动量和动量定理PPT教学课件

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动量和动量定理 课件

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思考探究 动量变化与什么因素有关?
答案:动量取决于质量和速度两个因素,动量是矢量,其方向与速 度方向相同。动量变化时,可能是质量、速度大小变化,也可能是速 度方向变化。
典题例解 【例 1】
如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心 O 在 S 的正上方。在 O 和 P 两点各有一个质为 m 的小物块 a 和 b, 从同一时刻开始,a 自由下落,b 沿圆弧下滑。以下说法正确的是 ()
预习交流 2 在日常生活中,有不少这样的例子:跳高时在下落处要放厚厚的
海绵垫子,跳远时要跳在沙坑中,这样做的目的是什么?
答案:这样可以延长作用时间,以减小对运动员的冲力。
一、 对动量及动量变化的理解
知识精要 (1)动量的瞬时性: 通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量 的大小可用 p=mv 表示。 (2)动量的矢量性: 动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。有关动量的运算, 如果物体在一条直线上运动,则选定一个正方向后,动量的矢量运算 就可以转化为代数运算。 (3)动量的相对性: 物体的动量与参考系的选择有关。选择不同的参考系时,同一物 体的动量可能不同,通常在不说明参考系的情况下,物体的动量是指 物体相对地面的动量。
(4)动量的变化量: 是矢量,其表达式 Δp=p2-p1 为矢量式,运算遵循平行四边形定则。 当 p2、p1 在同一直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运 算。
(5)动量 p 与动量变化量 Δp 的区别: ①p=mv,是动量,既有大小又有方向,是状态量,即与状态有关。 ②Δp=p2-p1,是动量变化量,也是矢量,是过程量,与状态变化有 关。
(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解 题时做必要的说明)

动量和动量定理 课件

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即球的动量变化大小为0.600 kg·m/s,方向与球飞来的方 向相反.
(2)羽毛球的初速度:v=25 m/s, 羽毛球的末速度:v′=-95 m/s, 所以Δv=v′-v=-120 m/s.
羽毛球的初动能: Ek=12mv2=1.56 J, 羽毛球的末动能: Ek′=12mv′2=22.56 J. 所以ΔEk=Ek′-Ek=21 J. 【答案】 (1)0.600 kg·m/s,方向与球飞来的方向相反 (2)120 m/s,方向与初速度方向相反 21 J
6.动量与动能的区别与联系 (1)区别:动量是矢量,动能是标量;动能从能量的角度 描述物体的状态,动量从物体运动的作用效果方面描述物体的 状态. (2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物理量, 大小关系为Ek=2pm2 或p= 2mEk.
二、冲量及冲量的计算方法 1.对冲量的理解 (1)冲量是过程量,冲量描述的是力的作用对时间的积累 效应,取决于力和时间这个因素,所以求冲量时一定要明确所 求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量.
【答案】 (1)5.4×104 N (2)1.8×103 N
三、对动量定理的理解及应用 1.对动量定理的理解 (1)适用对象:在中学物理中,动量定理的研究对象通常 为单个物体. (2)适用范围:动量定理不仅适用于宏观物体的低速运 动,也适用于微观物体的高速运动.不论是变力还是恒力,不 论几个力作用时间是同时还是不同时,不论物体的运动轨迹是 直线还是曲线,动量定理都适用.
二、有关冲量的理解和计算 【例2】 下面有关冲量的说法中正确的是( ) A.放置在水平桌面的物体静止一段时间,由于物体速度 不变,所以物体受到重力的冲量为零 B.力对物体的冲量越大,物体受到力一定越大 C.力对物体的冲量越大,力的作用时间一定越长 D.物体受到的冲量越大,它的动量变化越大

