第一節 動量與動量定律
【學習目標】
1.理解和掌握動量的概念,指出動量的矢量性質,能正確估計一維空間中物體動量的變化。 2.理解和掌握沖量的概念,指出沖量的矢量性質。
3.學習動量定律,理解和掌握動量與動量變化的關系
【學習重點】
理解動量和沖量的概念; 掌握并運用動量定律
【知識點】
1.如何區分動量和動量變化
(1)動量:物體的質量與速度的乘積稱為動量,公式為:p=mv
動量變化:
(2) 動量是一個矢量,其方向與速度的方向相同。 由于動量是矢量,在求解動量的變化時,其運算服從平行四邊形法則。 當前一個動量和最后一個動量還在同一條直線上時,選擇正方向后,向量運算就可以轉化為代數運算。
2.沖量與功動量定律的區分方法
(1)沖量公式為:I=Ft。 是描述力的時間累積效應的化學量,它對應于時間。 沖量是一個矢量,其方向由力的方向決定。 中學只要求用I=Ft來估計恒力的沖量。
(2) 做功公式為: . 是描述力的位移累積效應的化學量,對應于位移,功是標量。 當一個力作用于一個物體一段時間時,它不一定對物體做功,但一定有沖量。
(3) 動量定律指出沖量是物體動量變化的量度。 在一維情況下,每個矢量在相同的指定方向上必須為正。 注意區分“組合外力的沖量”和“某種力的沖量”。 根據動量定律,“合外力的沖量”等于動量的變化,而不是“某一力的沖量”等于動量的變化。
【案例分析】
示例 1 羽毛球是最快的國際象棋游戲之一。 在2009年全英羽毛球超級賽中,中國羽毛球名將林丹擊敗法國選手李宗偉奪得女單亞軍。 在聯賽中,林丹能以342km/h的最高速度擊殺羽毛球。 假設球以90km/h的速度飛行,林丹以342km/h的速度回擊球。 假設羽毛球的質量是5g,林丹拋球時羽毛球的動量變化是多少?
解析:取小球飛行方向為正方向,則
定律總結:求解動量變化時,運算遵循平行四邊形法則。 當當前動量和最終動量還在一條線上時,你必須非常注意初始動量和最終動量之間的正負關系。 選擇正方向后,就可以將向量計算成代數運算。
示例 2 質量為 m 的球從沙坑上方自由落下,在時間 t1 后到達沙坑表面,并在時間 t2 后停在沙坑中。 求沙子對球的平均阻力 F=?
解析:
回答:
規則總結:這些題本身不難不復雜,但是一定要認真復習。按照題目要求的沖量,
靈活組合各種外力。 如果題目給出了自由落體球的高度,可以先把高度換算成時間,再用動量定律。
【反射】
【標準訓練】
1.下列關于動量的說法正確的是( )
A.如果物體的動量改變,它的速度必然改變
B.如果物體的動量改變,它的速度方向必然改變
C.如果物體的速度是恒定的,那么它的動量一定保持不變
D、物體運動狀態改變時,其動量必然改變
2、質量為m=40g的乒乓球從高處落下,以1m/s的速度撞擊地面,垂直向下彈跳,撞擊時間很短,離地速度為= 0.5米/秒。 乒乓球在碰撞過程中動量有何變化?
回答:
沖量定律和動量定律
3.關于力的沖量的說法,正確的是()
A、力越大,力的沖量越大
B、作用在物體上的力大,但力的沖量不一定大
C。 F1與其作用時間t1的乘積F1t1等于F2與其作用時間t2的乘積F2t2,則兩個沖量相同D。在時間 t 之后保持靜止,則該推力的沖量為零
4、質量為m的物體放在光滑的水平地面上,在拉力F的作用下開始沿水平方向以角度θ從靜止開始運動,經過時間t后速度達到v。 在此期間,拉力 F 和重力的沖量分別為 () A. 英尺,0B。 Ftcosθ,0
C。 MV,0D。 英尺,毫克
同步練習
1.關于一對斥力和反斥力在作用過程中的總功W和總沖量I,下列說法正確的是( )
A。 W 必須等于 0,I 可能不等于 0
B. W 可能不等于 0動量定理二級結論,I 必須等于 0
C。 W 和 I 必須都為零
D. W 和 I 都不能等于零。
2.質量為m的小物體在與水平方向成a角的力F的作用下沿光滑水平面運動。 物體通過A點和B點的速度分別為vA和vB,物體從A點運動到B點的過程中,力F
作用在木塊上的沖量 I 的大小為功 W 和作用在木塊上的力 F 為 ()
光盤
3、鋼球從靜止狀態自由下落,然后落入泥漿中。 如果在空中墜落的過程稱為過程Ⅰ,踏入泥中直到被移走的過程稱為過程Ⅱ,則 ()
A、過程Ⅰ中小球動量的變化等于重力沖量;
B.過程II中阻力沖量的大小等于過程I中重力沖量的大小;
C、鋼球在過程Ⅱ中克服阻力所做的功等于鋼球在過程Ⅰ和過程Ⅱ中減去的重力勢能之和
;
D.過程II中損失的機械能等于過程I中鋼球減少的動能
4. 將質量為1kg的物體以速度v0平拋,拋出3秒后未接觸地面或其他物體
物體發生碰撞,不考慮空氣阻力,這3s內物體的動量變化為 。
5.質量為50公斤的雜質藝人在演出中不慎墜落。 當他墜落5m時,安全帶被剪短,安全帶與人的交互時間為1s。 安全帶對人的平均排斥力為(取)
6、如圖所示,在光滑的水平面上,物體質量為m動量定理二級結論,初速度為v1,當它受到一個物體的撞擊時
在牽引力施加時間 t 后,物體的速度變為 v2。 已知牽引力的方向與水平方向形成夾角θ,
求時間 t 內牽引力的沖量。
-=->g2/10sm
7、如圖所示,質量為m=2kg的物體在9.8N的水平力作用下從靜止狀態沿水平面向右運動。 已知物體與水平面的動摩擦力的質數。如果作用后去掉F,灑F后物體與豎直的墻壁發生碰撞,如果物體與墻壁相互作用一段時間,以及撞墻后反方向反彈的速度,求物體在墻上的平均值
斥力(g取10m/s2)。
8.質量為50公斤的雜質藝人在演出中不慎墜落。 當他跌倒 m5 時,安全帶被剪短了。 安全帶與人相互作用為s1,安全帶對人的平均排斥力為(g取2/10sm)
9、如圖所示,在光滑的水平面上,物體的質量為m,初速度為v1。 在受到牽引力時間 t 后,物體的速度變為 v2。 已知牽引力方向與水平方向夾角θ,求時刻t的牽引力
內心沖動。
10、如圖所示,質量為m=2kg的物體在9.8N的水平力作用下,從靜止狀態沿水平面向右運動。 已知物體與水平面之間的動摩擦素數為2.0=μ。如果在s61=t后去掉F,在s22=t后物體在散射F后與豎直壁面發生碰撞,如果物體與wall for s1.03=t,撞墻后反方向反彈的速度m/s6'=v,求物體在墻上的平均值
斥力(g取10m/s2)。
2.0=μs61=ts22=ts1.03=tm/s6'=v