【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第6章第一節(jié)沖量 動(dòng)量 動(dòng)量定理課件 大綱

第一節(jié)沖量動(dòng)量動(dòng)量定理第一節(jié)沖量動(dòng)量動(dòng)量定理基礎(chǔ)知識(shí)梳理課堂互動(dòng)講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、沖量1．定義：力F和力的_________的乘積Ft叫做力的沖量．2．表達(dá)式：I＝Ft.3．矢量性：沖量是矢量，它的方向由__的方向決定．4．物理意義：表示力對(duì)____的積累．5．作用效果：使物體的____發(fā)生變化．作用時(shí)間t力時(shí)間動(dòng)量二、動(dòng)量1．定義：物體的______與______的乘積mv叫做動(dòng)量．2．表達(dá)式：p＝__.3．動(dòng)量的三性(1)矢量性：方向與________的方向相同．(2)瞬時(shí)性：動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是針對(duì)某一____而言的．(3)相對(duì)性：大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對(duì)____的動(dòng)量．質(zhì)量m速度v瞬時(shí)速度時(shí)刻地面mv三、動(dòng)量定理1．內(nèi)容：物體所受合力的____等于物體的____變化．2．表達(dá)式：Ft＝Δp＝p′－p.3．矢量性：動(dòng)量變化的方向與____方向相同，還可以在某一方向上應(yīng)用動(dòng)量定理．沖量動(dòng)量沖量課堂互動(dòng)講練一、對(duì)沖量的理解與計(jì)算1．對(duì)沖量的理解(1)時(shí)間性：沖量是力在時(shí)間上的積累，討論沖量一定要明確是哪個(gè)力在哪段時(shí)間上的沖量，即沖量是過程量．(2)矢量性：當(dāng)力F為恒力時(shí)，I的方向與力F的方向相同；當(dāng)力F為變力時(shí)，I的方向由動(dòng)量變化的方向確定．(3)絕對(duì)性：只要有力的作用就存在沖量，恒定作用力的沖量不會(huì)為零，合力的沖量可能為零，變力的沖量也可能為零．2．沖量的計(jì)算(1)恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計(jì)算．(2)變力的沖量②作出F－t變化圖線，圖線與t軸夾的面積即表示為變力的沖量．如圖6－1－1所示．③對(duì)于易確定始、末時(shí)刻動(dòng)量的情況，可用動(dòng)量定理求解，即通過求Δp間接求出沖量．圖6－1－1特別提醒：力與時(shí)間均與參考系無關(guān)，只要有力作用在物體上，就一定存在沖量，即恒定作用力的沖量不會(huì)為零，但是合外力的沖量可能為零，變力的沖量也可能為零．即時(shí)應(yīng)用1.(2011年豐臺(tái)區(qū)模擬)質(zhì)量為m的物塊以初速度v0從光滑斜面底端向上滑行，到達(dá)最高位置后再沿斜面下滑到底端，則物塊在此運(yùn)動(dòng)過程中(

)A．上滑過程與下滑過程中物塊所受重力的沖量相等B．整個(gè)過程中物塊所受彈力的沖量為零C．整個(gè)過程中物塊的合外力沖量為零D．整個(gè)過程中物塊的合外力沖量大小為2mv0答案：AD二、動(dòng)量、動(dòng)動(dòng)能、動(dòng)量變變化的比較

名稱項(xiàng)目動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)量變化定義物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量物體末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差定義式p＝mvΔp＝p′－p