动量和动量定理精ppt课件

动量和动量定理精ppt课件
⑴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 的合外力的冲量。
⑵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。
⑶实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率: ∑ F=Δp/ Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
⑷动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢
量必须以同一个规定的pp方t精选向版为正。
8
2.动量定理具有以下特点:
①矢量性:合外力的冲量∑F· Δt 与动量的变化量Δp均
为矢量,规定正方向后,在一条直线上矢量运算变为代数运算;
②相等性:物体在时间Δt内物体所受合外力的冲量等于物体 在这段时间Δt内动量的变化量;因而可以互求。
③独立性:某方向的冲量只改变该方向上物体的动量;
A、向下,m(v1-v2) C、向上,m(v1-v2)
B、向下,m(v1+v2) D、向上,m(v1+v2)
ppt精选版
13
例5 水平面上一质量为m的物体,在水平恒力F
作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经时间t 后
撤去外力,又经过时间2t 物体停下来,设物体所受阻
力为恒量,其大小为(
C)
A.F B. F / 2 C. F / 3 D. F / 4
动量和动量定理
ppt精选版
1
• 在上一节我们学过,mv这个量是我们在 碰撞中所追寻到的守恒量,故mv这个量 具有特殊的含义。我们把这个量命名为 动量。
ppt精选版
2
一、动量概念及其理解
(1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为
该物体的动量
p=mv
(2)特征:
①v为瞬时速度,故动量是状态量,它与某一时刻 相关;

动量和动量定理(共19张PPT)

动量和动量定理(共19张PPT)
解为变力在作用时间内的平均值。
②优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。 (与动能定理类似)
动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同,但有时 应用起来更方便。
例 4 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球,以ʋ0 = 25 m/s 的水平速 度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小变 为 ʋ = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.01 s,求球棒对 垒球的平均作用力。
瓷 器 包 装
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
水 果 套 袋
瓦片受力大且时间短,所以破碎,蛋 受力也大,但是时间长,所以全。
做一做
动量与能量之间具有密切的关系,这种关系在粒子 的研究中更显得重要。
某实物粒于在速度不大大时的动能可以用它的速度 表示,E=½ mv2,请你导出用动量P表示动能的公式。同 样,请你导出用动能E表示动量的公式。
分析:球棒对全球的作用力是变力,力的作 用时间很短。在这个短时间内,力先是急剧 地増大,然后又急剧地减小为0。在冲击、碰 撞这类问题中,相互作用的时间很短,力的 变化都具有这个特点。
Ft=ΔP
mv'-mv=F(t'-t)
启示:要使物体的动量发生一定的变化,可以用较 大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较 长的时间。
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
例1: 一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以ʋ = 6 m/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ʋ'= 6 m/s 的速度水平向左运动,如 图所示。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?
③带入公式P'-P=I 而I=F(t'-t)

16.2 动量和动量定理课件

16.2 动量和动量定理课件
1668年,荷兰物理学家惠更斯在《关于碰撞 对物体运动的影响》的论文中,明确指出了动量的
方向性和守恒性。
牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明确的用质 量和速度的乘积来定义动量。科学前辈们就是在 追寻不变量的努力中,逐渐建立了动量的概念, 发现了动量守恒定律。
第三页,编辑于星期四:十九点 三十八分。
动量(momentum)
动量定理的适用范围
1、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,动量定理中的F应 理解为变力在作用时间内的平均值;
2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的
问题,还可以解决曲线运动中的有关问题,将较难 的计算问题转化为较易的计算问题;
3、动量定理不仅适用于宏观低速物体,也适用于
微观现象和变速运动问题。
小实验
非弹性绳断
橡皮绳不断
第二十页,编辑于星期四:十九点 三十八分。
7思考与讨论
报道1、1962年,一架“子爵号”客机,在美国的 伊利奥特市上空与一只天鹅相撞,客机坠毁,十七人 丧生。
报道2、1980年,一架
英国的“鸽式”战斗机 在威夫士地区上空与 一只秃鹰相撞,飞机 坠毁,飞行员弹射逃 生……
问题:小小飞禽何以能撞毁飞 机这样的庞然大物?
F
公式I=Ft中的F必
须取平均值
F0
O
t t0
由图可知F-t图线与时间轴之间所围
的“面积”的大小表示对应时间t0内,力
F0的冲量的大小。
第十四页,编辑于星期四:十九点 三十八分。
动量定理(theorem of momentum)
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。
2、表达式: Ftm v'm v或 I p

