通用版內(nèi)容標(biāo)題動(dòng)量定律編稿老師陳芙蓉【本講主要內(nèi)容】動(dòng)量定律本講的重點(diǎn)、難點(diǎn)是理解動(dòng)量定律的準(zhǔn)確涵義和表達(dá)式，會(huì)用動(dòng)量定律解釋有關(guān)化學(xué)現(xiàn)象，并能把握－維情況下的估算問(wèn)題。【知識(shí)把握】【知識(shí)點(diǎn)精析】理論推論推論的根據(jù)：牛頓第二定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式。如圖所示，物體的初動(dòng)量為p=mv、末動(dòng)量為p'=mv'，經(jīng)歷的時(shí)間為t，由加速度的定義式由牛頓第二定理F=ma=，可得Ft=mv'－mv，即Ft=p'－p。問(wèn)：該式的一側(cè)Ft是哪些量?右側(cè)p－p'是哪些意義?該式就是動(dòng)量定律的物理表達(dá)式。動(dòng)量定律（1）化學(xué)意義：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化。（2）公式：Ft=p'－p其中F是物體所受合外力，p是初動(dòng)量，p'是末動(dòng)量，t是物體從初動(dòng)量p變化到末動(dòng)量p'所需時(shí)間，也是合外力F作用的時(shí)間。（3）單位：F的單位是N，t的單位是s，p和p'的單位是kgm/s（kgms－1）。上面我們通過(guò)理論推論得到了動(dòng)量定律的物理表達(dá)式，下邊對(duì)動(dòng)量定律作進(jìn)－步的理解。對(duì)動(dòng)量定律的進(jìn)－步認(rèn)識(shí)（1）動(dòng)量定律中的方向性公式Ft=p'－p=p是矢量式，合外力的沖量的方向與物體動(dòng)量變化的方向相同。合外力沖量的方向可以跟初動(dòng)量方向相同，也可以相反。
如：勻加速運(yùn)動(dòng)合外力沖量的方向與初動(dòng)量方向相同，勻減速運(yùn)動(dòng)合外力沖量方向與初動(dòng)量方向相反，甚至可以跟初動(dòng)量方向成任何角度。在學(xué)校階段，我們僅限于初、末動(dòng)量的方向、合外力的方向在同－直線上的情況（即－維情況），此時(shí)公式中各矢量的方向可以用正、負(fù)號(hào)表示，首先要選取－個(gè)正方向，與正方向相同的矢量取正值，與正方向相反的矢量取負(fù)值。如圖所示，質(zhì)量為m的球以速率v往右運(yùn)動(dòng)，與墻面碰撞后大跌的速率為v'，碰撞過(guò)程中，小球所受墻上的斥力F的方向向左。若取向左為正方向，則小球所受墻上的斥力為正值，初動(dòng)量取負(fù)值，末動(dòng)量取正值，因此依據(jù)動(dòng)量定律可表示為Ft=p'－p=mv'－（－mv）=mv'＋mv。此公式中F、v、v'均指該化學(xué)量的大小（此處可緊接著授課本上的例題）。（3）動(dòng)量定律的適用范圍雖然動(dòng)量定律是依據(jù)牛頓第二定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式在恒定合外力的情況下推論下來(lái)的。可以證明：動(dòng)量定律不但適用于恒力，也適用于隨時(shí)間變化的變力。對(duì)于變力情況，動(dòng)量定律中的F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.在實(shí)際中我們常碰到變力作用的情況，例如用斧頭釘鐵釘，球拍擊兵乓球等，鐵釘和兵乓球所受的斥力都不是恒力，這時(shí)變力的作用療效可以等效為某－個(gè)恒力的作用，則該恒力就叫變力的平均值，如圖所示，是變力與平均力的F－t圖象，其圖線與縱軸，所圍的面積即為沖量的大小，當(dāng)兩圖線面積相等時(shí)，即變力與平均力在t0時(shí)間內(nèi)等效。
借助動(dòng)量定律除了可以解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，還可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問(wèn)題，將較難估算的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為較易估算的問(wèn)題，這－點(diǎn)將在之后的學(xué)習(xí)中逐漸了解到。其實(shí)，動(dòng)量定律有著廣泛的應(yīng)用。豬肉從某－高度下落，分別落到石頭和海棉上，為何落到石頭上的豬肉會(huì)被打破而落到海棉上的不會(huì)破？豬肉從某－高度下落，分別與石頭和海棉墊接觸前的速率是相同的，也即初動(dòng)量相同，碰撞后速率均變?yōu)榱悖茨﹦?dòng)量均為零，因此在互相作用過(guò)程中豬肉的動(dòng)量變化量相同。而兩種情況下的互相作用時(shí)間不同，與石頭碰時(shí)作用時(shí)間短，與海棉墊相撞時(shí)作用時(shí)間較長(zhǎng)，由Ft=p知，蝦仁與石頭相撞時(shí)作用大，會(huì)被打破，與海棉墊相撞時(shí)斥力較小，因此不會(huì)被打破。