动量和动量定理

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动量与动量定理

动量与动量定理

动量与动量定理动量是物体运动的基本属性,是描述物体运动状态的物理量。

动量定理是描述物体受力作用下产生的动量变化的定律。

本文将介绍动量的定义、动量的计算方法以及动量定理的含义和应用。

一、动量的定义和计算方法动量是物体运动的量度,其定义为物体的质量与速度的乘积。

用数学表达式表示为:动量 = 质量 ×速度。

动量的单位为千克·米/秒(kg·m/s)。

对于质量为m的物体,速度为v的物体,其动量可以用公式p = mv来计算。

二、动量定理的含义动量定理是描述物体运动中动量变化的重要定律。

根据动量定理,当物体受到外力作用时,它的动量将发生改变。

动量定理可以用数学表达式来表示:力的作用时间等于物体动量的变化量。

数学表达式为:FΔt = Δp,其中F为外力的大小,Δt为力作用时间,Δp为物体动量的变化量。

三、动量定理的应用动量定理在物理学和工程领域中有广泛的应用。

下面分别将其应用于力学和动力学的问题中。

1. 动量定理在力学问题中的应用在力学中,动量定理可以用来分析和解决碰撞、反弹等问题。

根据动量定理,我们可以判断物体在碰撞过程中动量的变化情况,进而了解碰撞后物体的速度和方向。

在车辆碰撞问题中,动量定理可以帮助我们分析碰撞后车辆的动量变化,从而对交通事故进行研究和预防。

2. 动量定理在动力学问题中的应用在动力学中,动量定理可以用来分析和解决物体运动中的力学问题。

例如,通过应用动量定理,我们可以计算出运动中的物体所受的合力大小,或者预测物体的行进距离和速度变化情况。

在航天工程中,动量定理可以用来设计和计算火箭的发射速度和所需燃料量。

四、结论动量是物体运动状态的重要属性,它可以通过质量与速度的乘积来计算。

动量定理是描述物体受力作用下动量变化的基本定律。

动量定理在力学和动力学问题中有广泛的应用,可以用于解决碰撞、反弹、航天、交通事故等实际问题。

总之,动量与动量定理是物理学中重要的概念和定律,对于理解物体运动、碰撞和力学问题具有重要意义。

动量知识总结

动量知识总结

动量知识总结第一单元 动量和动量定理一、动量、冲量 1.动量(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量, p=mv ,动量的单位: kg ·m/s. (2 速度为瞬时速度,通常以地面为参考系 . (3)动量是矢量,其方向与速度 v 的方向相同(4)注意动量与动能的区别和联系:动量、动能和速度都是描述物体运动的状态量;动量 是矢量,动能是标量;动量和动能的关系是: p 2=2mE k . 2.动量的变化量 (1) Δ p=p t -p 0.(2)动量的变化量是矢量,其方向与速度变化的方向相同,与合外力冲量的方向相同(3)求动量变化量的方法:① Δ p=p t -p 0=mv 2-mv 1 ;②Δ p=Ft. 3.冲量(1)定义: 力和力的作用时间的乘积, 叫做该力的冲量, I=Ft ,冲量的单位: N ·s. (2)冲量是过程量,它表示力在一段时间内的累积作用效果 . (3)冲量是矢量,其方向由力的方向决定 .(4)求冲量的方法:①I=Ft (适用于求恒力的冲量,力可以是合力也可能是某个力); ②I= Δ p. (可以是恒力也可是变力) 二、动量定理(1)物体所受合外力的冲量, 等于这个物体动量的增加量, 这就是动量定理 .表达式为: Ft = p p 或 Ft = mv mv (2)动量定理的研究对象一般是单个物体(3)动量定理公式中的 F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力 .它可以是恒 力,也可以是变力 .当合外力为变力时, F 应该是合外力对作用时间的平均值 .(4) 动量定理公式中的 F Δ t 是合外力的冲量, 也可以是外力冲量的矢量和, 是使研究对象 动量发生变化的原因 .在所研究的物理过程中,如果作用在研究对象上的各个外力的作用时 间相同, 求合外力的冲量时, 可以先按矢量合成法则求所有外力的合力, 然后再乘以力的作 用时间; 也可以先求每个外力在作用时间内的冲量, 然后再按矢量合成法则求所有外力冲量 的矢量和; 如果作用在研究对象上的各个力的作用时间不相同, 就只能求每个力在相应时间 内的冲量,然后再求所有外力冲量的矢量和 . 三.用动量定理解题的基本思路(1)明确研究对象和研究过程 .研究对象一般是一个物体,研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段 .(2) 规定正方向.(3)进行受力分析,写出总冲量的表达式,如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同,就要分别计算它们的冲量,然后求它们的矢量和 .(4)写出研究对象的初、末动量 .(5)根据动量定理列式求解四、典型题1、动量和动量的变化例 1 一个质量为 m=40g 的乒乓球自高处落下,以速度v =1m/s 碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v=0.5m/s。