名稱項(xiàng)目動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)量變化矢標(biāo)性矢量標(biāo)量矢量特點(diǎn)狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程Δp＝mv′－mv特別提醒：(1)物體動(dòng)量的變化率等于它所受的力，這是牛頓第二定律的另一種表達(dá)形式．(2)動(dòng)能從能量的角度描述物體的形態(tài)，動(dòng)量從運(yùn)動(dòng)的角度描述物體的狀態(tài)．即時(shí)應(yīng)用2.一個(gè)質(zhì)量不變變的物體，動(dòng)動(dòng)量變化的大大小為5kg·m/s，這說明()A．物體體的動(dòng)動(dòng)量在在減小小B．物體體的動(dòng)動(dòng)量在在增大大C．物體體的動(dòng)動(dòng)量大大小可可能不不變D．物體體的動(dòng)動(dòng)能可可能不不變解析：：選CD.動(dòng)量是是矢量量，動(dòng)動(dòng)量變變化了了5kg··m/s，物體體動(dòng)量量的大大小可可能在在增加加，也也可能能在減減小，，還可可能不不變．．如物物體以以大小小為5kg··m/s的動(dòng)量量做勻勻速圓圓周運(yùn)運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)，物物體的的動(dòng)量量大小小保持持不變變，當(dāng)當(dāng)末動(dòng)動(dòng)量方方向與與初動(dòng)動(dòng)量方方向間間的夾夾角為為60°°時(shí)，物物體的的動(dòng)量量變化化的大大小為為5kg··m/s，而動(dòng)動(dòng)能未未變，，故C、D正確．．三、動(dòng)動(dòng)量定定理的的理解解和應(yīng)應(yīng)用1．動(dòng)量量定理理的理理解(1)動(dòng)量定定理表表達(dá)了了合外外力的的沖量量和物物體動(dòng)動(dòng)量變變化的的關(guān)系系．I合＝Δp是一個(gè)個(gè)矢量量式，，即①I合與Δp大小相相等．．②I合與Δp方向相相同．．(2)I合表示物物體受受到的的所有有力的的總沖沖量．．各力力的作作用時(shí)時(shí)間可可以相相同，，也可可以不不同．．①若各各力作作用時(shí)時(shí)間相相同，，且都都是恒恒力，，則I合＝F合t.②若各各力作作用時(shí)時(shí)間不不同，，則I合＝F1t1＋F2t2＋…即求出出各外外力在在相應(yīng)應(yīng)時(shí)間間內(nèi)的的沖量量，然然后求求出它它們的的矢量量和．．(3)系統(tǒng)物物體之之間的的內(nèi)力力，即即相互互作用用力不不會(huì)改改變系系統(tǒng)的的總動(dòng)動(dòng)量．．2．動(dòng)量量定理理的應(yīng)應(yīng)用(1)確定研研究對(duì)對(duì)象．．在中中學(xué)階階段用用動(dòng)量量定理理討論論的問問題，，其研研究對(duì)對(duì)象一一般僅僅限于于單個(gè)個(gè)物體體．(2)對(duì)物體體進(jìn)行行受力力分析析．可可以先先求每每個(gè)力力的沖沖量，，再求求各力力沖量量的矢矢量和和——合力的的沖量量；或或先求求合力力，再再求其其沖量量．(3)選好正正方向向，確確定過過程的的初末末狀態(tài)態(tài)，確確定各各動(dòng)量量和沖沖量的的正負(fù)負(fù)號(hào)．．(4)根據(jù)動(dòng)動(dòng)量定定理列列方程程．如如有必必要，，還需需要補(bǔ)補(bǔ)充其其他方方程式式，最最后代代入數(shù)數(shù)據(jù)求求解．．特別提提醒：：在動(dòng)力力學(xué)問問題中中，不不涉及及加速速度和和位移移的情情況下下，用用動(dòng)量量定理理求解解一般般比較較簡(jiǎn)便便．即時(shí)應(yīng)用圖6－1－23．如圖6－1－2所示，跳水運(yùn)動(dòng)員(圖中用一小圓圈表示)，從某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m＝60kg，初速度為v0＝10m/s.若經(jīng)過1s，速度為v＝10m/s，則在此過程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化為(g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力)(

