19-20主題11動量2動量定理

1動量2動量定理學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道動量的概念，知道動量和動量變化量均為矢量，會計算一維情況下的動量變化量.（重點）2.知道沖量的概念，知道沖量是矢量.（重點）.知道動量定理確實切含義，掌握其表達(dá)式.（重點、難點）.會用動量定理解釋碰撞、緩沖等生活中的現(xiàn)象.（難點）知識脈絡(luò)兩個概念一個定理學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道動量的概念，知道動量和動量變化量均為矢量，會計算一維情況下的動量變化量.（重點）2.知道沖量的概念，知道沖量是矢量.（重點）.知道動量定理確實切含義，掌握其表達(dá)式.（重點、難點）.會用動量定理解釋碰撞、緩沖等生活中的現(xiàn)象.（難點）知識脈絡(luò)兩個概念一個定理-I物體的質(zhì)量與速度的乘積IP二〃叫動量動量定理I方向IT與物體速度的方向相同I隧IT力與力的作用時間的乘積II方向一I與力的方向相同物體在一個過程始末的動量變化最等于它在這個過程中所受力的沖量表達(dá)式［先填空］.動量⑴定義物體的質(zhì)量與速度的乘積,即p=蝮.⑵單位動量的國際制單位是千克米每秒,符號是kg*m/s.⑶方向動量是矢量，它的方向與速度的方向相同..動量的變化量（1）定義：物體在某段時間內(nèi)末動量與初動量的矢量差（也是矢量）,即=比一〃（矢量式）.（2）動量始終保持在一條直線上時的矢量運(yùn)算：選定一個正方向，動量、動量的變化量用帶正、負(fù)號的數(shù)值表示，從而將矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算（此時的正、負(fù)號僅表示方向，不表示大?。?［再判斷］.動量的方向與物體的速度方向相同.（J）.物體的質(zhì)量越大，動量一定越大.(X).物體的動量相同，其動能一定也相同.(X)［后思考］.物體做勻速圓周運(yùn)動時，其動量是否變化？【提示】變化.動量是矢量，方向與速度方向相同，物體做勻速圓周運(yùn)動時，速度大小不變，方向時刻變化，其動量發(fā)生變化..在一維運(yùn)動中，動量正負(fù)的含義是什么？【提示】正負(fù)號僅表示方向，不表示大小.正號表示動量的方向與規(guī)定的正方向相同；負(fù)號表示動量的方向與規(guī)定的正方向相反.［合作探討］如下圖，質(zhì)量為“，速度為。的小球與擋板發(fā)生碰撞，碰后以大小不變的速度反向彈回.力力探討1：小球碰撞擋板前后的動量是否相同？【提示】不相同.碰撞前后小球的動量大小相等，方向相反.探討2：小球碰撞擋板前后的動能是否相同？【提示】相同.探討3:小球碰撞擋板過程中動量變化量大小是多少？【提示】2mv.［核心點擊］.對動量的認(rèn)識⑴瞬時性：通常說物體的動量是物體在某一時刻或某一位置的動量，動量的大小可用p=nru表示.(2)矢量性：動量的方向與物體的瞬時速度的方向相同.(3)相對性：因物體的速度與參考系的選取有關(guān)，故物體的動量也與參考系的選取有關(guān)..動量的變化量是矢量，其表達(dá)式切=p2—pi為矢量式，運(yùn)算遵循平行四邊形定那么，當(dāng)P2、pi在同一條直線上時，可規(guī)定正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算..動量和動能的區(qū)別與聯(lián)系物理量區(qū)別標(biāo)矢性矢量林量大小p=mv「1.Ek—2^變化情況0變化，p一定變化0變化，AEk可能為零聯(lián)系Ek-2m動量動能1.（多項選擇）關(guān)于動量的概念，以下說法正確的選項是（）A.動量大的物體，慣性不一定大B.動量大的物體，運(yùn)動一定快C.