动量和动量定理

动量和动量定理

一辆空车和一辆满载货物的同型号的 汽车, 汽车 , 在同一路面上以相同的速度向 同一方向行驶.紧急刹车后( 同一方向行驶 . 紧急刹车后 ( 即车轮不 CD 滚动只滑动) 滚动只滑动) 那么 ( ) 货车由于惯性大, A.货车由于惯性大,滑行距离较大 货车由于受的摩擦力较大, B . 货车由于受的摩擦力较大 , 滑行距 离较小 C.两辆车滑行的距离相同 D.两辆车滑行的时间相同
四、动量定理 (1)导出:动量定理实际上是在牛顿第二定律 )导出: 的基础上导出的, 的基础上导出的, 由牛顿第二定律 F=ma 两端同乘合外力F的作用时间△t,即可得 两端同乘合外力 的作用时间 , F△t=ma△t=m(v-v0)=mv-mv0 合外力的冲量等于物体 (2)表述:物体所受合外力的冲量等于物体动 )表述:物体所受合外力的冲量等于物体动 量的变化 I=P F合t = mv′- mv = p
(4) 动量定理的特点: ) 动量定理的特点: ①矢量性:合外力的冲量∑Ft与动量的变化 矢量性:合外力的冲量 与动量的变化 均为矢量, 量p均为矢量,规定正方向后,在一条直线上 均为矢量 规定正方向后, 矢量运算变为代数运算; 矢量运算变为代数运算; 相等性:物体在时间t ②相等性:物体在时间 内物体所受合外力的 冲量等于物体在这段时间t 内动量的变化量; 冲量等于物体在这段时间 内动量的变化量; 因而可以互求。 因而可以互求。 独立性:某方向的冲量只改变该方向 只改变该方向上物体 ③独立性:某方向的冲量只改变该方向上物体 的动量; 的动量; 广泛性:动量定理不仅适用于恒力,而且也适 ④广泛性:动量定理不仅适用于恒力 而且也适 用于随时间而变化的力.对于变力 对于变力,动量定理中的 用于随时间而变化的力 对于变力 动量定理中的 应理解为变力在作用时间内的平均值;不仅 力F应理解为变力在作用时间内的平均值 不仅 应理解为变力在作用时间内的平均值 适用于单个物体,而且也适用于物体系统 而且也适用于物体系统。 适用于单个物体 而且也适用于物体系统。

