第一章　习题课 动量定理的应用—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共21张PPT)

习题课:动量定理的应用 问题一 问题二 问题三 当堂检测 变力冲量的分析与计算 情境探究 质量为m的质点在半径为r的圆周上以角速度ω做匀速圆周运动,关于向心力在半个周期 内的冲量大小,某同学认为I=Ft,F=mω2r,则I= mω2rT。你认为该同学的解答是否正确?如果不正确,错在哪里? 要点提示:不正确　向心力是变力,其冲量不等于Ft。根据动量定理可知,向心力的冲量等于质点的动量变化,即I=2mωr。 问题一 问题二 问题三 当堂检测 知识归纳 变力冲量的求解思路 1.若变力方向不变,大小随时间均匀变化,则其冲量等于平均力与时间的乘积。 2.若已知变力F-t图像,则图像与坐标轴所围“面积”的大小等于其冲量。 3.若为一般变力,根据动量定理,求出该力作用下物体动量的变化Δp,等效代换得出。 问题一 问题二 问题三 当堂检测 典例剖析 例题1(2018江苏卷)如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下。经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上。忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小。 解析:取向上为正方向,对小球,根据动量定理得mv-(-mv)=I且I=( -mg)t 解得IF= t=2mv+mgt 答案:2mv+mgt 问题一 问题二 问题三 当堂检测 规律方法 等效替代是物理学中重要的思维之一,在难以求解某些物理量时,可以考虑用其等效物理量替代。如用合力替代分力,用动量的变化替代合力的冲量,用动能变化替代合力的功等。 问题一 问题二 问题三 当堂检测 变式训练 1质量均为m的两个小球A、B,中间用一轻质弹簧相连,通过细绳悬挂于一点,剪断绳子两球从静止下落,经过时间t,小球A的速度达到v1,试求此时B球的速度v2大小。 解析:取A、B及弹簧组成的系统为研究对象,在下落过程中系统受到的外力是F合外=(mA+mB)g=2mg。系统初始状态的动量p1=0,末状态的动量p2=mv1+mv2。由动量定理得2mgt=mv1+mv2,故此时B球的速度大小v2=2gt-v1。 答案:2gt-v1 问题一 问题二 问题三 当堂检测 动量定理在流体中的应用 情境探究 利用高压水流射落煤层的采煤方法,具有产量大、效率高等优势。假设高压采煤水枪出水口的截面积为S,水的密度为ρ,水的射速为v,射到煤层