1、第1讲动量动量定理,知识梳理?一、动量、冲量1.动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积。(2)公式:p=mv。(3)单位:千克米/秒。符号:kgm/s。(4)意义:动量是描述物体运动状态的物理量,是矢量,其方向与速度的方向相同。,2.冲量(1)定义:力和力的作用时间的乘积。(2)表达式I=Ft。单位:牛秒(Ns)(3)矢量性:冲量是矢量,它的方向由力的方向决定。(4)物理意义:表示力对时间的积累。(5)作用效果:使物体的动量发生变化。,1.内容:物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。,二、动量定理,2.数学表达式:F合t=mv2-mv1。,1.下列有关动量和冲量的概念说法正确的是?()A.
2、质量大的物体动量也大B.受力大的物体动量大C.作用时间长的力的冲量大D.只有恒力的冲量才可用I=Ft进行计算,答案D冲量是力在时间上的累积,是矢量累积,只有恒力的冲量才有I=Ft。动量是质量与速度的乘积,动量由速度和质量共同决定。,D,2.(多选)甲、乙两物体质量相同,以相同的速度在粗糙水平面上滑行,甲先停下来,则?()A.甲物体受的冲量较大B.乙物体受的冲量较大C.两物体受的冲量一样大D.乙比甲滑行得远,答案CD动量p=mv,质量、速度相同,则动量p相同,均停止,有相同末态,所以有相同的p。由于I=p,所以C正确。两物体均做匀减速运动,s=?t,所以滑行的时间长的位移大,故D正确。,CD,3
3、.重100 N的物体静止在水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.4,现用水平推力F=30 N作用于物体上,在2 s时间内,物体受到的合外力的冲量是?()A.80 NsB.60 NsC.-20 NsD.0,答案D由于f=N=0.4100 N=40 NF,而物体开始是静止的,所以用F=30 N的力推不动物体,则物体所受摩擦力是静摩擦力f , f =F,则物体所受合外力为0,故冲量为0。,D,深化拓展,考点一动量定理的理解和应用,考点二应用动量定理处理流体问题,深化拓展考点一动量定理的理解和应用1.动量定理反映了冲量的作用效果是使物体动量发生变化,并非产生动量,也不能认为合外力的冲量就是动量的变化
4、。合外力的冲量是引起物体状态变化的外在因素,而动量的变化是合外力冲量作用后的必然结果。,2.动量定理是利用牛顿第二定律和运动学公式在恒力条件下推导出来的。一般来说,用牛顿第二定律能解决的问题,用动量定理也能解决。但对于变力的问题,用牛顿第二定律通常不能解决,而通常可以用动量定理求解。用动量定理可以求变力的平均值。,1-1一个质量为1.2 kg的物体,自由下落4 s后掉入泥沼中,在泥沼中经0.4 s停下,求泥沼对物体的平均作用力。(g取10 m/s2),答案132 N,解析对自由下落阶段,由v=gt,有v=104 m/s=40 m/s,对在泥沼中运动过程,由I=p,选竖直向上为正方向,有(N-m
5、g)t=p=0-(-mv)=mv,所以N=132 N。,1-2质量为m=1.0 kg的钢球自 h=3.2 m 高处自由落下,与地面碰撞后竖直向上弹回,碰撞时间 t=0.1 s,钢球反弹的最大高度为H=1.8 m。g取10 m/s2。在碰撞过程中,求:钢球受到地面的平均冲力的大小为多少?平均冲力与小球重力的比值为多少?,答案150 N151解析钢球落地速度v1=?=8 m/s钢球反弹的速度 v2=?=6 m/s由动量定理,取向上为正方向(F-mg)t=mv2-m(-v1)F=150 NFG=151,考点二应用动量定理处理流体问题对于流体、微粒等持续作用问题,应用动量定理解决时,一般转化为单位时间
6、内的作用问题,然后应用动量定理即可求解。【情景素材教师备用】,2-12013北京理综,24(2),10分正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明),答案f=?nmv2,解析一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为I=2mv如图所示,以器壁上的面积为S的部分为底、vt为高构成柱体,由
7、题设可知,其内有1/6的粒子在t时间内与器壁上面积为S的部分发生碰撞,碰壁粒子总数为?N=?nSvtt时间内粒子给器壁的冲量为,I=NI=?nSmv2t器壁上面积为S的部分受到粒子的压力为F=?则器壁单位面积所受粒子的压力为f=?=?nmv2,2-2有一宇宙飞船,它的正面面积S=98 m2,以v=2103 m/s 的速度飞入一宇宙微粒尘区,此尘区每立方米空间有一个微粒,微粒的平均质量m=2.010-7 kg。要使飞船速度保持不变,飞船的推进力应增加多少?(设微粒开始是静止的,与飞船撞后附在飞船上),答案78.4 N,解析设一段飞行时间为t,由I=p,有Ft=mv,m=V=Svt,根据题意有=2.010-7 kg/m3,故F=Sv2=78.4 N。,