动量和动量定理课件

动量和动量定理课件

2.动量定理的应用 (1)定性解释有关现象: ①物体的动量变化量一定时,此时力的作用时间越短,力 就越大;力的作用时间越长,力就越小。如:冲床冲压工件时, 缩短力的作用时间,产生很大的作用力,而在轮渡码头上装有 橡皮轮胎,搬运玻璃等易碎物品时,包装箱内放些碎纸、刨花、 塑料等,都是为了延长作用时间,减小作用力。
(3)动量定理的应用: 碰撞时可产生冲击力,根据动量定理,在动量变化量 相同的情况下要增大这种冲击力就要设法 减少冲击力的作 用时间。要防止冲击力带来的危害,就要减小冲击力,设 法延长其作用时间。 [关键一点] 同一物体与不同接触面碰撞时,要分析 它们的作用力大小,必须在物体的动量变化量相同的条件 下考虑作用时间。
[名师点睛] (1)应用动量定理解题时,一定要对物体进行受力分析, 明确各个力和合力是正确应动量定理的前提。 (2)列方程时一定要先选定正方向,严格使用矢量式。 (3)变力的冲量一般通过求动量的变化量来求解。
[名师点睛] (1)冲量是矢量,求冲量的大小时一定要注意是力与 其对应的时间的乘积。 (2)冲量的计算公式I=Ft适用于计算某个恒力的冲量。 若力为同一方向上均匀变化的力,该力的冲量可以用平均 力计算,若力为一般的变力则不能直接计算冲量。
1.对动量定理的理解 (1)动量定理反映了合外力的冲量与动量的变化量之间的 因果关系,即合外力的冲量是原因,物体动量的变化量是结果。 (2)由动量定理可以得出 F=pt′ ′- -tp,它说明动量的变化率 决定于物体所受的合外力。
2.冲量的计算 (1)某个力的冲量:仅由该力的大小和作用时间共同决定, 与其他力是否存在及物体的运动状态无关,例如,一个物体 受几个恒力作用处于静止或匀速直线运动状态,其中每一个 力的冲量均不为零。 (2)求合冲量: ①如果是一维情形,可以化为代数和,如果不在一条直 线上,求合冲量遵循平行四边形定则或用正交分解法求出。 ②两种方法:可分别求每一个力的冲量,再求各冲量 的矢量和,I合=F1Δt1+F2Δt2+F3Δt3+…;如果各力的作用 时间相同,也可以先求合力,再用I合=F合Δt求解。 (3)变力的冲量可用动量定理求解。

动量和动量定理

动量和动量定理

例4.一个质量为0.18kg的垒球,以25 m/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45 m/s,设球 棒与垒球的作用时间为0.01 s,求球棒对 垒球的平均作用力有多大?
例1、一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平 向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线 以6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢 球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多 少?
例 2. 把重物 G 压在纸带上,用一水平力缓缓拉 动纸带,重物跟着物体一起运动,若迅速拉动 纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这些现象 的正确说法是( C D ) A 在缓慢拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力大; B 在迅速拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力小; C 在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大; D 在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小.
§16.2 动量和动量定理
1644年,法国科学家笛卡儿提出动 量mv。 1668年,惠更斯明确提出动量的守 恒性和方向性。 1687年,牛顿把笛卡儿的定义做了 修改,明确的用物体的质量和速度 的乘积叫做动量更清楚的表示动量 的守恒性和方向性。
一、动量
1、概念: 在物理学中,物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。
3.注意:①冲量是矢量,方向与力的方向相同。 ②冲量是过程量,是力对时间的积累效应。 4.动量定理:物体在一个过程始末的动量变 化等于它在这个过程中所受力的冲量。
5.对动量定理的理解:
p'p p I Ft
• ① △p一定时, F 与t成反比; • F一定时,△p与t成正比; • t一定时,F与△p成正比。 • ②公式中力F指物体受到的合力。 • 定义式: p= m v 3、单位:千克米每秒,符号是kg · m/s 4、对动量的理解: 运算遵循平行四边形定则 (1)矢量性 是状态量。 (2)瞬时性 (3)相对性 物体的动量与参考系的选择有关