動量相同的物體，運(yùn)動方向一定相同D.動量相同的物體，動能也一定相同解析：物體的動量是由速度和質(zhì)量兩個因素決定的.動量大的物體質(zhì)量不一定大，慣性也不一定大，A對；同樣，動量大的物體速度也不一定大，B也錯；動量相同指的是動量的大小和方向均相同，而動量的方向就是物體運(yùn)動的方向，故動量相同的物體運(yùn)動方向一定相同，c對；由動量和動能的關(guān)系〃=也百瓦可知，只有質(zhì)量相同的物體動量相同時，動能才相同，故D錯.答案：AC.（多項選擇）關(guān)于動量的變化，以下說法中正確的選項是（）A.做直線運(yùn)動的物體速度增大時，動量的增量。與速度的方向相同B.做直線運(yùn)動的物體速度減小時，動量的增量A〃與運(yùn)動的方向相反C.物體的速度大小不變時，動量的增量A〃為零D.物體做曲線運(yùn)動時，動量的增量如一般不為零解析：當(dāng)做直線運(yùn)動的物體速度增大時，其末動量P2大于初動量pi,由矢量的運(yùn)算法那么可知A〃=P2—pi>0,與速度方向相同，如圖甲所示，選項A正確；當(dāng)做直線運(yùn)動的物體速度減小時，Ap=j72—即P2〈pi,如圖乙所示，此時Ap與物體的運(yùn)動方向相反，選項B正確；當(dāng)物體的速度大小不變時，動量可能不變化，即A〃=0,也有可能動量大小不變而方向變化，此種情況Ap手0,選項C錯誤；物體做曲線運(yùn)動時，速度的方向不斷變化，故動量不斷變化，Ap一般不為零，如圖丙所示，選項D正確.應(yīng)選A、B、D.

答案：ABD.羽毛球是速度最快的球類運(yùn)動之一，我國運(yùn)發(fā)動林丹某次扣殺羽毛球的速度為342km/h,假設(shè)球的速度為90km/h,林丹將球以342km/h的速度反向擊回.設(shè)羽毛球質(zhì)量為5g,試求：(1)林丹擊球過程中羽毛球的動量變化量；(2)在林丹的這次扣殺中，羽毛球的速度變化、動能變化各是多少？解析：(1)以球飛回的方向為正方向，那么pipipi=mv\pi=mv\=—5X10-3X?m/s=—0.125kg?m/s342342373423734237kg?m/s=0.475kg?m/s所以羽毛球的動量變化量為Ap=pi—pi=0.475kg?m/s—(—0.125kg?m/s)=0.600kg?m/s即羽毛球的動量變化大小為0.600kg?m/s,方向與羽毛球飛回的方向相同.⑵羽毛球的初速度為m=-25m/s羽毛球的末速度為。2=95m/s所以Au=772—ri=95m/s—(—25m/s)=120m/s羽毛球的初動能：5X10-3X(-25)2J=1.56J羽毛球的末動能：E\=^mvi=^X5X10-3X952J=22.56J所以AEk=E\-Ek=21J.答案：(l)0.600kg?m/s方向與羽毛球飛回的方向相同(2)120m/s21J(1)動量〃=帆0,大小由機(jī)和0共同決定.⑵動量P和動量的變化\p均為矢量，計算時要注意其方向性.⑶動能是標(biāo)量，動能的變化量等于末動能與初動能大小之差.⑷物體的動量變化時動能不一定變化，動能變化時動量一定變化.知識點二I沖量和動量定理

［先填空］.沖量.動量定理（1）內(nèi)容：物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量.⑵表達(dá)式：衣=歹。一，）或〃'一〃=/.［再判斷］.沖量是矢量，其方向與力的方向相同.（J）.力越大，力對物體的沖量越大.（X）.假設(shè)物體在一段時間內(nèi)，其動量發(fā)生了變化，那么物體在這段時間內(nèi)的合外力一定不為零.（J）［后思考］在跳高比賽時，在運(yùn)發(fā)動落地處為什么要放很厚的海綿墊子？【提示】跳過橫桿后，落地時速度較大.人落到海綿墊子上時，可經(jīng)過較長的時間使速度減小到零，在動量變化相同的情況下，人受到的沖力減小，對運(yùn)發(fā)動起到保護(hù)作用.