1.1 动量和动量定理 课件-2022-2023学年高二上学期物理类鲁科版（2019）选择性必修第一册

1.1.动量和动量定律 慧星碎片与木星的撞击，相当于上亿颗原子弹的撞击。在木星上留下“伤痕”尺度几乎是地球直径的大小。宇宙中的天体会不是发出碰撞。 微观世界的碰撞虽然悄无声息，通过对微观粒子碰撞的研究，发现了中子、质子、中微子等基本粒子。 自然就的碰撞随处可见，大至宇宙，小至微观粒子，都可发生碰撞。碰撞有什么规律呢？ ？ 1 动量 鸡蛋从高处落到硬盘子里会破。如果从相同高度落到较厚的软垫上会破吗？ 在游乐园开碰碰车，当运动的车去碰静止的车，运动的车总质量越大，车速越大，静止的那辆车会被撞得越远。 碰撞的效果与碰撞物体的速度、质量有关。 用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球 A、B，且两球并排放置。拉起 A 球，然后放开，该球与静止的 B 球发生碰撞。观察球B每次上升的最大高度。 将球A换成不同质量的钢球，分别拉到同一高度释放， 再观察球B每次上升的最大高度。 观察小球的碰撞 1、从不同髙度释放同一钢球，髙度越髙，被碰球上升越髙； 2、从不同髙度释放不同质量的钢球，质量越大，被碰球上升越髙； 对于同一被撞球，其上升的高度与撞球的质量和撞前速度有关。 动量：物体质量与速度的乘积，用p表示 单位：kg·m/s 1、矢量性：动量是矢量，方向与该时刻的速度方向相同。 2、瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量是一个状态量。 3、相对性：动量与参考系的选择有关。通常情况下指物体相对地面的动量。 物体在运动过程中，当速度的大小或方向变化时，动量会发生变化。 同一物体沿同一直线运动，一段时间速度由v1变为v2,则这段时间内动量变化量 动量变化量也是矢量，其方向和速度的变化量方向相同。 动量的变量： p1 p2 Δp p1 Δp p2'′ p1 p1′ Δp P1 P2 不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则求矢量差。 ΔP P1 P2 ΔP 也称三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端。 【例1】（多选）动量的变化，下列说法正确的是 （ ） A.在直线运动中，物体的速度增大时，动量的增量Δp的方向和运动方向相同 B.在直线运动中，物体的速度减小时，动量的增量Δp的方向和运动方向相反 C.物体的速度大小不变时，动量的增量Δp为零 D.物体做曲线运动时，动量的增量Δp一定不为零 AB 问：（1）当两个物体的动量相同时，其动能一定相同吗? （2）当两个物体的动能相同时，其动量一定相同吗? 动量 动能 物理意义 描述机械运动状态的物理量，都是状态量 定义式 p＝mv Ek＝mv2 标矢性 矢量 标量 换算关系 动能和动量的比较 如图所示，一质量为 58 g 的网球以 30 m/s的速率水平向右飞行，被球拍击打后，又以 30 m/s的速率水平返回。被球拍击打前后，球的动量分别是多少？球的动量的变化量是多少？ 解： 以向右为正向。 由题意知：m=58g=0.058Kg v1=30m/s, v2=-30m/s 被球拍击打前: p1=mv1=0.058×30 kg·m/s=1.74 kg·m/s, 方向水平向右 被球拍击打后: p2=mv2=0.058×（-30） kg·m/s=-1.74 kg·m/s, 即动量大小为1.74 kg·m/s ;方向水平向左。 动量变化量: △p=p2-p1=-1.74 -1.74 kg·m/s=-3.48 kg·m/s 即动量变化量大小为3.48 kg·m/s ;方向水平向左。 球被击打前后，虽然动量的大小没有变化，但动量的方向发生了改变，因此动量发生了变化。负值，表示其方向与选定的正方向相反。 先选取正方向，正方向的选定是任意的。 2 动量定理 △v=at 速度的变化量与加速度和时间有关； a=F/m 加速度是由物体所受的合外力产生的。 △p=m△v 动量的变化与速度的变化有关； 所以，动量的变化量与物体的受力情况和力的作用时间有关。 例如：火车启动时，若牵引力小，需要较长的时间才能达到正常的行驶速度；若牵引力大，需要较短的时间就能达到相同的行驶速度。 设一质量为m的物体，初速度为v1，在合力恒为F的力的作用下，经过一段时间t，速度变为v2，则物体的加速度 代入牛顿第二定律得 物体动量的变化量既与收到的合外力有关，又与该力的作用时间有关。 Ft反应了力对时间的积累。 冲量：力与力作用时间的乘积，用符号I表示。 单位：牛·秒（N·s） ①冲量是矢量，方向与力方向相同（适用于恒力）。 ②冲量是过程量，它描述