动量和动量定理

动量和动量定理

动量和动量定理在我们探索物理世界的奇妙旅程中,动量和动量定理是两个极为重要的概念。

它们不仅在理论物理学中占据着关键地位,还在实际生活和各种工程技术领域有着广泛的应用。

让我们先来理解一下什么是动量。

简单来说,动量就是物体的质量与它的速度的乘积。

用公式表示就是:动量(p)=质量(m)×速度(v)。

这意味着,一个物体的动量取决于它的质量和速度两个因素。

如果一个物体的质量很大,或者速度很快,或者两者兼而有之,那么它的动量就会很大。

想象一下,一辆重型卡车和一辆小型汽车都以相同的速度行驶。

由于重型卡车的质量远远大于小型汽车,所以重型卡车具有更大的动量。

这也就解释了为什么在交通中,大型车辆在制动时需要更长的距离,因为它们具有更大的动量,要改变其运动状态就更加困难。

再比如说,一个子弹尽管质量很小,但由于它的速度极快,所以具有相当大的动量,能够对目标造成巨大的冲击和破坏。

接下来,我们来探讨动量定理。

动量定理指出,合外力的冲量等于物体动量的变化量。

冲量是什么呢?冲量(I)等于力(F)与作用时间(t)的乘积,即 I = F × t。

为了更直观地理解动量定理,我们可以想象一个篮球从高处落下并撞击地面。

在撞击地面的瞬间,地面会给篮球一个向上的力,这个力作用了一段极短的时间。

这个力和作用时间的乘积就是冲量,它导致了篮球动量的变化。

原本篮球向下运动具有一定的动量,经过地面的冲击后,篮球的动量发生了改变,方向变为向上。

在日常生活中,动量定理也有很多体现。

比如,当我们跳远时,我们会先助跑一段距离。

助跑的目的就是为了增加我们自身的动量,这样在起跳时,我们就能够跳得更远。

在体育运动中,拳击手出拳时,会通过快速而有力的动作来增加拳头的动量,从而给对手造成更大的打击。

而在接球时,运动员常常通过延长接球的时间来减小冲力,比如足球守门员在接球时会顺势缓冲,以减少足球对双手的冲击力。

在工业生产中,动量定理也发挥着重要作用。

动量和动量定理

动量和动量定理

•动 能
Ek= mv2/2
•标 kg·m2/s2 量 (J)
若速度变化, 则p一定变化
若速度变化, Ek不一定变化
动量与动能关系:
(1)由于动量是矢量,动能是标量,物体的动量变化时,动能不
一定变化;物体的动能变化时,其动量一定变化。
(2)大小关系:
EK
mv2 2
m2v2 2m
p2 2m
EK
P2 2m
3.对动量定理的说明:
(1)冲量的效果是改变受力物体的动量,因 此动量定理是一个关于过程的规律。冲量的大 小总等于动量变化量的大小;冲量的方向总跟 动量变化量的方向一致。
(2)当几个力同时作用于物体时,表达式中 的冲量理解为各个力的合冲量,也是合力的冲 量。它表明物体所受合外力是物体动量变化的 原因,物体动量的变化是由它受到的合外力经 过一段时间积累的结果。
p=mv
Ek= mv2/2
(2) 质量为 2 kg 的物体,速度由向东的 3 m/s 变为向西的 3
m/s,它的动量和动能是否变化了?如果变化了,变化量各是多
少?
规定正方向
V=3m/s
V ′=3m/s
Δ p = P ʹ - P= -12 kg.m/s
Δ Ek=0
(3) A物体质量是2 kg,速度是3 m/s,方向向东;B物体质量是3 kg,速度是4 m/s,方向向西。它们的动量的矢量和是多少?它 们的动能之和是多少?
动量变化的三种情况:
G
大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
5. 动量的变化量( Δ p)
(1) 定义:物体在某段时间内的末动量与初动量之矢量差
(2) 表达式: Δ p = P ʹ - P= mv ʹ - mv =mΔv

