高三第一轮复习《动量定理及其应用》PPT

动量动量定理高三一轮复习课一、动量•1.定义：运动物体质量m和速度v的乘积mv．•2.公式：p=mv•3单位：千克米每秒kgm/s•4.Ｐ为状态量：•5.Ｐ为矢量：方向：与ｖ一致•矢量运算定则：平行四边形定则•6.动量的变化：ΔＰ=P2-P1•同一直线时：归定正方向（一般选Vo方向为正）。•ΔＰ也是矢量7．动量和动能的比较动量动能定义式p＝mvEk＝12mv2标矢性矢量标量换算关系p＝2mEk，Ek＝p22m•1.定义：力F和力的作用时间t的乘积Ft叫做力的冲量．•2.公式：I=Ft•3单位：牛·秒N·S•4.I为过程量：表示力在时间上的累积效果•5.I为矢量:方向：如果力的方向保持不变，则力的方向就是冲量的方向二．冲量三．动量定理1、内容：物体所受的合力的冲量等于物体动量的变化2、表达式：I合=F合t=(mV2-mV1)动量定理描述的是一个因果过程。即物体所受合外力的冲量是物体动量变化的原因，不仅I与Δp大小相等而且Δp的方向与I合方向相同．3、动量定理的适用范围是什么？同一参照系内可用于单体、多体、低速、高速、宏观、微观、恒力、变力、固体、流体、直线、曲线等所有的物体运动。⑶规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量，所以列式前要先规定一个正方向，和这个方向一致的矢量为正，反之为负。⑷写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各个外力的冲量的矢量和）。⑸根据动量定理列式求解。⑵进行受力分析。研究对象以外的物体施给研究对象的力为外力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力不影响系统的总动量，不包括在内。⑴明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体，也可以是质点组。如果研究过程中的各个阶段物体的受力情况不同，要分别计算它们的冲量，并求它们的矢量和。4、利用动量定理解题的步骤：第一类：解释某些物理现象五、动量定理的主要应用例1．人从高处跳下，曲脚停下，不易受伤是因为曲脚的过程中能（）A减轻重力.B减少动量的变化.C减少冲量.D减小脚与地面间的作用力.Ｄ某同学要把压在木块下的纸抽出来。第一次他将纸迅速抽出，木块几乎不动；第二次他将纸较慢地抽出，木块反而被拉动了。这是为什么？【变式一】F【解析】：物体动量的改变不是取决于合力的大小，而是取决于合力冲量的大小。在水平方向上，第一次木块受到的是滑动摩擦力，一般来说大于第二次受到的静摩擦力；但第一次力的作用时间极短，摩擦力的冲量小，因此木块没有明显的动量变化，几乎不动。第二次摩擦力虽然较小，但它的作用时间长，摩擦力的冲量反而大，因此木块会有明显的动量变化。例2．在2008北京奥运会上，中国选手陆春龙，何雯娜分获男、女蹦床冠军．如右图所示，在蹦床比赛中，运动员从床垫正上方h1高处自由落下，落垫后反弹的高度为h2，运动员每次与床垫接触的时间为t，运动员质量为m，求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力．(空气阻力不计，重力加速度为g)第二类：求相互作用力问题【解析】设运动员刚接触床垫时的速度大小为，刚离开床垫时速度大小为，由机械能守恒得：1221121mmgh①22221mmgh②设时间t内，床垫对运动员的平均作用力为F，取向上为正方向，由动量定理得：)()(12mmtmgF③由①②③式可得：mgtghghmF)22(12再由牛顿第三定律得，运动员对床垫的作用力为：mgtghghmF)22(12方向竖直向下。【变式二】如图所示，水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层，设水柱直径为d＝30cm，水速v＝50m／s，假设水柱射在煤层的表面上，冲击煤层后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力．(水的密度ρ＝1.0×103kg/m3)【解】：设在时间内从枪口喷出的水的质量为，则tm2()2dmVtFtm即：2()2dFtt解得：22()2dF32250.310503.14()1.77102NN取水速的反方向为正方向，由动量定理，得：由牛顿第三定律得，水柱对煤层的平均冲击力为方向为：51.7710,N方向与水柱初速度方向相同第三类：动量定理的综合运用10．如图所示，质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数?为0.24，木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B(视为质点)，它们均处于静止状态，木板突然受到水平向右的12N·s的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EkA为8.0J。小物块的动能EkB为0.50J，重力加速度取10m/s2，求：(1)、瞬时冲量作用结束时木板的速度v0的大小；(2)木板的长度L。解：(1)设水平向右为正方向，有I＝mAv0代入数据解得v0＝3.0m/s。(2)设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA和FCA，B在A上滑行的时间为t，B离开A时A和B的速度分别为vA和vB，对A、B由动量定理有－(FBA＋FCA)t＝mAvA－mAv0FABt＝mBvB其中FAB＝FBA，FCA＝μ(mA＋mB)g设A、B相对于C的位移大小分别为sA和sB，对A、B由动能定理有－(FBA＋FCA)sA＝12mAv2A－12mAv20FABsB＝EkB动量与动能之间的关系为mAvA＝2mAEkAmBvB＝2mBEkB木板A的长度L＝sA－sB代入数据解得L＝0.50m。【课堂小结】①本节课复习了对动量定理的理解。②复习了运用动量定理解决实际物理问题常见的三种情况，特别要注意利用动量定理列方程时各力的冲量、物体动量的符号不要弄错，也不要漏掉力。③动量定理和动量守恒定律是解决动力学问题的三条途径之一。【练习】1．下列对几种物理现象的解释中正确的是（）A.击钉时不用橡皮锤是因为橡皮锤太轻B.跳高时在沙坑里填沙是为了减少冲量C.推车车不动是因为合外力冲量为零D.用锤打压住人的石头，石碎人却安然无恙是因锤子给的冲击力太小2．水平面上的汽车在同样的制动力作用下停下来的时间取决于（）A.初速度大小B.汽车的质量C.汽车的初动量D.汽车的动能3．A、B、C三个物体在同一高度以相同的速率分别做竖直上抛、斜上抛、平抛运动，△P1、△P2、△P3分别是它们落地过程中动量变化．则它们大小的关系是（）Ａ.△P1＝△P2＝△P3Ｂ.△P1＞△P2＞△P3Ｃ.△P1＜△P2＜△P3Ｄ.△P1＝△P2＞△P3CCB4、质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。求：（1）沙对小球的平均阻力F；（2）小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。ABC5、一个质量为m=2kg的物体，在F1=8N的水平推力作用下，从静止开始沿水平面运动了t1=5s，然后推力减小为F2=5N，方向不变，物体又运动了t2=4s后撤去外力，物体再经过t3=6s停下来。试求物体在水平面上所受的摩擦力。