动量和动量定理

16.2动量和动量定理光滑桌面上有两1、2两个小球。1球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量0.1kg的静止的2球发生碰撞，碰撞后2球的速度变为9m/s，1球的速度变为5m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。（1）碰撞后2球获得了速度，是否是1球把速度传递给了2球？（2）碰撞后2球获得了动能，是否是1球把动能传递给了2球？（3）请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰撞中，2球所增加的这个量与1球所减小的这个量相等？请计算表明。【问题思考】无论哪一种形式的碰撞，碰撞前后物体mv的矢量和保持不变。mv很可能具有特别的物理意义。物理学中把它定义为动量，用字母p表示p=mv.有关动量的发展史：最先提出动量具有守恒性思想的是法国科学家笛卡儿，把运动物体的质量和速率的乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。1668年，惠更斯明确提出动量的守恒性和方向性。牛顿把笛卡儿的定义做了修改，明确的用物体的质量和速度的乘积叫做动量更清楚的表示动量的守恒性和方向性在物理学中什么叫动量？它的单位是什么？你是怎样理解动量这个概念？是状态量。一、动量1、概念：在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。2、定义式：p=mv3、单位：千克米每秒，符号是kg·m/s4、对动量的理解：（2）瞬时性（1）矢量性运算遵循平行四边形定则（3）相对性物体的动量与参考系的选择有关阅读教材回答下列问题mpmvEK22122kmEp2讨论一下动量和动能的关系1.动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态2.动量是矢量，动能是标量动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化3.定量关系动量发生变化速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能不变二、动量的变化1.定义：物体的末动量与初动量之矢量差叫做物体动量的变化.2.表达式：△P=m·△v.说明：①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与△v的方向相同.②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量.试讨论以下几种运动的动量变化情况。物体做匀速直线运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变动量方向不变，大小随时间推移而增大动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大动量方向时刻改变，大小不变例1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？例2、一质量为0.5kg的木块以10m/s速度沿倾角为300的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长）,求木块在1s末的动量和3s内的动量变化量的大小？（g=10m/s2）v0300答案：2.5kg·m/s7.5kg·m/s思考：在运算动量变化量时应该注意什么？FFv0v’———F作用了时间t———分析：由牛顿第二定律知：F=ma加速度：tvva0'tvvmF0'整理得：Ftmvmv0'三、动量定理即：1.冲量（I）：在物理学中，物体受到的力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式：I=F·t单位——牛·秒（N·S）3.注意：①冲量是矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同。②冲量是过程量，是力对时间的积累效应。4.动量定理：物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受力的冲量。三、动量定理Ipp'Ipp'5.对动量定理的理解：•①△p一定时，F与t成反比；•F一定时，△p与t成正比；•t一定时，F与△p成正比。•②公式中力F指物体受到的合力。•③当力是变力时，F指变力的平均值。6.动量定理和动能定理的区别与联系？Ftp练习1一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？vv′（1）确定研究对象；（2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析；（3）选定正方向；（4）找出物体的初末状态并确定相应的动量；（5）根据动量定理列方程求解；运用动量定理解题步骤：4.一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量为（g取10m/s2,不计空气阻力）应用举例用锤子使劲压钉子，就很难把钉子压入木块中去，如果用锤子以一定的速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，这是为什么？把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是()CDA在缓慢拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力大；B在迅速拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力小；C在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大；D在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小．跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了（）A减小运动员的动量变化B减小运动员所受的冲量C延长着地过程的作用时间D减小着地时运动员所受的平均冲力CD