内容正文:
第2课 动量定理
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学习目标
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课程标准
学习目标
通过推导,理解动量定理,能用其解释生产生活中的有关现象。
1.理解冲量,能区分功与冲量,会求解恒力冲量与变力冲量。
2.理解动量定理。
3.能用动量定理解决实际问题。
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预习导学
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(一)课前阅读:
在日常生活中,有不少这样的事例:
跳远时要跳在沙坑里;
跳高时在下落处要放海绵垫子;
从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;
轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡胶轮胎……
这样做的目的是什么?
(二)基础梳理
一、冲量
1.定义: 与 的乘积叫做力的冲量.
2.公式: .
3.单位: .
4.方向:冲量是 (填“标量”或者“矢量”),其方向 .
5.物理意义:
【概念衔接】功、冲量
【拓展补充】恒力冲量与变力冲量
【即学即练】判断题:
(1)当物体受力方向与运动方向垂直时,该力的冲量为0.( )
(2)某个恒力经历一段时间对物体做功为0时,冲量不为0.( )
【微点拨】恒力冲量,看时间
二、动量定理
1.内容:物体在一个运动过程始末的 等于它在这个过程中所受 的冲量.
2.公式: 。
3.动量定理的理解
(a)动量定理反映了力的冲量与 之间的因果关系,即合力的冲量是原因,物体的 是结果.
(b)动量定理中的冲量是 的冲量,而不是某一个力的冲量,它可以是合力的冲量,可以是各力冲量的矢量和,也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和.
(c)动量定理表达式是 式,等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义.
【概念衔接】动能定理、动量定理
【拓展补充】求变力冲量或者不涉及位移的问题常用动量定理解决。
【即学即练】最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )
A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg
C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
【微点拨】头疼医脚
三、动量定理的应用
动量定理在生活中的应用非常广泛,要大量列举实例加深对动量定理的理解,运用所学知识解释生产生活中的现象,理解缓冲现象,在实际生活中应用动量定理来缓解危机,提高安全意识和社会责任。
【概念衔接】缓冲
【拓展补充】使用无人机植树时,为保证树种的成活率,将种子连同营养物质制成种子胶囊。播种时,在离地面10 m高处以15 m/s的速度水平匀速飞行的无人机上,播种器利用空气压力把种子胶囊以5 m/s的速度(相对播种器)竖直向下射出,种子胶囊进入地面以下10 cm深处完成一次播种。已知种子胶囊的总质量为20 g,不考虑其所受大气阻力及进入土壤后的重力作用,取g=10 m/s2,则( )
A.射出种子胶囊的过程中,播种器对种子胶囊做功为2.5 J
B.离开无人机后,种子胶囊在空中运动的时间为 s
C.土壤对种子胶囊冲量的大小为3 kg·m/s
D.种子胶囊在土壤内受到平均阻力的大小为22.5 N
【即学即练】如图所示,篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前.这样做可以( )
A.减小球对手冲量的大小
B.减小球对手作用力的大小
C.减小球的动量变化量的大小
D.减小球对手的作用时间
【微点拨】理解缓冲
(三)预习作业
1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体.若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A.增加了司机单位面积的受力大小
B.减少了碰撞前后司机动量的变化量
C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
2.关于动量和冲量,下列说法正确的是( )
A.动量越大的物体受到的冲量越大
B.冲量总是与物体动量方向相同
C.冲量是物体动量变化的原因
D.作用在静止物体上的力的冲量总是为零
3.福建属于台风频发地区,各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为24.5 m/s~28.4 m/s,16级台风的风速范围为51.0 m/s~56.0 m/s。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌,则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为1