2013届高三总复习课件(第1轮)物理(广西专版)课件：6.1动量定律

1第1讲动量定律第六章动量2内容要求说明动量、冲量、动量定理Ⅱ动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况动量守恒定律Ⅱ动量知识与机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭)Ⅱ航天技术的发展和宇宙航行Ⅰ实验：验证动量守恒定律3动量冲量I=Ft单位：N·s动量p=mv单位：kg·m/s内容：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化表达式：Ft=mv′-mv动量守恒定律动量定理一个系统不受外力或合外力之和为零，这个系统的总动量守恒：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′反冲运动火箭4一、动量1.动量的定义：运动物体的质量和速度的乘积叫动量.2.动量的表达式：p=mv,动量的单位为kg·m/s.3.动量的性质(1)动量的矢量性.动量的方向与物体的瞬时速度方向一致.所以，动量的运算遵守平行四边形定则.5(2)动量的瞬时性.当物体的运动状态一定时，物体的动量就具有确定值.所以，动量是状态量.计算物体的动量时，一定要明确是哪一时刻或哪一位置的动量.(3)动量的相对性.因为物体的运动速度与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系的选取有关.通常取地面为参考系.6一个质量为m的物体以速率v沿半径为R的圆做匀速圆周运动，那么在下列情况下物体动量的改变量为多大？①运动一周：.②运动半周：.③运动1/4周:.零2mv(也可是－2mv)2mv7运动一周，速度与开始时速度一致，所以动量改变量为零；运动半周，速度与开始速度方向相反，取运动半周时的速度为正，Δp=mv-m(-v)=2mv；运动1/4周，速度方向改变90°，与原来速度不在一条直线上，所以必须用平行四边形定则，，方向与原来方向成45°角.2pmv8二、冲量1.冲量的定义：力和力的作用时间的乘积叫做这个力的冲量.2.冲量的表达式：I=Ft，冲量的单位为N·s.3.冲量的性质9(1)冲量的矢量性.如果力的方向恒定，则它的冲量的方向与力的方向一致；如果在力的作用时间内，力的方向变化，则合外力冲量的方向与该时间内物体速度变化量的方向一致.冲量的运算遵守平行四边形定则.10(2)冲量的时间性.冲量是力在时间上的积累，所以，冲量是过程量.计算冲量时一定要明确是哪一段时间内的冲量.(3)冲量的绝对性.力和时间的数值都与参考系的选取无关，则冲量也跟参考系的选取无关.11如图6-1-1所示，固定的光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体由静止开始，从斜面顶端滑到底端，所用时间为t，在这一过程中()A.物体所受支持力的冲量为0B.物体所受支持力的冲量大小为mgcosθ·tC.物体所受重力的冲量大小为mg·tD.物体动量的变化量大小为mgsinθ·tBCD12根据冲量的定义I=Ft可得，物体所受支持力的冲量大小为mgcosθ·t，物体所受重力的冲量大小为mg·t，选项A错误，选项B、C正确；由动量定理可知物体动量的变化量等于合外力的冲量，所以Δp=F合t=mgsinθ·t，选项D也正确.图6-1-113三、动量定理1.动量定理的表述：物体所受合外力的冲量等于动量的变化量.2.动量定理的表达式：I=Δp=p2-p1或Ft=mv2-mv13.对动量定理的理解(1)冲量是物体动量变化的原因，也是动量变化的量度.14(2)动量定理的表达式是矢量式，等号两边不但大小相等，方向也相同.应用它做定量分析时，必须规定正方向,各矢量按规定的正方向确定正、负号.(3)当物体同时受到几个力作用时，引起物体动量变化的是所受合外力的冲量.(4)动量定理只适用于惯性参考系.通常取地面为参考系.154.应用动量定理解题的步骤(1)确定研究对象;(2)确定研究的过程和始、末状态;(3)对研究对象进行受力分析;(4)规定正方向，由动量定理列方程;(5)统一单位，求解方程.16在距地面高为h，同时以相等初速度v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛一质量相等的物体m，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量Δp，有()A.平抛过程较大B.竖直上抛过程较大C.竖直下抛过程较大D.三者一样大B17方法1：由动量变化图可知，Δp2最大，即竖直上抛过程动量增量最大，所以应选B.18方法2：由动量定理可知I合=Δp,而I合＝mgt,竖直上抛过程t2为最大,而mg均相同，所以Δp2最大.022mvtgHhg19一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v.在此过程中()A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零212mvB20C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零动量定理，做功的条件.设地面对他的冲量为I，方向向上，重力对他的冲量为mgΔt，方向向下，由动量定理得：I－mgΔt＝mv，所以I=mv＋mgΔt.地面对他的作用力为F，但在F的方向上没有位移，所以F对他的功为零.212mv21设圆柱形水杯的横截面积为S,则水杯中水的质量为m=ρV=103×45×10-3S=45S,由动量定理可得：Ft=mv,而所以,FpS45120.15.3600mvSpPaPaStS22质量m=1.5kg的物块(可视为质点)在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，求恒力F多大.(取重力加速度g=10m/s2)动量定理.23设撤去力F前物块的位移为s1，撤去力F时物块的速度为v，对撤去力F后物块的滑动过程应用动量定理得:-μmgt=0-mv①由运动学公式得：②对物块运动的全过程应用动能定理有:Fs1-μmgs=0③由①②③式解得：代入数据得：F=15N102vsst222mgsFsgt24一个质量为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.25解法1：取物体为研究对象，它的运动可明显分为三个过程.设第一、二两过程末的速度分别为v1和v2.物体所受摩擦力为f，规定推力的方向为正方向.根据动量定理对三个过程分别有：(F1-f)t1=mv1(F2-f)t2=mv2-mv1-ft3=0-mv226联立上述三式得：解法2：规定推力的方向为正方向，在物体运动的整个过程中，物体的初动量p1=0，末动量p2=0.据动量定理有F1t1+F2t2-f(t1+t2+t3)=0解得：f=4N11221238554N4N546FtFtfttt