2. 动量定律 1 . 了解动量的概念并能够进行相关的简单估计。 2.了解动量定律及其表达式。 3、相关现象可以用动量定律来解释。 4.能运用动量定律分析和解决实际问题。 一冲动 1 . 定义:力与施加力的时间的乘积。 2、表达式:I=FΔt。 3、单位:牛顿秒,符号N·s。 4、方向:恒力冲量的方向与力的方向相同。 两个动量定律 1. 内容:过程中物体上的力的冲量等于过程开始和结束时动量的变化。 “力的冲量”是指合力的冲量,或者各个力的冲量的矢量和。 2、表达式:I=p'-p或F(t'-t)=mv'-mv。 如果物体受到变力,式中的F应理解为作用时间内变力的平均值。 3、变体形式:F=(牛顿第二定理动量模态)动量定理二级公式推导,表示物体动量的变化率等于其受到的力。 三动量定律的应用 1、原理:根据动量定律,如果物体的动量变化一定,作用时间越短,作用在物体上的力就越大;反之,作用时间越短,作用在物体上的力就越大。 作用时间越长,作用在物体上的力就越小。 2、适用范围:易碎物品在运输时应用厚料包装,运动员跳远时应落在软垫上,背鳍和码头上应悬挂一些弹性物体(如旧内胎)。 1、判断 (1) 合力的冲量等于各力冲量的代数和。 ()(2) 如果物体所受的合力不变,则其动量也不变。 ()(3) 物体动量的变化等于一定力的冲量。
()(4) 作用在物体上的合力的冲量方向与物体的最终动量方向相同。 () 提醒:(1)×力是一个矢量,根据I=FΔt,合力的冲量等于各力冲量的矢量和。 (2) × 根据动量定律FΔt=Δp,可知物体所受的合力保持不变,经过一段时间动量会发生变化。 (3)动量定律公式FΔt=Δp中的F指的是物体所受的合力,因此物体动量的变化就等于合力的冲量。 (4) × 根据动量定律FΔt=Δp,物体上的合力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。 2. 想一想 (1) 对于静止在水平桌面上的物体,在时间 t 内重力冲量是否等于 0? 提示:根据I=Ft,在t时刻重力冲量不等于0。 (2)短跑比赛中,运动员应在地上铺厚厚的毯子,这是为什么? 提示:当人落在垫子上时,速度降至 0 的时间比直接落在地面上所需的时间更长。 也就是说,在相同的动量变化下,人落在垫子上,受到的冲击力较小。 达到保护作用。 探索动量定律及其应用。 仔细观察下面的图片,参与“师生互动”。 如图所示,在光滑的水平面上有一个质量为m的物体。 在力F的作用下,从t时刻到t'时刻,速度由v变为v'。 活动 1:物体的加速度是多少? 提示:从加速度的定义来看,物体的加速度为a=。 活动2:物体的动量变化Δp与恒力F和作用时间Δt之间有什么关系(Δt=t′-t)? 提示:根据牛顿第二定理,我们知道F=ma=m=m,可得FΔt=m(v′-v)=mv′-mv=p′-p=Δp,即FΔt= Δp。
活动3:如果F是变力,则上述关系成立吗? 提示:将力F的作用过程分为许多短期过程。 每个短期过程Δti的持续时间很短,每个短期过程中物体所受的力Fi变化不大,可以视为恒定的力。 设动量变化为Δpi,参考匀速直线运动位移公式的推导过程动量定理二级公式推导,根据上述关系,FiΔti=Δpi,所有过程的累加总和=,如果用平均值来表示Δt时间内F的值,Δt=Δp。 1、冲量的理解 (1)力与力作用时间的乘积称为力的冲量,一般用字母I表示。如果力F是恒力,则冲量作用在物体上的力 F 持续时间 Δt 的大小为 I=FΔt。 如果是变力,式中的F应理解为变力在时间Δt内的平均值。 (2) 冲量的单位为牛顿秒,符号为N·s,1N·s=1kg·m/s。 (3)冲量是一个过程量:冲量反映了作用在物体上的力在时间上的累积效应,对应于一定的过程。 (4)冲量是矢量:当力的方向在作用时间内保持不变时,冲量的方向与力的方向相同。 2、动量定律 (1)内容:在一个过程中物体所受到的力的冲量等于该过程开始和结束时动量的变化。 (2)公式:F(t'-t)=mv'-mv或I=p'-p。 3、动量定律的理解 (1)动量定律反映了合力的冲量是动量变化的原因。 (2)动量定律的表达式是矢量形式。 利用动量定律解决问题时,要注意指明正方向。
(3)式中F为物体所受的合力。 若合力为变力,则F应为作用时间内合力的平均值。 (4)除适用于宏观物体的低速运动外,还适用于微观粒子的高速运动。 4、动量定律和动能定律的区别由FΔt=Δp可以看出,动量定律反映了力对时间的累积效应; 由FΔx=ΔEk可知,动能定律反映了力对空间的累积效应。 5. 动量定律的应用 (1)相关现象的定性分析 ①当Δp为常数时(Δp=F和Δt) ②当F和常数时 (2)定量估计 ①例:求平抛物面在Δt内的动量变化,则Δp=mg·Δt。 ②例:求匀速圆周运动物体Δt外向心力的冲量,则有:I=mv'-mv(矢量公式)。 (三)应用动量定律解决问题的基本步骤例一如图所示,下端吊起一根内壁光滑的铁管,上端放置在水平地面上。 铁管夹角为θ,从铁管上端口静放小钢球