1.2 动量定理2 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

第 节 2 第一章 动量与动量守恒定律(王) 动 量 定 理 2 1 物体（质量为m）受到力F 的作用 瞬时效果 F m F合=ma 产生加速度 空间效果 对物体做功 W合=ΔEk 时间效果 对物体冲量 复习提升：力的作用效果 一、用动量定理处理多过程问题 在水平恒力F＝30 N的作用下，质量m＝5 kg的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2)应用动量定理分别从分阶段及全过程两个角度进行求解。 说明：若不需要求中间量，用全过程法更为简便。 　质量m＝70 kg的撑竿跳高运动员从h＝5.0 m高处落到海绵垫上，经Δt1＝1 s速度为零，则该运动员身体受到海绵垫的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经Δt2＝0.1 s速度为零，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g取10 m/s2，不计空气阻力) 例1 答案　1 400 N　7 700 N 敢不敢落在地上？ 　(多选)(2023·安徽省教科联盟期末)如图甲所示，一质量为m的物体静止在水平面上，自t＝0时刻起对其施加一竖直向上的力F，力F随时间t变化的关系如图乙所示(t0已知)，已知当地重力加速度为g，空气阻力不计，则下列说法正确的是 A.0～t0时间内拉力F的冲量为0 B.0～t0时间内拉力F所做的功为0 C.物体上升过程中的最大速度为gt0 D.4t0时刻物体的速度为0 例2 BC 二、用动量定理解决多物体问题 如图所示，质量为 M 的木板静止放在光滑水平面上，质量为 m 的物块以初速度 v0 冲上了木板右端，木板和物块间的摩擦力大小为 f。木板足够长，经过 t 时间(未共速)，求木板动量、物块的动量、系统的总动量。 发现：对于两个物体组成的系统，它们的内力会改变单个物体的动量，但是内力的冲量的矢量和总为零，即不会改变系统的总动量。 v0 二、用动量定理解决多物体问题 　如图所示，质量M＝2 kg的木板静止放在光滑水平面上，木板右端放着质量m＝1 kg的物块，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.2。木板在水平恒力F＝8 N的外力作用下运动了2 s，木板足够长，求： (1)此过程恒力F的冲量大小； 例3 答案　16 N·s　 变式 (2)求此时木板动量、物块的动量、系统的总动量。重力加速度g取10 m/s2 系统的动量定理：系统所受外力的总的冲量等于系统的动量变化量。 I外 = 系统所受外力的总的冲量是系统动量发生变化的原因。 三、动量定理解决流体问题 (1)研究对象： Δt时间内流体微元 (2)建立“柱体”模型 设在Δt时间内通过某一横截面积为S的流体长度Δl＝v·Δt，若流体的密度为ρ，在这段时间内流过该截面的流体的质量为 Δm＝ρSΔl＝ρSvΔt； (3)运用动量定理，即流体微元所受的合力的冲量等于流体微元动量的变化量， F合Δt＝Δp 　(2023·湛江市第一中学高一期末)某科幻小说中描绘了外星人舰队通过尘埃区被动减速的场景，引起了天文爱好者们的讨论，如果想要不减速通过尘埃区，就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为ρ＝4.0×10－8 kg/m3，飞船进入尘埃区的速度为v＝3.0×105 m/s，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为S＝10 m2，尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，求： (1)单位时间Δt＝1 s内附着在飞船上的微粒质量； 例4 答案　0.12 kg　 飞船在尘埃区飞行Δt时间，则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量 Δm＝ρSvΔt＝0.12 kg 转换研究对象法 (2)飞船要保持速度v不变，所需的动力大小。 答案　3.6×104 N 微粒由静止到与飞船一起运动，微粒的动量增加。由动量定理Ft＝Δp得FΔt＝Δmv＝ρSvΔt·v 解得F＝ρSv2＝4.0×10－8×10×(3.0×105)2 N＝3.6×104 N 根据牛顿第三定律，微粒对飞船的作用力大小F′＝F。由平衡条件可知，要保持飞船速度不变，所需的动力大小与F′相等，即3.6×104 N。 能力提升 $$