解析:对小球与墙碰撞的过程剖析,取v1的方向为正方向,对小球应用动量定律得Ft=-mv2-mv1所以,F=-mv2-mv1t=-0.5×4-0.5×50.05N=-90N“-”号说明F的方向向左.5、质量为0.5kg的小球沿光滑水平面以v1=5m/s的速率冲向墙面后又以v2=4m/s的速率反向弹回,如图所示,若球跟墙的作用时间为0.05s,则小球所遭到的平均力大小为N.90[收起]YxF物理好资源网(原物理ok网)
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第1页YxF物理好资源网(原物理ok网)
第一章动量守恒定理YxF物理好资源网(原物理ok网)
2、动量定律YxF物理好资源网(原物理ok网)
第2页YxF物理好资源网(原物理ok网)
01CONTENTSYxF物理好资源网(原物理ok网)
02YxF物理好资源网(原物理ok网)
03YxF物理好资源网(原物理ok网)
学习目标YxF物理好资源网(原物理ok网)
认识冲量YxF物理好资源网(原物理ok网)
动量定律YxF物理好资源网(原物理ok网)
动量定律的应用YxF物理好资源网(原物理ok网)
第3页YxF物理好资源网(原物理ok网)
思索2:安全气帘、海绵垫怎样起到保护的作用?YxF物理好资源网(原物理ok网)
缓冲YxF物理好资源网(原物理ok网)
思索1:上述两幅图均发生了哪些运动?碰撞YxF物理好资源网(原物理ok网)
第4页YxF物理好资源网(原物理ok网)
设置数学情境:质量为m的物体,在合力F的作用下,经过一段YxF物理好资源网(原物理ok网)
时间Δt,速率由v变为v′,如图所示:求动量的变化YxF物理好资源网(原物理ok网)
由牛顿第二定理:YxF物理好资源网(原物理ok网)
加速度定义:YxF物理好资源网(原物理ok网)
F=maYxF物理好资源网(原物理ok网)
则有:YxF物理好资源网(原物理ok网)
即:表明动量的变化与力的作用对时间的积累疗效有关。YxF物理好资源网(原物理ok网)
冲量YxF物理好资源网(原物理ok网)
ΔtYxF物理好资源网(原物理ok网)
ΔpYxF物理好资源网(原物理ok网)
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mvmvYxF物理好资源网(原物理ok网)
vvFm=YxF物理好资源网(原物理ok网)
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=FtppYxF物理好资源网(原物理ok网)
'=−YxF物理好资源网(原物理ok网)
力是形成加速度的缘由,YxF物理好资源网(原物理ok网)
力也叫做动量变化率。YxF物理好资源网(原物理ok网)
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情境2:假定在拉力F和阻力f的共同作用下,质量为m的物块的速率由v1YxF物理好资源网(原物理ok网)
变为v2,已知两力作用的时间为t,试求物块的动量变化YxF物理好资源网(原物理ok网)
Ft-ft=mv-mv21fFYxF物理好资源网(原物理ok网)
v1YxF物理好资源网(原物理ok网)
fFYxF物理好资源网(原物理ok网)
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F-fa=YxF物理好资源网(原物理ok网)
21v-vYxF物理好资源网(原物理ok网)
a=YxF物理好资源网(原物理ok网)
冲量动量变化YxF物理好资源网(原物理ok网)
第6页YxF物理好资源网(原物理ok网)
1.定义:某力的冲量为该力和该力作用时间的乘积。YxF物理好资源网(原物理ok网)
3.单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符号是N·sYxF物理好资源网(原物理ok网)
