1.1 动量和动量定理 课件 -2023-2024学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

1.1　动量和动量定理 1.通过学习，理解冲量的概念及其矢量性. 2.通过学习，动量和动量变化量的概念及其矢量性，会计算一维情况下的动量变化量. 3.通过理论推导，掌握动量定理，理解其确切含义. 4.通过实例分析，能够利用动量定理解释缓冲、碰撞等有关现象和解决实际问题. 学习目标 知识梳理 一、冲量 1.定义：在物理学中，将Ft 定义为冲量，用I表示. 2.公式：I= Ft . 3.单位：牛秒，符号是N·s . 4.矢量性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定，如果力的方向 在作用时间内不变，冲量的方向与力的方向相同. 思考：如图所示，一个质量为m的物体，受到一个与运动方向相同的恒力F的作用，在动摩擦因数为μ的水平面上向右运动，求经过时间t拉力F的冲量和摩擦力的冲量的大小和方向. 提示：Ft，水平向右；μmgt，水平向左. 二、动量 1.定义：质量和速度的乘积. 2.公式：p=mv. 3.单位：千克米每秒，符号是kg·m/s . 4.矢量性：动量是矢量，其方向与速度的方向相同. 思考：物体做匀速圆周运动时，其动量是否变化? 提示：变化.动量是矢量，方向与速度方向相同，物体做匀速圆周运 动时，速度大小不变，方向时刻变化，故其动量变化. 三、动量定理的推导 1.内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量.这称为动量定理. 2.表达式：Ft= mvt-mv0 . 3.适用条件：动量定理不但适用于恒定的外力，而且适用于随时间而变化的变力. 思考：如图所示，一个质量为m的物体在水平面上运动，受到一个与运动方向相同的恒力F作用，经过时间t，速度由v增加到v'，物体与水平面间的动摩擦因数为μ.恒力F的冲量与物体动量的变化量相等吗? 提示：不相等.合力的冲量(F-μmg)t与动量的变化量相等. 四、动量定理的应用 1.动量定理在生活中有很多应用.如果物体的动量发生的变化是一定的，那么作用时间短，物体受的力就大；作用时间长，物体受的力就小. 2.动量定理只考虑物体相互作用始末状态，不考虑具体过程和细节.在涉及力、力的作用时间、速度的问题时，采用动量定理分析和处理物理问题比较简捷. 基础演练 1.正误判断. (1)冲量是矢量，恒力的冲量方向与恒力的方向相同.(　　) (2)力越大，力对物体的冲量越大.(　　) (3)动量相同的物体运动方向不一定相同.(　　) (4)质量和速率都相同的物体的动量一定相同.(　　) (5)合力的冲量方向与末动量的方向一定相同.(　　) (6)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力一定不为零.(　　) √ × × × × √ 2.如图所示，质量为0.01 kg、以800 m/s的速度飞行的子弹与质量为0.8 kg、以10 m/s的速度飞行的球相比(　　) A.子弹的动量较大 B.球的动量较大 C.子弹的动能较大 D.球的动能较大 解析 ：根据p=mv得，子弹的动量p1=8 kg·m/s，皮球的动量 p2=8 kg·m/s，所以两者动量相等；根据Ek=mv2得，子弹的动能Ek1=3 200 J，皮球的动能Ek2=40 J，所以子弹的动能较大，故C正确，A、B、D错误. 答案： C 3.下面关于冲量的说法正确的是(　　) A.物体受到很大的冲力时，其冲量一定很大 B.当力与位移垂直时，该力的冲量为零 C.不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同 D.只要力的大小恒定，其相同时间内的冲量就恒定 解析：冲量是力与时间的乘积，力大，冲量不一定大，A错误；当力与位移垂直时，该力的冲量不为零，B错误；不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同，C正确；力的大小恒定，其相同时间内冲量的方向不一定相同，D错误. 答案： C 4.人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了(　　) A.减小冲量 B.减小动量的变化量 C.延长人与地面的冲击时间，从而减小冲力 D.增大人对地面的压强，起到安全作用 解析：脚尖先着地，接着逐渐到整个脚着地，延长了人落地时动量变化所用的时间，依动量定理可知，人落地过程中动量变化量为定值，这样就减小了地面对人的冲力，故C正确. 答案： C 5.良好的学习、生活习惯对人的一生有重要意义.有些同学经常躺着看手机，出现了手机碰伤眼睛的情况.若手机质量为120 g，从距离眼睛约20 cm的高度无初速掉落，碰到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.15 s，g取10 m/s2，则手机对眼睛的冲击力约为(　　) A.0.24 N B.0.28 N C.2.4 N D.2.8 N 解析：根据自由落体速度公式得 v= m/s=2 m/s，取向下为正方向， 碰撞过程由动量定理得(mg-F)t=0-mv， 代入数据得F=2.8