内容正文:
第一章 第2节 动量定理
任务二:动量定理的理解及应用
任务一:冲量的理解及计算
知识总结
夯实基础
研析考点
重难突破
任务一:动量的理解
总结反思
任务二:动量定理的理解及计算
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一、动量定理
1.推导
如图,假定一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用,做匀变速直线运动。在初始时刻,物体的速度为v,经过一段时间Δt,它的速度为v′。
(1)这个物体在这段时间的加速度:
a=eq \f(Δv,Δt)=eq \f(v′―v,Δt)
(2)根据牛顿第二定律F=ma,则有:
F=meq \f(v′―v,Δt)=eq \f(mv′―mv,Δt)=eq \f(P′―P,Δt) 或 F=eq \f(ΔP,Δt)
(3)整理得:
FΔt=P′―P 或 F(t′-t)=mv′-mv
2.冲量
(1)定义:力和力的作用_时间_的乘积。反映了力的作用对时间的累积效应。
(2)公式:I=F·t
(3)单位:__牛秒__,符合_N·s _.
(4)矢标性:冲量是矢量,其方向与_力__的方向相同.
3.动量定理
(1)内容:物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。
(2)表达式: F(t′-t)=mv′-mv或I=p′-p。
▲判一判
(1)冲量是矢量,其方向与力的方向相同.
(√)
(2)力越大,力对物体的冲量越大.
(×)
(3)若物体在一段时间内,其动量发生了变化,则物体在这段时间内的合外力一定不为零.
(√)
[例1]如图所示,在倾角α=37°的斜面上,有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2 s,求物体下滑2 s的时间内,物体所受各力的冲量.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
答案:IG=100 N·s,方向竖直向下;IF=80 N·s,方向垂直斜面向上;IFf=16 N·s,方向沿斜面向上.
[变式训练1-1]把质量为10 kg的物体放在光滑的水平面上,如图所示,在与水平方向成53 °的10 N的力F作用下从静止开始运动,在2 s内力F对物体的冲量为多少?合外力的冲量是多少?(cos 53°=0.6)
答案:20 N·s,方向与F同向;12 N·s,方向水平向右
[变式训练1-2] (多选)一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成