动量与动量定理学案.docVIP

16.2 动量和动量定理 【自主检测】 1、动量定义： （1）公式： （2）动量是 量，方向 2．冲量定义： （1）公式： （2）冲量是 量，方向 动量定理： 物体所受_______的冲量等于物体动量的____________。这就是动量定理。 公式： 【知识点拨】 （1）.动量的变化及计算： .由于动量为矢量，则求解动量的变化时，其运算遵循平行四边形定则。 ①若初末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算。 ②若初末动量不在同一直线上，则运算遵循平行四边形定则。 ③动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，其数量关系为： ； 。 ．冲量的计算方法： ①恒力的冲量可用I＝Ft求解。 ②方向不变，但大小 随时间线性变化的力的冲量可用求解。 ③利用F－t图中的“面积”求解。④用动量定理求解 （3）．应用动量定理解题的思路和一般步骤为： ①明确研究对象和物理过程； ②分析研究对象在运动过程中的受力情况（找出所有力，画出力的示意图）； ③选取正方向,确定各力的冲量以及初、未状态的动量的大小及正负； ④最后运用动量定理列方程、求解。 （4）动量定理的应用 演示实验：鸡蛋落地 【演示】先让一个鸡蛋从一米多高的地方下落到细沙堆中，让学生推测一下鸡蛋的“命运”，然后做这个实验，结果发现并没有象学生想象的那样严重：发现鸡蛋不会被打破；然后让鸡蛋从一米多高的地方下落到讲台上，推测一下鸡蛋的“命运”，然后做这个实验，结果鸡蛋被打破。 鸡蛋从某一高度下落，分别与硬板和细沙堆接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同，与硬板碰时作用时间短，与细沙堆相碰时作用时间较长，由Ft △p知，鸡蛋与硬板相碰时作用力大，会被打破，与细沙堆相碰时作用力较小，因而不会被打破。 在实际应用中，有的需要作用时间短，得到很大的作用力而被人们所利用，有的需要延长作用时间 即缓冲 减少力的作用。加强对周围事物的观察能力，勤于思考，一定会有收获。 用动量定理解释现象可分为下列三种情况： l △p一定，t短则F大，t长则F小； 2 F一定，t短则△p小，t长则△p大； 3 t一定，F大则△p大，F小则△p小。 【自主探究】 ［2010年普通高等学校招生全国统一考试如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为g。 【答案】 【解析】木板第一次与墙碰撞后，向左匀减速直线运动，直到静止，再反向向右匀加速直线运动直到与重物有共同速度，再往后是匀速直线运动，直到第二次撞墙。 木板第一次与墙碰撞后，重物与木板相互作用直到有共同速度，动量守恒，有： ，解得： 木板在第一个过程中，用动量定理，有： 用动能定理，有： 木板在第二个过程中，匀速直线运动，有： 木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t t1+t2 + 【探究二】质量为m的小球在光滑水平面上以速度大小v向右运动与墙壁发生碰撞后以大小v/2反向弹回，与墙壁相互作用时间为t，求小球对墙壁的平均作用力。 【探究三】质量为0.40kg的小球从高3.20m处自由下落，碰到地面后竖直向上弹起到1.80m高处，碰撞时间为0.040s，g取10m/s2,求碰撞过程中地面对球的平均冲力。 【课堂反馈】 1.跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于 A．人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小 B．人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小 C．人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小 D．人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小 2.下列说法正确的是 A.动量的方向与速度方向相同 B．动量的方向与物体所受合力的方向相同 C.动量的改变量方向与合力方向相同 D．动量的方向与冲量的方向相同 3.质量为 m 的小球用长为r的细绳的一端系住，在光滑水平面上绕细绳的另一端做匀速圆周运动，速率为v ，周期为 T, 则在半个周期内向心力的冲量是 A. 　　B.0 C. D.无法计算 4．在以下几种运动中，相等时间内物体的动量变化相同的是 A．匀速圆周运动 B．自由落体运动 C．平抛运动 D．物块在水中加速下沉 5.杂技演员从5 m 高处落下，落到安全网上，经过1.2 s 速度为零。已知演员的质量为60kg，g 10m/s2，求演员从接触网开始到速度为零的过程中受到网的平均作用力为 N。 6、利用动量定理解释下列现象 据报道：1962年，一架“子爵号”客机在美国上空与一只天鹅相