4.方向:冲量为矢量,力的冲量的方向跟该力的方向相同YxF物理好资源网(原物理ok网)
2.表达式:I=Ft(使用该式估算时,F必须为恒力)YxF物理好资源网(原物理ok网)
5.F-t图象面积意义:反映了力对物体冲量,且有正负之分。YxF物理好资源网(原物理ok网)
注意:有力作用于物体,该力一定形成冲量,但不一定做功;YxF物理好资源网(原物理ok网)
力对物体做了功,一定有冲量。YxF物理好资源网(原物理ok网)
一、冲量YxF物理好资源网(原物理ok网)
01234t/sYxF物理好资源网(原物理ok网)
10YxF物理好资源网(原物理ok网)
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冲量功YxF物理好资源网(原物理ok网)
区别YxF物理好资源网(原物理ok网)
意义YxF物理好资源网(原物理ok网)
公式YxF物理好资源网(原物理ok网)
单位YxF物理好资源网(原物理ok网)
标、矢量YxF物理好资源网(原物理ok网)
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作用疗效YxF物理好资源网(原物理ok网)
联系YxF物理好资源网(原物理ok网)
力在时间上的累积,对应一段时间YxF物理好资源网(原物理ok网)
在F-t图象中可以用面积表示YxF物理好资源网(原物理ok网)
改变物体的动量改变物体的动能YxF物理好资源网(原物理ok网)
I=FtW=FxcosθYxF物理好资源网(原物理ok网)
力在位移上累积,对应一段位移YxF物理好资源网(原物理ok网)
在F-x图象中可以用面积表示YxF物理好资源网(原物理ok网)
N·SN·m(J)YxF物理好资源网(原物理ok网)
矢量标量YxF物理好资源网(原物理ok网)
YxF物理好资源网(原物理ok网)
正负表示方向正负表示动力做功或阻力做功YxF物理好资源网(原物理ok网)
有力作用,一定有冲量;不一定做功YxF物理好资源网(原物理ok网)
6、冲量与功YxF物理好资源网(原物理ok网)
第8页YxF物理好资源网(原物理ok网)
合力的冲量估算YxF物理好资源网(原物理ok网)
7.说明:冲量的估算要明晰求那个力的冲量,还是物体的合外力的冲量。YxF物理好资源网(原物理ok网)
I=Ft只能求恒力的冲量。YxF物理好资源网(原物理ok网)
几个力的合力的冲量估算,既可先算出各个分力的冲量后YxF物理好资源网(原物理ok网)
再求矢量和,又可以先算各个分力的合力再算合力的冲量YxF物理好资源网(原物理ok网)
例1.质量m=2kg的物体,在=370的光滑斜面的顶端由静止滑下,已知YxF物理好资源网(原物理ok网)
斜面的长为s=12m,g=10m/s2YxF物理好资源网(原物理ok网)
,物体由斜面的顶端下降究竟端的过程中.YxF物理好资源网(原物理ok网)
求:(1)物体所受各个力各自的冲量?(2)合力的冲量?YxF物理好资源网(原物理ok网)
θYxF物理好资源网(原物理ok网)
IG=mgt=40N.S方向竖直向上NYxF物理好资源网(原物理ok网)
IN=Nt=mgcos=32N·s方向垂直斜面向下YxF物理好资源网(原物理ok网)
I合=mgsint=24N·S方向沿斜面向上YxF物理好资源网(原物理ok网)
①重力的冲量:YxF物理好资源网(原物理ok网)
②支持力的冲量:YxF物理好资源网(原物理ok网)
③合外力的冲量:YxF物理好资源网(原物理ok网)
合力冲量:1)I=F1YxF物理好资源网(原物理ok网)
t1+F2YxF物理好资源网(原物理ok网)
t2+·····;2)I合=F合·ΔtYxF物理好资源网(原物理ok网)
第9页YxF物理好资源网(原物理ok网)
(1)YxF物理好资源网(原物理ok网)