［合作探討］如下圖，一個質(zhì)量為相如下圖，一個質(zhì)量為相如下圖，一個質(zhì)量為相的物體，在動摩擦因數(shù)為〃的水平面上運(yùn)動，受到一個與運(yùn)動方向相同的恒力戶作用，經(jīng)過時間f,速度由。增加到如下圖，一個質(zhì)量為相的物體，在動摩擦因數(shù)為〃的水平面上運(yùn)動，受到探討1:在時間［內(nèi)拉力廠的沖量和合外力的沖量各是多大?【提示】Ft探討2：在此過程中，物體動量的變化量是多大?【提示】mv'—mv.探討3:恒力F的沖量與物體動量的變化量相等嗎？【提示】不相等.合外力的沖量仍一〃力g）r與動量的變化量才相等.［核心點擊］.沖量的理解⑴沖量是過程量，它描述的是力作用在物體上的時間積累效應(yīng)，求沖量時一定要明確所求的是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量.（2）沖量是矢量，沖量的方向與力的方向相同..沖量的計算(1)求某個恒力的沖量：用該力和力的作用時間的乘積.(2)求合沖量的兩種方法：可分別求每一個力的沖量，再求各沖量的矢量和；另外，如果各個力的作用時間相同，也可以先求合力，再用公式/合=萬合M求解.(3)求變力的沖量：①假設(shè)力與時間成線性關(guān)系變化，那么可用平均力求變力的沖量.②假設(shè)給出了力隨時間變化的圖象如下圖，可用面積法求變力的沖量.③利用動量定理求解..動量定理的理解(1)動量定理的表達(dá)式機(jī)/一機(jī)。=尸八，是矢量式，等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義.(2)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原因.(3)公式中的尸是物體所受的合外力，假設(shè)合外力是變力，那么尸應(yīng)是合外力在作用時間內(nèi)的平均值..動量定理的應(yīng)用(1)定性分析有關(guān)現(xiàn)象：①物體的動量變化量一定時，力的作用時間越短，力就越大；力的作用時間越長，力就越小.②作用力一定時，力的作用時間越長，動量變化量越大；力的作用時間越短,動量變化量越小.(2)應(yīng)用動量定理定量計算的一般步驟：①選定研究對象，明確運(yùn)動過程.②進(jìn)行受力分析和運(yùn)動的初、末狀態(tài)分析.③選定正方向，根據(jù)動量定理列方程求解.4.(多項選擇)恒力方作用在質(zhì)量為機(jī)的物體上，如下圖，由于地面對物體的摩擦力較大，沒有被拉動，那么經(jīng)時間f,以下說法正確的選項是()A.拉力方對物體的沖量大小為零B.拉力方對物體的沖量大小為好////////////////.C.拉力方對物體的沖量大小是好cos。D.合力對物體的沖量大小為零解析：對沖量的計算一定要分清求的是哪個力的沖量，是某一個力的沖量、是合力的沖量、是分力的沖量還是某一個方向上力的沖量，某一個力的沖量與另一個力的沖量無關(guān)，故拉力方的沖量為方￡,A、C錯誤，B正確；物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，合力的沖量為零，D正確.答案：BD5.人們常說“滴水穿石”，請你根據(jù)下面所提供的信息，估算水對石頭的沖擊力的大小.一瀑布落差為/r=20m,水流量為。=0.10nP/s,水的密度"=1.0X103kg/m3,水在最高點和落至石頭上后的速度都認(rèn)為是零.(落在石頭上的水立即流走，在討論石頭對水的作用時可以不考慮水的重力，g10m/s2)解析：設(shè)水滴下落與石頭碰前速度為v9那么有mgh=^mv2設(shè)時間M內(nèi)有質(zhì)量為A機(jī)的水沖到石頭上，石頭對水的作用力為后由動量定理