面上的掉到地面上的P点，若以点，若以2v速速度抽出度抽出纸纸条，条，则铁块则铁块落地点落地点为为()A仍在仍在P点点B在在P点左点左侧侧C在在P点右点
28、右侧侧不不远处远处D在在P点右点右侧侧原水平位移的两倍原水平位移的两倍处处用动量定理定性解释物理现象用动量定理定性解释物理现象2图图111分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练解析解析以以2v速度抽出纸条时，纸条对铁块作用时间减少，速度抽出纸条时，纸条对铁块作用时间减少，而纸条对铁块的作用力相同，故与以速度而纸条对铁块的作用力相同，故与以速度v抽出相比，对抽出相比，对铁块的冲量铁块的冲量I减小，平抛的速度减小，水平射程减小，故减小，平抛的速度减小，水平射程减小，故落在落在P点的左侧点的左侧答案答案B分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练蹦蹦床是运床是运动员动员在一在一张绷紧张绷紧的的弹弹性
29、网上性网上蹦蹦跳、翻跳、翻滚滚并做各种并做各种空中空中动动作的运作的运动项动项目一个目一个质质量量为为60 kg的运的运动员动员，从离水，从离水平网面高平网面高3.2 m处处自由下落，着网后沿自由下落，着网后沿竖竖直方向直方向蹦蹦回到离水回到离水平网面高平网面高5.0 m处处已知运已知运动员动员与网接触的与网接触的时间为时间为1.2 s若若把在把在这这段段时间时间内网内网对对运运动员动员的作用力当做恒力的作用力当做恒力处处理，求此理，求此力的大小力的大小(g取取10 m/s2)动量定理的应用动量定理的应用3分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练整个过程中运动员始终受到重力作用，仅在与网接触的过整个过程中运动员始终受到重力作用，仅在与网接触的过程中才受到网对他向上的弹力程中才受到网对他向上的弹力F的作用，设竖直向上为正的作用，设竖直向上为正方向，对全过程运用动量定理，有方向，对全过程运用动量定理，有Ft3mg(t1t2t3)0答案答案1.5103 N分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练同学们来学校和回家的路上要注意安全分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练同学们来学校和回家的路上要注意安全