二、动量和动量定理

二、动量和动量定理

二、动量和动量定理————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:二讲动量、动量定理一、动量定义:物体的质量和速度的乘积,叫做物体的动量p,用公式表示为p=mv ﻭ单位:在国际单位制中,动量的单位是千克·米/秒,符号是kg·m/s ;动量是矢量:方向由速度方向决定,动量的方向与该时刻速度的方向相同;ﻭ动量是描述物体运动状态的物理量,是状态量动量是相对的,与参考系的选择有关。

注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度ﻭ二、动量的变化P∆1、某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量P'跟初状态的动量p的矢量差,称为动量的变化(或动量的增量),即p = p' - p2、动量变化的三种情况:大小变化、方向改变或大小和方向都改变。

3、不在同一直线上的动量变化的运算,遵循平行四边形定则:三、冲量1、定义:作用在物体上的力和作用时间的乘积,叫做该力对这个物体的冲量I,用公式表示为I=Ft2、单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符号是N·s3、冲量是矢量:方向由力的方向决定,若为恒定方向的力,则冲量的方向跟这力的方向相同ﻭ4、冲量是过程量,反映了力对时间的积累效应5、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。

6、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。

ﻭ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。

四、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,这就是动量定理。

ﻭ2、表达式:'Ft mv mv=-或p I∆=3、加深理解:1)物理研究方法:过程量可通过状态量的变化来反映;2)表明合外力的冲量是动量变化的原因;3)动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同:合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致,但与初动量方向可相同,也可相反,甚至还可成角度。

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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皮 轮胎等.这样做的目的是为了缓冲 .而在某些 情况下,我们又不希望缓冲,比如用铁锤钉 钉子.
四、动量定理(可求I、F、P、t、△P) 1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
即I ΔP, F合Δt mv2 mv1 ΔP 1)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化 的原因, 冲量是物体动量变化的 量度。这里所说的冲量 必须是 物体所受合外力的冲量 。(与动能定理比较) 2)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变 化(状态量) 间的互求关系。 ΔP 3)F ma,动量的变化率等于它所受的力 Δt F是表示P变化快慢的物理量 4)动量定理的表达式是矢量式。在一维的情 况下, 各个矢量可先规定正负 方向,后转化为代数和 计算
2.动量是矢量,动能是标量 1 2 P2 3.定量关系 E K 2 mv 2m , P 2mEK 速度大小改变方向不变 动能改变 动量发 速度大小不变方向改变 动能不变 生变化 速度大小和方向都改变 动能改变 动量发生变化时,动能不一定发生变化,动能发 生变化时,动量一定发生变化 常以匀直、匀加(减)直、匀圆、平抛运动为例。
D. 动量的大小不变,冲量一定为0. 1. I=△P= m△V=mv2-mv1.(平抛运动) 2.动量的变化包括方向、大小的变化。
例如:平抛运动:动量大小(方向)都在时刻变化。但 在相等的时间内冲量相等
动量定理的理解
1.物理意义:物体所受合力的冲量等于物体 的动量变化 2.公式:Ft P2 P1 ,F 合力、P1 初动量、P2 末动量、 t从P1到P2 合力F作用时间。 3.单位:Kg.m/s 4.动量定理中的方向性 Ft P2 P1 ΔP是矢量式,合外力的冲量方向与动量变化 量的方向相同。可以跟 初动量方向相同,也可 相反。
讨论一下动量和动能的关系
1.对于动量:(矢量)设向西为正方向 P1 mv 6Kg.m/s, P2 mv 6Kg.m/s变化了 。 变化量ΔP P2 P1 12Kg.m/s 2.对于动能: 1 2 E K 1 E K 2 mv 9J 2 ΔE K 0
三、动量的变化 1.定义:物体的末动量与初动量之矢量差叫做 物体动量的变化. 2.表达式:△P=P2-P1=mv2-mv1=m· △v. 说明:①运算遵守平行四边形法则,其方向与 △v的方向相同. ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量. 初、末速度在同一直线上,规定正方向后, 可将矢量运算转化为代数运算。

