1.2 动量定理 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.2 动量定理 例：光滑桌面上质量为m的物体，在恒力作用下，经过一段时间t，速度由v变为v’，求恒力F。 由牛顿第二定律，得： 变形得： F = ma 联立可得： 这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。 一、动量定理 1.内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 2.表达式： 或 3.冲量： （1）定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对物体的冲量I， I=Ft。 （2）单位：牛·秒，（N·s） （3）矢量性：方向与动量变化 的方向一致 4.动量定理的适用范围： 恒力、变力；直线、曲线；宏观、微观；低速、高速 一、动量定理 二、动量定理的定性应用 例:有一种杂技表演，一个人躺在地上，上面压一个质量较大的石板。另一个人手持大锤狠狠地打到石板上。问躺着的人是否会有危险？为什么？ 根据动量定理，对石板来说，虽然受到的作用力F很大，但力作用时间极短，而大石块的质量又很大，因而引起的速度变化就很小，即大石块几乎没有向下运动。 例：一个质量为0.18kg的垒球以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，设球棒对垒球的平均作用力有多大？ 三、动量定理的定量计算 如果物体受的力是变力，动量定理中的F为变力的平均值。 例:冲量是力在时间上的积累。甲图中的曲线是作用在某一物体上的力F随时间t变化的曲线,甲图中阴影部分的面积就表示力F在时间Δt=t2-t1内的冲量。图乙中阴影部分的面积表示力F做的功。 四、动量定理的深度理解 力的空间积累 使动能发生变化 N·m（J） 标量 W= Fx 功 力的时间积累 使动量发生变化 N·S 矢量 I=Ft 冲量 五、冲量与功 1、作用力与反作用力：作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上，但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。 2、内力：对物体系统内部，内力作用的冲量的矢量和等于零，但内力的功的代数和不一定为零。 例：人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零，但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功，使人和船的动能都增加。 五、冲量与功 若速度变化, ΔEk可能为零 kg·m2/s2 （J） 标量 Ek= mv2/2 动能 若速度变化, 则Δp一定不为零 kg·m/s （N·S） 矢量 p=mv 动量 动量与动能间量值关系： 六、动量与动能 p变为原来的2倍。 EK变为原来的4倍。 甲 乙 F F 作用力与反作用力具有等大反向，同时产生，同时消失的特点。 方向与初速度方向相同。 若子弹留在木块中， 解得， 若子弹穿过木块， 解得， 1．(多选)关于动量，下列说法正确的是(　　)A．动量大的物体，运动一定快B．动量相同的物体，运动方向一定相同C．动量相同的物体，动能也一定相同D．动能相同的物体，动量不一定相同 BD 动量大的物体，如果质量大，其速度不一定大. 动量是矢量，其方向与运动方向相同，所以动量相同的物体，其运动方向一定相同. 物体的质量关系未知，所以不能确定动量与动能之间的关系. 2．一质量为58 g的网球，以40 m/s的速度水平飞来，某运动员将其以60 m/s的速度反向击回的过程中，网球的动量变化为(　　)A．大小1.16 kg·m/s，方向与初速度方向相同B．大小1.16 kg·m/s，方向与初速度方向相反C．大小5.8 kg·m/s，方向与初速度方向相同D．大小5.8 kg·m/s，方向与初速度方向相反 D 3．甲、乙两物体的动能相等，它们的质量之比为m甲∶m乙＝1∶4，则它们的动量大小之比p甲∶p乙为(　　)A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 B 4．对于力的冲量的说法，正确的是(　　)A．作用在物体上的力越大，力的冲量就越大B．作用在物体上的力越大，力的冲量不一定大C．力F1与作用时间t1的乘积F1t1等于F2与作用时间t2的乘积F2t2，则这两个冲量相同D．静置于地面的物体受水平推力F的作用，经时间t仍静止，则此推力的冲量为零 B 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 5．质量为m的物体，从高度为h、倾角为α的固定光滑斜面顶端由静止开始下滑，如图所示。试求：在下滑到斜面底端的过程中，物体所受的重力、斜面支持力以及合外力对物体产生的冲量的大小和方向。 mg N α 方向竖直向下 方向垂直斜面向上 方向沿斜面向下 6．(多选)某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是(　　)A．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小B．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大C．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率小D．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化