(2)对于方向不变、大小随时间均匀变化的变力,YxF物理好资源网(原物理ok网)
冲量也可用I=F(t'-t)估算,但式中的F应为Δt时间YxF物理好资源网(原物理ok网)
内的平均力,即YxF物理好资源网(原物理ok网)
FFYxF物理好资源网(原物理ok网)
IYxF物理好资源网(原物理ok网)
12YxF物理好资源网(原物理ok网)
8.变力冲量的求法YxF物理好资源网(原物理ok网)
F-t图象面积法:F-t图线与t轴所围的面积等于YxF物理好资源网(原物理ok网)
力F冲量的数值。上方面积取正值,表示正向冲YxF物理好资源网(原物理ok网)
量;下方面积为负值,代表反向冲量.总冲量为IYxF物理好资源网(原物理ok网)
总=S1+S2+......YxF物理好资源网(原物理ok网)
第10页YxF物理好资源网(原物理ok网)
二、动量定律YxF物理好资源网(原物理ok网)
(1)内容:物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化。YxF物理好资源网(原物理ok网)
(2)公式:F∆t=Δp=p'-pYxF物理好资源网(原物理ok网)
(3)注意:①公式中的F为物体所受的合外力。YxF物理好资源网(原物理ok网)
②动量定律的优点:不考虑中间过程动量定理公式大全,只考虑初末状态。YxF物理好资源网(原物理ok网)
④动量的变化率:F=∆P/∆t,即等于物体所受合外力。YxF物理好资源网(原物理ok网)
第11页YxF物理好资源网(原物理ok网)
4.动量定律的适用范围YxF物理好资源网(原物理ok网)
(1)动量定律不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力,对于变力,YxF物理好资源网(原物理ok网)
动量定律中的F应理解为变力在作用时间内的平均值;YxF物理好资源网(原物理ok网)
(2)动量定律除了可以解决匀变速直线运动的问题,还可以解决曲YxF物理好资源网(原物理ok网)
线运动中的有关问题,将较难的估算问题转化为较易的估算问题;YxF物理好资源网(原物理ok网)
(3)动量定律适用于宏观低速、微观现象和变速运动等问题。YxF物理好资源网(原物理ok网)
广YxF物理好资源网(原物理ok网)
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(5)p-t图象YxF物理好资源网(原物理ok网)
②图像的斜率表示物体所受合外力,YxF物理好资源网(原物理ok网)
斜率为正,合外力方向与正方向一致;YxF物理好资源网(原物理ok网)
斜率为负,合外力方向与正方向相反;YxF物理好资源网(原物理ok网)
斜率为零,合外力为零;YxF物理好资源网(原物理ok网)
斜率恒定,合外力恒定;YxF物理好资源网(原物理ok网)
斜率变化,合外力变化;YxF物理好资源网(原物理ok网)
①图线在t轴上方,说明动量p的方向与正方向一致;YxF物理好资源网(原物理ok网)
图线在t轴下方,说明动量p的方向与正方向相反;YxF物理好资源网(原物理ok网)
第13页YxF物理好资源网(原物理ok网)
例题:一个质量为0.18kg的棒球,以25m/s的水平YxF物理好资源网(原物理ok网)
速率驶向球棒,被球棒严打后反向水平飞回,速率大YxF物理好资源网(原物理ok网)
小变为45m/s,设球棒与棒球的作用时间为0.01s。YxF物理好资源网(原物理ok网)
球棒对棒球的平均斥力是多大?YxF物理好资源网(原物理ok网)
解析:棒球的初动量为p=mv=0.18×25kg·m/s=4.5kg·m/sYxF物理好资源网(原物理ok网)
棒球的末动量为pYxF物理好资源网(原物理ok网)
ˊYxF物理好资源网(原物理ok网)
=mvYxF物理好资源网(原物理ok网)
ˊ=(-0.18)×25kg·m/s=-8.1kg·m/sYxF物理好资源网(原物理ok网)
