第一節(jié)沖量動量動量定理演示文稿

第一節(jié)沖量動量動量定理演示文稿目前一頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點（優(yōu)選）第一節(jié)沖量動量動量定理目前二頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點基礎(chǔ)梳理自學(xué)導(dǎo)引一、沖量1．定義：力F和力的___________的乘積Ft叫做力的沖量．2．表達式：I＝Ft.作用時間t目前三頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點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_____的積累．5.作用效果:使物體的_____發(fā)生變化．二、動量1．定義：物體的______與______的乘積mv叫做動量．力時間動量質(zhì)量m速度v目前四頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點2．表達式：p＝_______.3．動量的三性(1)矢量性：方向與___________的方向相同．

(2)瞬時性：動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量,是針對某一______而言的．(3)相對性:大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對________的動量．mv瞬時速度時刻地面目前五頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點沖量動量沖量目前六頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點要點透析直擊高考一、對沖量的理解與計算1．對沖量的理解(1)時間性：沖量是力在時間上的積累，討論沖量一定要明確是哪個力在哪段時間上的沖量，即沖量是過程量．目前七頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點(2)矢量性：當(dāng)力F為恒力時，I的方向與力F的方向相同；當(dāng)力F為變力時，I的方向由動量變化的方向確定．(3)絕對性：只要有力的作用就存在沖量，恒定作用力的沖量不會為零，合力的沖量可能為零，變力的沖量也可能為零．目前八頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點2．沖量的計算(1)恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計算．(2)變力的沖量①方向不變的變力的沖量．若力的目前九頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點目前十頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點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對于易確定始、末時刻動量的情況，可用動量定理求解，即通過求Δp間接求出沖量．目前十一頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點特別提醒:力與時間均與參考系無關(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為零，但是合外力的沖量可能為零，變力的沖量也可能為零.目前十二頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點即時應(yīng)用1.(2012·豐臺區(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,到達最高位置后再沿斜面下滑到底端，則物塊在此運動過程中(

)A．上滑過程與下滑過程中物塊所受重力的沖量相等目前十三頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點B．整個過程中物塊所受彈力的沖量為零C．整個過程中物塊的合外力沖量為零D．整個過程中物塊的合外力沖量大小為2mv0答案：AD目前十四頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點二、動量、動能、動量變化的比較名稱項目

動量動能動量變化定義物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運動而具有的能量物體末動量與初動量的矢量差定義式p＝mvEk＝

mv2Δp＝p′－p目前十五頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點目前十六頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點特別提醒：(1)物體動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形式.(2)動能從能量的角度描述物體的形態(tài)，動量從運動的角度描述物體的狀態(tài).目前十七頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點即時應(yīng)用2．一個質(zhì)量不變的物體，動量變化的大小為5kg·m/s，這說明(

)A．物體的動量在減小B．物體的動量在增大C．物體的動量大小可能不變D．物體的動能可能不變目前十八頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點解析:選CD.動量是矢量，動量變化了5kg·m/s,物體動量的大小可能在增加，也可能在減小，還可能不變．如物體以大小為5kg·m/s的動量做勻速圓周運動時，物體的動量大小保持不變，當(dāng)末動量方向與初動量方向間的夾角為60°時，物體的動量變化的大小為5kg·m/s，而動能未變，故C、D正確．目前十九頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點三、動量定理的理解和應(yīng)用1．動量定理的理解(1)動量定理表達了合外力的沖量和物體動量變化的關(guān)系．I合＝Δp是一個矢量式，即①I合與Δp大小相等．②I合與Δp方向相同．目前二十頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點(2)I合表示物體受到的所有力的總沖量．各力的作用時間可以相同，也可以不同．①若各力作用時間相同，且都是恒力，則I合＝F合t.②若各力作用時間不同，則I合＝F1t1＋F2t2＋…即求出各外力在相應(yīng)時間內(nèi)的沖目前二十一頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點量，然后求出它們的矢量和．(3)系統(tǒng)物體之間的內(nèi)力，即相互作用力不會改變系統(tǒng)的總動量．2．動量定理的應(yīng)用(1)確定研究對象．在中學(xué)階段用動量定理討論的問題，其研究對象一般僅限于單個物體．目前二十二頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點(2)對物體進行受力分析．可以先求每個力的沖量，再求各力沖量的矢量和——合力的沖量；或先求合力，再求其沖量．(3)選好正方向,確定過程的初末狀態(tài)，確定各動量和沖量的正負號．(4)根據(jù)動量定理列方程．如有必要，目前二十三頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點還需要補充其他方程式，最后代入數(shù)據(jù)求解．特別提醒：在動力學(xué)問題中，不涉及加速度和位移的情況下，用動量定理求解一般比較簡便.目前二十四頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點即時應(yīng)用3.如圖6－1－2所示,運動員揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出.如果網(wǎng)球被拍子擊打前、后瞬間速度的大小分別為v1、v2，v1與v2方向相反，且v2＞v1.重力影響可忽略，則此過程中拍子對網(wǎng)球作用力的沖量(

)目前二十五頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點圖6－1－2目前二十六頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點A．大小為m(v2＋v1)，方向與v1方向相同B．大小為m(v2－v1)，方向與v1方向相同C．大小為m(v2＋v1)，方向與v2方向相同D．大小為m(v2－v1)，方向與v2方向相同目前二十七頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點目前二十八頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點題型探究講練互動