动量和动量定理课件

动量和动量定理课件

⑴明确研究对象:一般为单个物体
⑵明确研究过程:受力分析。 ⑶规定正方向。 ⑷写出研究对象的初、末动量和合外力的冲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(或 各个外力的冲量的矢量和)。 ⑸根据动量定理列式,统一单位后代入数据求解。
例3 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?
(B) I=2mv、W = 0
(C) I=mv、 W = mv2/2
(D) I=2mv、W = mv2/2
m 2 gH IG sin
m 2 gH IN tan
I 合 m 2 gH
三、动量定理 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t mv mv p ⑴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 是物体所受的合外力的冲量。 ⑵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。 (3)动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况 下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。
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 ΣF·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.
以vB方向为正,因为vA =- v , vB = v , 则Δp=mvB - mvA =m[v - ( - v )]=2mv, 合力冲量与vB同向.
例8. 质量为m的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速 滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大? 解:力的作用时间相同,可由下式求出
a g sin
H / sin 1/ 2 at
2

动量和动量定理 PPT

动量和动量定理 PPT

分析:由牛顿第二定律知:F = m a
而加 v
t
t
=⊿p/⊿t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。
变形可得: Ft mv ' mv
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
冲量(impulse)
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=Ft
动量(momentum)
1、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
2、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 ; 3、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; 4、动量是描述物体运动状态的物理量,是状态量; 5、动量是相对的,与参考系的选择有关。
2、单位:在国际单位制中,冲量的单位是 牛·秒,符号是N·s
3、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
4、冲量是过程量,反映了力对时间的积累 效应
动量定理(theorem of momentum)
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。
2、表达式: Ft mv ' mv 或 I p
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。
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

动量和动量定理ppt

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小结☺注意一题多解
1。求冲量的方法 2。求动量变化的方法
3。应用动量定理的解题步骤
应用动量定理的解题步骤
1.选取研究对象 2.确定研究对象的物理过程及初末状态 3.对研究过程进行受力分析 4.规定正方向,依据动量定理的公式列式 5.解方程,对结果进行说明
检测题
一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的 水平速度飞向垒球,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?
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F合t m vt m v0
F合 t
ma
vt
t
v0
1
作用效果:2
mv
t
2
1 2
mv
2 0
mv t mv 0
动量定理:力在时间上积累的效果,改变
物体的动量
动能定理:力在空间上积累的效果,改变
物体的动能
应用1:钢球从高处向下落,最后陷入泥 中,如果空气阻力可忽略不计,陷入泥中
的阻力为重力的n 倍,
T+t=nt
∴ T : t = (n – 1):1
H
h
小结: 1.涉及时间与初、末速度,优先考虑动量定理
涉及位移与初、末速度,优先考虑动能定理 2.能用全过程列处理就全过程处理,比分部处
理方便,但全过程处理时,应该找准各力对 应的位移和时间
四.动量定理的应用 例一:跳远运动中,运动员落地时最好落 在沙池中,试用动量定理分析其原因?然 后再举类似的三个例子。 分析:运动员落地前动量mv一定,落地后 动量为0。动量改变量一定,落到沙池上能 有效地增加落地时间,根据 (F-G)t=0-mv,知t越长,F越小,对人的伤 害越小。 如:跳高运动落到海绵垫上 玻璃制品运输时,用泡沫包裹 汽车安装减震器,使乘客坐得舒适
间t,由动量定理有:
Mgt=MU-0
对m,取向上为正,速度从0增加到v用时间也
vB
3.功是标量 ,冲量是 矢量 方向 由F方向决。定 二.动能与动量
动能 1 m v2 2 标量
动量 mV
矢量
状态量
EK
p2 2m
状态量
p 2mEK
动量变化动能不一定变化,动能变化动量 一定变化
三.动量定理与动能定理
表述:F合 s
1 2
m vt 2
1 2
m v02
推导:F合 s
ma
vt2 v02 2a
取向上vt为2 正v0方2 向2,g由h 动v量定理2g有h: 4m / s
(F m g)t m vt m v0
0 60 (4)
得 :F 3000N
所以:桩子受到的作用力大小为3000N
定量计算小结:
1.规定好正方向,与正方向相反的物理量用负 表示
2.重力是否应该计算,要看题目具体要求,或 根据题目暗示判断。一般情况下,外力远远大 于重力才能不计重力的影响。
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,变力的冲量一般不
能直接由F·t求出,可借助F·t=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.以vB方向为正,因为vA 则Δp=mvB - mvA
=-v