由动量定律知棒球所受的平均斥力为YxF物理好资源网(原物理ok网)
8.14.5N=YxF物理好资源网(原物理ok网)
0.01YxF物理好资源网(原物理ok网)
pFYxF物理好资源网(原物理ok网)
−−−YxF物理好资源网(原物理ok网)
==−YxF物理好资源网(原物理ok网)
减号表示力的方向与棒球飞来的方向相反YxF物理好资源网(原物理ok网)
第14页YxF物理好资源网(原物理ok网)
三、动量定律的应用用动量定律解释下述情况YxF物理好资源网(原物理ok网)
ptYxF物理好资源网(原物理ok网)
越长,YxF物理好资源网(原物理ok网)
pYxF物理好资源网(原物理ok网)
一定,YxF物理好资源网(原物理ok网)
tYxF物理好资源网(原物理ok网)
越短,YxF物理好资源网(原物理ok网)
YxF物理好资源网(原物理ok网)
则F越小.YxF物理好资源网(原物理ok网)
则F越大.YxF物理好资源网(原物理ok网)
一定,YxF物理好资源网(原物理ok网)
Ft=pYxF物理好资源网(原物理ok网)
——缓冲作用YxF物理好资源网(原物理ok网)
锤子用铁制而YxF物理好资源网(原物理ok网)
不用海棉制成YxF物理好资源网(原物理ok网)
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手机壳猪肉托泡沫网YxF物理好资源网(原物理ok网)
第16页YxF物理好资源网(原物理ok网)
Ft=mv-mv0YxF物理好资源网(原物理ok网)
1.构建“柱状”模型,柱体的横截面积为S;YxF物理好资源网(原物理ok网)
2.研究“微元”对象,Δt时间内流体厚度为v0Δt,YxF物理好资源网(原物理ok网)
对应的质量为m=ρSv0Δt;YxF物理好资源网(原物理ok网)
3.构建多项式,应用动量定律列式估算。YxF物理好资源网(原物理ok网)
⚫流体模型YxF物理好资源网(原物理ok网)
v0YxF物理好资源网(原物理ok网)
ΔtYxF物理好资源网(原物理ok网)
m=ρSv0ΔtYxF物理好资源网(原物理ok网)
第17页YxF物理好资源网(原物理ok网)
例、使用高压水枪作为切割铣床的切刀具有奇特优势,得到广泛应用,如YxF物理好资源网(原物理ok网)
图所示,若火柱截面为S,水流以速率v垂直射到被切割的厚板上,然后水YxF物理好资源网(原物理ok网)
速变为反向0.5v,已知水的密度为ρ,求:YxF物理好资源网(原物理ok网)
(1)单位时间内射到厚板上水的质量;YxF物理好资源网(原物理ok网)
(2)水对厚板的冲击力大小。YxF物理好资源网(原物理ok网)
【解析】(1)在时间t内,圆锥体的容积为YxF物理好资源网(原物理ok网)
V=vtS,质量为M=ρV=ρvtS.因而动量定理公式大全,单位时YxF物理好资源网(原物理ok网)
间内射到厚板上的水的质量为m=M/t=ρvS.YxF物理好资源网(原物理ok网)
第18页YxF物理好资源网(原物理ok网)
例、使用高压水枪作为切割铣床的切刀具有奇特优势,得到广泛应用,如YxF物理好资源网(原物理ok网)
图所示,若火柱截面为S,水流以速率v垂直射到被切割的厚板上,然后水YxF物理好资源网(原物理ok网)
速变为反向0.5v,已知水的密度为ρ,求:YxF物理好资源网(原物理ok网)
(1)单位时间内射到厚板上水的质量;YxF物理好资源网(原物理ok网)
(2)水对厚板的冲击力大小。YxF物理好资源网(原物理ok网)
第19页YxF物理好资源网(原物理ok网)
1、(多选)关于冲量和动量,下述说法中正确的是()YxF物理好资源网(原物理ok网)
A.冲量是反映力的作用时间积累疗效的化学量YxF物理好资源网(原物理ok网)
B.动量是描述物体运动状态的化学量YxF物理好资源网(原物理ok网)
C.冲量是物体动量变化的诱因YxF物理好资源网(原物理ok网)