用電鉆給建筑物鉆孔時，鉆頭所受的阻力與深度成正比，若鉆頭勻速鉆進時第1秒內(nèi)阻力的沖量為100N·s，求5秒內(nèi)阻力的沖量大?。笞兞Φ臎_量例1目前二十九頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點【思路點撥】由于鉆頭所受阻力與深度成正比，所以可以采用平均值法求解．【解析】法一(平均值法)：鉆頭所受的阻力與深度成正比，而鉆頭又是勻速鉆進，即深度與時間成正比，因此阻力與時間成正比，可以用平均目前三十頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點目前三十一頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點圖6－1－3目前三十二頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點法二(圖象法):設(shè)鉆頭鉆進墻壁的深度為s,則鉆頭受到的阻力為F阻＝ks,k為比例系數(shù)，又因鉆頭是勻速鉆進的，即s＝vt，所以F阻＝kvt，阻力與時間t成正比．F－t圖線如圖6－1－3所示，比較第1秒內(nèi)和前5秒內(nèi)的面積知，5秒內(nèi)的沖量為I2＝2500N·s.【答案】

2500N·s

目前三十三頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點

如圖6－1－4所示，一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點．若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點為(

)用動量定理解釋現(xiàn)象例2目前三十四頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點A．仍在P點B．在P點左邊C．在P點右邊不遠處D．在P點右邊原水平位移的兩倍處圖6－1－4目前三十五頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點目前三十六頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點【解析】紙條抽出的過程，鐵塊所受的滑動摩擦力一定，以v的速度抽出紙條，鐵塊所受滑動摩擦力的作用時間較長，由I＝Fft＝mv0得鐵塊獲得速度較大，平拋運動的水平位移較大．以2v的速度抽出紙條的過程，鐵塊受滑動摩擦力的作用時間較短，鐵塊目前三十七頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點獲得速度較小，平拋運動的水平位移小，故B選項正確．【答案】

B目前三十八頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點【名師歸納】用動量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為兩類：(1)物體的動量變化一定，此時力的作用時間越短，力就越大；時間越長，力就越?。壳叭彭揬總數(shù)五十五頁\編于十七點(2)作用力一定，此時力的作用時間越長，動量變化越大；力的作用時間越短，動量變化越?。治鰡栴}時，要把哪個量一定，哪個量變化搞清楚．目前四十頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點

如圖6－1－5所示，質(zhì)量為m＝2kg的物體，在水平力F＝16N的作用下，由靜止開始沿水平面向右運動．已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2,若F作用t1＝2s后撤去，撤去F后又經(jīng)t2＝2s，物體與豎直墻壁相碰，用動量定理求平均沖力例3目前四十一頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點若物體與墻壁作用時間t3＝0.1s，碰撞后反向彈回的速度v′＝6m/s，求墻壁對物體的平均作用力的大?。?g取10m/s2)圖6－1－5目前四十二頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點【思路點撥】題目中有三個過程，分別是F作用下，F(xiàn)撤去后，碰撞，求墻壁對物體的作用力，可只對碰撞過程應(yīng)用動量定理，也可對全過程應(yīng)用動量定理．目前四十三頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點【解析】法一：程序法以物體為研究對象，在t1時間內(nèi)其受力情況如圖6－1－6甲所示，選F的方向為正方向．

圖6－1－6目前四十四頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點由牛頓第二定律：F－μmg＝ma1①撤去F時的速度：v1＝a1t1②撤去F后受力情況如圖乙所示由牛頓第二定律：－μmg＝ma2③物體開始碰墻時的速度為v2，則v2＝v1＋a2t2④目前四十五頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點目前四十六頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點【答案】

280N目前四十七頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點變式訓(xùn)練據(jù)報道，一輛轎車高速強行超車時，與迎面馳來的另一輛轎車相撞．兩車身因碰撞擠壓，皆縮短了約0.5m，根據(jù)測算相撞時兩車車速約為109km/h，試求碰撞過程中車內(nèi)質(zhì)量是60kg的人受到的平均沖擊力約為多大？(運算過程及結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)目前四十八頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點目前四十九頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點根據(jù)動量定理有Ft＝mv0解得F＝5.4×104N.答案：5.4×104N目前五十頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點(滿分樣板8分)高壓采煤水槍出水口的截面積為S，水的射速為v，射到煤層上后，水速度為零，若水的密度為ρ，求水對煤層的沖力大?。畱?yīng)用動量定理處理流體問題例4目前五十一頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點【思路點撥】我們?nèi)∫恍《螘r間內(nèi)射到煤層上的水進行研究，這部分水在較短時間內(nèi)速度變?yōu)榱悖阂欢▽λa(chǎn)生力的作用.因此，可以由動量定理來求煤對水的平均作用力，再由牛頓第三定律就知道水對煤的作用力．目前五十二頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點?解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！設(shè)在Δt時間內(nèi)射出的水的質(zhì)量為Δm，則Δm＝ρSvΔt，以Δm為研究對象，它在Δt內(nèi)動量變化為Δp＝Δm(0－v)＝－ρSv2Δt.(4分)設(shè)F為水對煤層的沖力，F(xiàn)′為煤層對目前五十三頁\總數(shù)五十五頁\編于十七點水的反沖力，以