vB=v

vA
=m[v-(-v)]=2mv, B O A
合力冲量与vB同向.
定性应用动量定理小结:1.△mv一定,t越小,F越大 2.F一定,t越小, △mv越小
例三:汽锤m=60kg,从高h=0.8m自由下 落,汽锤与桩子之间相碰时间为t=0.1s。 碰后汽锤的速度为零,不计空气阻力。求 桩子受到的平均作用力大小。(取 g=10m/s2)
解:桩与锤之间的力互为作用力,求出汽锤的 受到的作用力,就可以求出桩受到的作用力 汽锤从h高处自由落体:
7 2
mv0
30°
v0
30°
v
练习2:一节车厢以速度v=2m/s从传送带前通过, 传送带每秒2kg的速度将矿砂散落(可认为离开 传送带的速度为零)到车厢内,为了保持车厢匀 速,设车厢受到的阻力不变,对车厢增加的牵引 力为多大?
v1
解,取车M和ts内落到车上的矿砂m为研究 对象,以原来的运动方向为正方向,由动 量定理有
(F F )t (M m)v Mv
得 :Ft m v
F mv 4N t
v1
练习3:如图,物体m、M用轻绳连接后挂 在弹簧上静止不动。细线烧断后,物体m 上升到某一位置时速度v,此时物体M的速 度为u,在这段时间里,弹簧对物体m的 冲量是多少?
m。 M
解:对M,取向下为正,速度从0增加到U用时
例二:如图示,一块铁压着一纸条放在水
平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉
在地上的P点,若以2v的速度抽出纸条,
则铁块落地点为( A、仍为P点
B

B、在P点的左边
C、在P点的右边
D、在P点的右边原水平位移的两倍处
析:铁块与纸之间的摩擦力一定, ft=mv-0
抽出的速度越大,作用时间越短,铁块受 到摩擦力的冲量越小,获得的速度越小, 平抛的水平位移越小。
v0
30°
解:小球做平抛撞到斜面上.设刚要碰撞斜面时 小球速度为v. 由题意,v 的方向与竖直线的夹 角为30°,如右图.

v = 2v0

碰撞过程中,小球速度由v变为反向的3v/4,
碰撞时间极短,可不计重力的冲量,
由动量定理,斜面对小球的冲量为
v0
I m(3 v) m(-v)

4
由①、②得
I
求(1)钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中 的深度h的比值 H∶h =?
(2)钢珠在空中下落的时间T与
陷入泥中的时间t的比值T∶t=?
H
h
解:(1) 由动能定理,选全过程
mg(H+h)-nmgh=0 H + h = n h ∴H : h = (n – 1):1
(2) 由动量定理,选全过程
mg(T+t)-nmgt=0
3.动量定理解题按照以下几个步骤; (1)明确研究对象和研究过程 (2)受力分析 (3)规定正方向 (4)找出初末状态的动量和合外力的冲量 (5)根据动量定理列方程求解
练习1:一质量为m的小球,以初速度v0 沿 水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为 30° 的固定斜面上,并立即反方向弹回。 已知反弹速度的大小是入射速度大小的3/4, 求在碰撞中斜面对小球的冲量大小?
练习:质量为m的某物体静止在地面上t秒, 则该物体所受重力的冲量为 m、gt重力的 功为 。0
2.W=Fscosθ中,F必须是恒力 ,若F是变力,
则一般用
动能定求理功。
I=Ft中,F必须是 恒力 ,若F是变力,
则一般用 动量定理求冲量。 练习: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?
动量与动量定理
教学目标: 1.比较功与冲量的比较 2.比较动能与动量的比较 3.比较动量定理与动能定理的比较 4.动量定理的应用(定性与定量)
一.功与冲量的比较 1.功是过程量,反映力作用作在物体上经历 一段 位移后的效果。W= Fscosθ。 冲量 过程量,反映力作用在物体上经历一
段 时间 后的效果。I= Ft 。
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