B.它的动量变化一定快
分析:I Ft Δp p2 p1
动量定理的应用 例1.以初速度v0平抛一个质量为m的物体,t 秒内物 体的动量变化是多少? 解:因为合外力就是重力,所以Δp = Ft = mgt 本题用冲量求解,比先求末动量,再求初、末动量 的矢量差要方便得多。
V0
V0
因此可以得出规律:I 和Δp可以互求。 当合外力为恒力时往往用Ft 来求; 当合外力为变力时,在高中阶段我们只 能用Δp来求。
(3)冲量是矢量:若力方向不变,I和力方向同 若力方向变,I和△V方向同(动量定理) (4)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过 程量,它与时间相对应 (5)要注意的是:冲量和功不同。恒力在一段时间
冲量的计算
要明确求哪个力的冲量,还是物体的合外力的冲量。 I=Ft只能恒力的冲量。F是变力,可采用图像法、分段 法、动量定理等,高中常采用动量定理求解
gt
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例2. 一质点在水平面内以速度v做匀速圆周运动, 如图,质点从位置A开始,经1/2圆周,质点所受合 力的冲量是多少? 解:质点做匀速圆周运动,合力是一个大小不变 、但方向不断变化的力, 注意:变力的冲量一般不能直接由F〃Δt求出,可 借助I=F合〃Δt=Δp间接求出,即合外力力的冲量 由末动量与初动量的矢量差来决定.
分析:1.F为恒力,可直接利用I Ft求解, I Ft 2.物体所受合力为0。 合力冲量为0
BD
巩固练习: l.一个人慢行和跑步时,不小心与迎面的一棵树 相撞,其感觉有什么不同?请解释.
2. 人下楼梯时往往一级一级往下走,而不是直接 往下跳跃七八级,这是为什么?
2.物体受到的冲量越大,则( A.它的动量一定越大 C.它的动量的变化量一定越大 D.它所受到的作用力一定越大
5.动量的变化率:动量的变化跟发生这一变化所用的时 间的比值。由动量定理Ft=△p得F=△P/t,可见,动量 的变化率等于物体所受的合力。当动量变化较快时, 物体所受合力较大,反之则小;当动量均匀变化时,物 体所受合力为恒力.
6.动量定理的适用范围 : 动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力 . 对于变力情况,动量定理中的 F应理解为变力在作用时 间内的平均值. 在实际中我们常遇到变力作用的情况,比如用铁锤 钉钉子,球拍击乒乓球等,钉子和乒乓球所受的作用 力都不是恒力,这时变力的作用效果可以等效为某一 个恒力的作用,则该恒力就叫变力的平均值。
试讨论以下几种运动的动量变化情况。
物体做匀速直线运动 动量大小、方向均不变 物体做自由落体运动 动量方向不变,大小随时间推移而增大 物体做平抛运动 动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大
物体做匀速圆周运动
动量方向时刻改变,大小不变
讨论一下动量和动能的关系 1.动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态
例3.物体受F=Kt作用,求t1时间内的冲量。
分析:力随t变化,是变力,不能采用定义式求解。 图像法:
以t为横轴,因变量F为纵轴建立坐标系。则图线与时 间轴围成的面积,表示一段时间内的冲量。
F
F/N
F=Kt1
t1 t
8
变 形
t/s 6
1 1 I Kt1 .t1 Kt2 2 2
I=24Ns
在物理学中什么叫动量?它的单位是什么?你是怎样 理解动量这个概念? 二、动量 1、概念 在物理学中,物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。 2、定义式: p=mv 千克米每秒,符号是kg · m/s 3、单位: 4、对动量的理解 (1)矢量性 运算遵循平行四边形定则。方向与瞬时V方向同 。 是状态量。 (2)瞬时性 (3)相对性 物体的动量与参照物的选择有关。中学 阶段常以地球为参考系。