D.冲量是描述物体状态的化学量YxF物理好资源网(原物理ok网)
典例剖析YxF物理好资源网(原物理ok网)
【正确答案】ABCYxF物理好资源网(原物理ok网)
四、典例剖析YxF物理好资源网(原物理ok网)
第20页YxF物理好资源网(原物理ok网)
2、甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初速率分别在粗糙程度不YxF物理好资源网(原物理ok网)
同的水平面上运动,乙物体先停出来,甲物体又经较长时间停出来,YxF物理好资源网(原物理ok网)
下边表述中正确的是()YxF物理好资源网(原物理ok网)
A、甲物体遭到的冲量大YxF物理好资源网(原物理ok网)
B、乙物体遭到的冲量大YxF物理好资源网(原物理ok网)
C、两个物体遭到的冲量大小相等YxF物理好资源网(原物理ok网)
D、无法判定YxF物理好资源网(原物理ok网)
【正确答案】CYxF物理好资源网(原物理ok网)
第21页YxF物理好资源网(原物理ok网)
3、(多选)长征途中,为了突破敌军营寨,战士爬上陡销的山头,居高临YxF物理好资源网(原物理ok网)
下向敌人工事内抛掷火箭弹,战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均YxF物理好资源网(原物理ok网)
为m的火箭弹,炮弹从投出的位置到落地点的高度差为h,在空中的运YxF物理好资源网(原物理ok网)
动可视为平抛运动,轨迹如图所示,下述说法正确的有()YxF物理好资源网(原物理ok网)
A.双手机枪在落地前顿时重力的功率不相同YxF物理好资源网(原物理ok网)
B.从投出到落地,两颗炮弹的重力的冲量相同YxF物理好资源网(原物理ok网)
C.从投出到落地,两颗炮弹的动量变化量相同YxF物理好资源网(原物理ok网)
D.从投出到落地,两颗炮弹的动量变化率相同YxF物理好资源网(原物理ok网)
【正确答案】BCDYxF物理好资源网(原物理ok网)
第22页YxF物理好资源网(原物理ok网)
4、放在水平面上的物块,遭到与水平方向倾角为60°,斜向下拉力F的作用,YxF物理好资源网(原物理ok网)
F的大小与时间t的关系和物体速率v与时间t的关系分别如图所示,按照图像提YxF物理好资源网(原物理ok网)
供的信息,下边判定正确的是()YxF物理好资源网(原物理ok网)
A.由图像可以求出物体的质量YxF物理好资源网(原物理ok网)
B.拉力F在4秒内的冲量是8N·sYxF物理好资源网(原物理ok网)
C.拉力F在4秒内的冲量是3N·sYxF物理好资源网(原物理ok网)
D.物体在4秒内的动能变化是6JYxF物理好资源网(原物理ok网)
典例剖析YxF物理好资源网(原物理ok网)
【正确答案】BYxF物理好资源网(原物理ok网)
第23页YxF物理好资源网(原物理ok网)
解析:对小球与墙碰撞的过程剖析,取v1的方向为YxF物理好资源网(原物理ok网)
正方向,对小球应用动量定律得Ft=-mv2-mv1YxF物理好资源网(原物理ok网)
所以,F=YxF物理好资源网(原物理ok网)
-mv2-mv1YxF物理好资源网(原物理ok网)
t=YxF物理好资源网(原物理ok网)
-0.5×4-0.5×5YxF物理好资源网(原物理ok网)
0.05N=-90NYxF物理好资源网(原物理ok网)
“-”号说明F的方向向左.YxF物理好资源网(原物理ok网)
5、质量为0.5kg的小球沿光滑水平面以v1=5m/s的速率冲向墙面YxF物理好资源网(原物理ok网)
后又以v2=4m/s的速率反向弹回,如图所示,若球跟墙的作用时间YxF物理好资源网(原物理ok网)
为0.05s,则小球所遭到的平均力大小为N.YxF物理好资源网(原物理ok网)
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