)解析：：選A.運(yùn)動(dòng)員員做的的是平平拋運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，因此初初、末末速度度不在在一條條直線線上，，但據(jù)動(dòng)動(dòng)量定定理可可得Δp＝I＝mgt＝600kg··m/s.經(jīng)典題型探究子用電鉆給建筑物鉆孔時(shí)，鉆頭所受的阻力與深度成正比，若鉆頭勻速鉆進(jìn)時(shí)第1秒內(nèi)阻力的沖量為100N·s，求5秒內(nèi)阻力的沖量．例1求變力的沖量題型一【思路點(diǎn)點(diǎn)撥】由于鉆鉆頭所所受阻阻力與與深度度成正正比，，所以以可以以采用用平均均值法法求解解．【解析】平均值值法：：鉆頭頭所受受的阻阻力與與深度度成正正比，，而鉆鉆頭又又是勻勻速鉆鉆進(jìn)，，即深深度與與時(shí)間間成正正比，，因此此阻力力與時(shí)時(shí)間成成正比比，可可以用用平均均值來來求變變力的的沖量量．設(shè)阻力力與時(shí)時(shí)間的的比例例常數(shù)數(shù)為k，則F阻＝kt，圖象法法：設(shè)設(shè)鉆頭頭鉆進(jìn)進(jìn)墻壁壁的深深度為為s，則鉆鉆頭受受到的的阻力力為F阻＝ks，k為比例例系數(shù)數(shù)，又又因鉆鉆頭是是勻速速鉆進(jìn)進(jìn)的，，即s＝vt，所以以F阻＝kvt，阻力力與時(shí)時(shí)間t成正比比．F－t圖線如如圖6－1－3所示，，比較較第1秒內(nèi)和和前5秒內(nèi)的的面積積知，，5秒內(nèi)的的沖量量為I2＝2500N··s.【答案】2500N··s圖6－1－3例2用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象題型二如圖6－1－4所示，，一鐵鐵塊壓壓著一一紙條條放在在水平平桌面面上，，當(dāng)以以速度度v抽出紙紙條后后，鐵鐵塊掉掉在地地上的的P點(diǎn)．若若以2v速度抽出紙紙條，則鐵鐵塊落地點(diǎn)點(diǎn)為()圖6－1－4A．仍在P點(diǎn)B．在P點(diǎn)左邊C．在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)遠(yuǎn)處D．在P點(diǎn)右邊原水水平位移的的兩倍處【解析】紙條抽出的的過程，鐵鐵塊所受的的滑動(dòng)摩擦擦力一定，，以v的速度抽出出紙條，鐵鐵塊所受滑滑動(dòng)摩擦力力的作用時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)，，由I＝Fft＝mv0得鐵塊獲得得速度較大大，平拋運(yùn)運(yùn)動(dòng)的水平平位移較大大．以2v的速度抽出出紙條的過過程，鐵塊塊受滑動(dòng)摩摩擦力的作作用時(shí)間較較短，鐵塊塊獲得速度度較小，平平拋運(yùn)動(dòng)的的水平位移移小，故B選項(xiàng)正確．．【答案】B【規(guī)律總結(jié)】用動(dòng)量定理理解釋的現(xiàn)現(xiàn)象一般可可分為兩類類：(1)物體的動(dòng)量量變化一定定，此時(shí)力力的作用時(shí)時(shí)間越短，，力就越大大；時(shí)間越越長(zhǎng)，力就就越?。?2)作用力一定定，此時(shí)力力的作用時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，，動(dòng)量變化化越大；力力的作用時(shí)時(shí)間越短，，動(dòng)量變化化越?。址治鰡栴}時(shí)時(shí)，要把哪哪個(gè)量一定定，哪個(gè)量量變化搞清清楚．用動(dòng)量定理理求平均沖沖力例3(滿分樣板8分)如圖6－1－5所示，某同同學(xué)在電視視中觀看我我國(guó)運(yùn)載火火箭發(fā)射的的實(shí)況錄像像．報(bào)道中中介紹：發(fā)發(fā)射塔架的的高度為100m，火箭總質(zhì)質(zhì)量為200t．他用題型三圖6－1－5電子表測(cè)出出火箭點(diǎn)火火后8s末，火箭底底部剛好通通過發(fā)射塔塔架的頂部部．把火箭箭在開始階階段的運(yùn)動(dòng)動(dòng)視為勻加加速運(yùn)動(dòng)，，那么這一一階段火箭箭產(chǎn)生的推推力是多大大？(取g＝10m/s2)(不考慮火箭箭質(zhì)量的變變化)解題樣板火箭通過發(fā)發(fā)射塔架頂頂部時(shí)的速速度大小為為【答案】2.625×106N變式訓(xùn)練據(jù)報(bào)道，一一輛轎車高高速?gòu)?qiáng)行超超車時(shí)，與與迎面馳來來的另一輛輛轎車相撞撞．兩車身身因碰撞擠擠壓，皆縮縮短了約0.5m，根據(jù)測(cè)算算相撞時(shí)兩兩車車速約約為109km/h，試求碰撞撞過程中車車內(nèi)質(zhì)量是是60kg的人受到的的平均沖擊擊力約為多多少？(運(yùn)算過程及及結(jié)果均保保留兩位有有效數(shù)字)解析：兩車相碰時(shí)時(shí)認(rèn)為人隨隨車一起做做勻減速運(yùn)運(yùn)動(dòng)直到停停止，此過過程位移為為0.5m設(shè)人隨車做做勻減速運(yùn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間為t已知v0≈30m/s根據(jù)動(dòng)量定定理有Ft＝mv0解得F＝5.4×104N.答案：5.4×104N應(yīng)用動(dòng)量定定理處理流流體問題題型四例4高壓采煤水水槍出水口口的截面積積為S，水的射速速為v，射到煤煤層上后后，水速速度為零零，若水水的密度度為ρ，求水對(duì)對(duì)煤層的的沖力．．【思路點(diǎn)撥撥】我們?nèi)∫灰恍《螘r(shí)時(shí)間內(nèi)射射到煤層層上的水水進(jìn)行研研究，這這部分水水在較短短時(shí)間內(nèi)內(nèi)速度變變?yōu)榱悖?，煤一定定?duì)水產(chǎn)產(chǎn)生力的的作用．．因此，，可以由由動(dòng)量定定理來求求煤對(duì)水水的平均均作用力力，再由由牛頓第第三定律律就知道道水對(duì)煤煤的作用用力．【解析】設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)射射出的水水的質(zhì)量量為Δm，則Δm＝ρSvΔt，以Δm為研究對(duì)對(duì)象，它它在Δt內(nèi)動(dòng)量變變化為ΔP＝Δm(0－v)＝－ρSv2Δt.設(shè)F為水對(duì)煤煤層的沖沖力，F(xiàn)′為煤層對(duì)對(duì)水的反反沖力，，以F′的方向?yàn)闉檎较蛳颍鶕?jù)