第23讲动量动量定律动量守恒定理——划重点之精细课件系列考点一动量定律的理解及应用一.冲量、动量和动量定律1.冲量(1)定义:力和力的作用时间的乘积.(2)公式:I=Ft,适用于求恒力的冲量.(3)方向:与力的方向相同.2.动量(1)定义:物体的质量与速率的乘积.(2)表达式:p=mv.(3)单位:千克·米/秒.符号:kg·m/s.(4)特点:动量是状态量,是矢量,其方向和速率方向相同.(5)动能(标量)与动量的大小关系:(质量相等时使用),或(速率相等时使用)3.动量定律(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量.(2)表达式:F合·t=Δp=p′-p.(3)矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以在某一方向上用动量定律.1.对动量定律的理解(1)动量定律的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统).(2)动量定律的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选同一个正方向.(3)动量定律除了适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。这些情况下,动量定律中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值.(4)动量定律中的冲量是合外力的冲量,而不是某一个力的冲量,它可以是合力的冲量,也可以是各力冲量的矢量和,还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和.(5)由Ft=p′-p得F==,即物体所受的合外力等于物体的动量对时间的变化率。
2.动量定律的三大应用(1)用动量定律解释现象①物体的动量变化一定,此时力的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小.如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。②作用力一定,此时力的作用时间越长,动量变化越大;力的作用时间越短,动量变化越小.(2)应用I=Δp求变力的冲量.(3)应用Δp=F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量.【典例1】(多选)两个质量不同的物体,假若它们的()A.动能相等,则质量大的动量大B.动能相等,则动量大小也相等C.动量大小相等,则质量大的动能小D.动量大小相等,则动能也相等【典例2】篮球运动员一般伸开右手迎接传来的足球.运球时动量定理单位划统一,双手随球迅速收缩至背部.这样做可以()A.降低球对手的冲量B.降低球对手的冲击力C.减少球的动量变化量D.减少球的动能变化量【典例3】一个质量m=1.0kg的物体,置于光滑的水平面上,当物体遭到一个F=10N与水平面成30°角斜向上的推力作用时,在10s内推力的冲量大小为N·s,动量的增量大小为kg·m/s.【典例4】如图所示,一石块压着一字条置于水平桌面上动量定理单位划统一,当以足够大的速率v抽出字条后,石块掉在地上的P点.若以2v速率抽出字条,则石块落地点为()A.仍在P点B.在P点右边C.在P点一侧不远处D.在P点一侧原水平位移的两倍处【典例5】蹦床是一项扣人心弦的运动项目。
运动员在一张紧绷的弹性网上蹦跳、腾翻,作出各类惊险优美的动作。现有一位质量为的运动员,从离水平网面的高处自由落下,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面的高处。若那位运动员与网接触的时间为,取重力加速度为。网对运动员的平均斥力的大小()A.B.C.D.【典例6】(多选)一个50g的猪肉从50m高处下落,设猪肉与地面撞击时的竖直高度为5cm,觉得猪肉下沿落地后,猪肉上沿的运动是匀减速运动,而且上沿运动到地面时正好静止,以猪肉的下沿、上沿落地的时间间隔作为猪肉与地面的撞击时间,猪肉下落过程中遭到的空气阻力为重力的0.1倍,则关于猪肉与地面的撞击时间和平均冲击力,下述说法正确的是(g取)()A.撞击时间约为3.3×10-3sB.撞击时间约为3.2×10-3sC.平均冲击力约为451ND.平均冲击力约为501N【典例7】如图所示,在夹角为θ的斜面上,有一个质量是m的小滑块沿斜面向下滑动,经过时间t1,速率为零后又下降,经过时间t2,回到斜面底端.滑块在运动过程中,遭到的磨擦力大小仍然是Ff,在整个运动过程中,磨擦力对滑块的总冲量大小为,方向是;合力对滑块的总冲量大小为,方向是.(1)用动量定律解题的基本思路(2)对过程较复杂的运动,可分段用动量定律,也可整个过程用动量定律.考点二应用动量定律处理“流体问题”“粒子流问题”解决“流体问题”“粒子流问题”等持续作用情况,需以“流体”“粒子流”为研究对象,构建“柱状”模型借助微元法来处理,具体剖析如下:.(1)选定一小段时间Δt内的连续体为研究对象;(2)确定Δt内连续体的质量Δ