例题: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 ,球棒对垒球的平均作用力有多大?
分析: 球棒对垒球的作用力是变力,力的作用时间很短。在 这个短时间内,力大小先是急剧地增大,然后又急剧地减小为 零。在冲击、碰撞一类问题中,相互作用的时间很短,力的变 化都具有这个特点。动量定理适用于变力,因此,可以用动量 定理求球棒对垒球的平均作用力。 解析:设以返回的速度方向为正方向 由动量定理得: Ft=mv-(-mv0), 则F=1260N,即F与返回速度同向
B O
vA
A
以vB方向为正,因为vA =- v , vB = v ,
vB
则Δp=mvB-mvA=m[v-(- v)]=2mv,合 力冲量与vB同向.
例3、关于冲量、动量及动量变化,下列说法正确的是: AB ( )
A. 冲量方向一定和动量变化的方向相同
B. 冲量的大小一定和动量变化的大小相同
C. 动量的方向改变,冲量方向一定改变
碰前P1 mv 0.6Kg.m/s向 右 碰后P2 mv 0.6Kg.m/s向 左 ΔP P2 P1 1.2Kg.m/s向 左
碰撞过程球受力方向?与ΔP何关系?
例2、一质量为0.5kg的木块以10m/s速度沿倾角为300的 光滑斜面向上滑动(设斜面足够长),求木块在1s末的 动量和3s内的动量变化量的大小?(g=10m/s2) 解析:设斜向上的速度为正 1.初动量P0=mV0=5Kg.m/s 2.加速度a=gsin300=5m/s2.斜向下。
由题中所给的量可以算出垒球的初动量和末动量,由动 量定理即可求出垒球所受的平均作用力。
应用动量定理来解释鸡蛋下落是否会被打破等有关问题.
鸡蛋从某一高度下落,分别与石头和海绵垫接触前 的速度是相同的,也即初动量相同,碰撞后速度均变 为零,即末动量均为零,因而在相互作用过程中鸡蛋 的动量变化量相同 .而两种情况下的相互作用时间不同 ,与石头碰时作用时间短,与海绵垫相碰时作用时间 较长,由 Ft= △ p知,鸡蛋与石头相碰时作用大,会被 打破,与海绵垫相碰时作用力较小,因而不会被打破.
a:定对象(单个物体)
3.应用
b:受力分析
c:定正方向 d:写出合力的冲量、初、末动量 e:代入求解
1.恒力F作用在质量m的物体上,如图,由于地面对物体的摩擦力较大, 物体没拉动,则经过时间t,正确的( A.F对物体的冲量大小为0 B.F对物体的冲量大小为Ft C.F对物体的冲量大小为Ftcosθ D.合力对物体的冲量大小为0 )
再解释用铁锤钉钉子、跳远时要落入沙坑中等现象. 在实际应用中,有的需要作用时间短,得到很大的作 用力而被人们所利用,有的需要延长作用时间(即缓冲) 减少力的作用.请同学们再举些有关实际应用的例子.加 强对周围事物的观察能力,勤于思考,一定会有收获. 分析:1.对于钉钉子:缩短作用时间,增大作用力。 2.对于跳沙坑:延长作用时间,减小作用力
△P=I=mat=mgsin300.t
下节学
思考:在运算动量变化量时应该注意什么?
不在同一条直线上运动,运用平行四边形定则(矢量 运算法则)△P=P2-P1。 P2=△P+P1。 P2合矢量、为 平行四边形的对角线, △P、P1平行四边形的两个邻边
v/
Δ v
v
实 验
鸡蛋从一定的高度落到地板上,肯定会打破 。现在,在地板上放一块泡沫塑料垫。我们尽 可能把鸡蛋举得高高的,然后放开手,让它落 到泡沫塑料垫上,看看鸡蛋会不会被打破。
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