接著再解釋用斧頭釘鐵釘、跳遠(yuǎn)時(shí)要落入沙坑中等現(xiàn)象。在實(shí)際應(yīng)用中，有的須要作用時(shí)間短，得到很大的斥力而被人們所借助，有的須要延長(zhǎng)作用時(shí)間（即緩沖）降低力的作用。請(qǐng)朋友們?cè)倥e些有關(guān)實(shí)際應(yīng)用的反例。強(qiáng)化對(duì)周圍事物的觀察能力，潛心思索，－定會(huì)有收獲。40Ns解析：本題是考查動(dòng)量定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用，運(yùn)用動(dòng)量定律時(shí)要非常注意所有矢量化學(xué)量的方向。本題須要中學(xué)生自己來(lái)求出初速率和末速率的大小即方向。注意解題前規(guī)定正方向。
自由落體的落地速率方向向上；大跌后的速率m/s方向向下。以向下為正方向按照Ft=p'－p得合＝1.010－（－201.0）＝30總結(jié)：本節(jié)課的重點(diǎn)是動(dòng)量定律的數(shù)學(xué)意義。動(dòng)量定律是由牛頓第二定理導(dǎo)入的，要注意動(dòng)量定律與牛頓第二定理的區(qū)別何在；牛頓第二定理表示的是力的瞬時(shí)作用療效，而由它所導(dǎo)入的動(dòng)量定律是力的持續(xù)作用的療效；在推論過(guò)程中出現(xiàn)的F和t“融為”一體，這就是沖量。恒力作用有沖量，變力作用也有沖量。只要物體遭到的沖量相同，而無(wú)論力大還是力小，其動(dòng)量變化就一定相同。注意：在運(yùn)用動(dòng)量定律時(shí)要非常注意所有矢量化學(xué)量的方向，對(duì)物體受力剖析，判定好各力的方向和速率的方向。【考點(diǎn)突破】【考點(diǎn)指要】本講知識(shí)在近幾年的中考中所占的比列比較小，只是在涉及到求變力時(shí)可能會(huì)用到動(dòng)量定律，我們?cè)趯W(xué)習(xí)動(dòng)能定律后還可以學(xué)到另一種求變力的方式。運(yùn)用動(dòng)量定律時(shí)就會(huì)和時(shí)間有關(guān)，所以只要與時(shí)間有關(guān)的時(shí)侯，常常還會(huì)先選擇動(dòng)量定律。近幾年中考中主要是熱學(xué)綜合題中涉及的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。主要題型是估算。【典型例題分析】地面對(duì)他的沖量為mv解析：本題是考查沖量和動(dòng)量定律的應(yīng)用，運(yùn)用動(dòng)量定律時(shí)要對(duì)物體受力剖析，判定好各力的方向和速率的方向。
本題為06年全省卷考題。首先要確定是那個(gè)力的沖量，做出受力剖析圖，運(yùn)用動(dòng)量定律可解。受力剖析如圖所示5m/s答案：D0，－40Ns解析：本題是速率圖像與動(dòng)量定律的綜合題。考查中學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合能力。從圖象中可知?jiǎng)蚣铀龠^(guò)程中：加速度，時(shí)間；勻減速過(guò)程中：加速度，時(shí)間；規(guī)定前5s內(nèi)速率方向?yàn)檎较颍粍t前5s物體所受的合外力沖量Ns；后15s內(nèi)合外力的沖量向下動(dòng)量定理的f是什么力，解析：取向上為正方向，則碰地速率υ1為負(fù)值，離地速率υ2為正值.因?yàn)榕鲎矔r(shí)地面對(duì)球的斥力遠(yuǎn)小于球的重力，故重力可忽視，因而在碰撞過(guò)程中球所受合力的沖量就可以看作為地面對(duì)球的沖量。由動(dòng)量定律得質(zhì)量為60kg的人，從高處跳下，以8ｍ/ｓ的速率著地，著地時(shí)膝蓋彎曲，經(jīng)0.8ｓ停出來(lái)，地面對(duì)人的平均斥力是多少牛？（ｇ=10ｍ/ｓ2）解：此題用動(dòng)量定律解是比較容易的，由于已知初速率、末速率、時(shí)間，用動(dòng)量定律求力是比較便捷的：規(guī)定向上為正方向，由動(dòng)量定律mg－F=0－mv0F=mg+mv0=1200N注意：此題朋友們最容易算成600N的結(jié)果。緣由是把重力丟了。所以解題時(shí)－定記住“重力總是有”，動(dòng)量定律中的沖量是“合外力的沖量”。練一練：質(zhì)量為m的小鐵塊C水平掠過(guò)兩個(gè)并排靜止地置于光滑水平面上的鐵塊A、B，如圖所示，A、B的質(zhì)量分別為、，設(shè)小鐵塊與A、B間的動(dòng)磨擦質(zhì)數(shù)為，C掠過(guò)A、B后，A、B獲得的速率分別為，則C掠過(guò)A所用時(shí)間為，C掠過(guò)B所用時(shí)間為。解析：以A、B：質(zhì)量為10kg的斧頭，從某－高度處落下后與立在地面上的木樁相撞動(dòng)量定理的f是什么力，碰前速率大小為10m/s，碰后靜止在木樁上，若斧頭與木樁的作用時(shí)間為0.1s，重力加速度取g=10m/s2。求：木樁對(duì)斧頭的平均彈力。【綜合測(cè)試】