力学变化量问题课件
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高中物理精品课件：动量定理及应用
判断 正误
1.物体的速度大小不变，其动量不变.( × ) 2.物体所受合力不变，其动量也不变.( × ) 3.物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零.( × ) 4.两物体动量大的动能不一定大.( √ )
方法技巧 提升关键能力
1.动量与动能的比较
动量
动能
物理意义 定义式
描述机械运动状态的物理量
p＝mv
Ek＝12mv2
标矢性
矢量
标量
变化因素 大小关系
变化量
合外力的冲量 p＝ 2mEk
Δp＝Ft
合外力所做的功 Ek＝2pm2 ΔEk＝Fl
联系
(1)都是相对量，与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系 (2)若物体的动能发生变化，则动量一定也发生变化；但动量发 生变化时动能不一定发生变化
2.冲量的计算方法 (1)恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算. (2)变力的冲量 ①作出F－t图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量，如图所示.
√B.整个过程物块运动的时间为8 s
C.整个过程中物块的位移大小为40 m D.整个过程中物块的位移大小为60 m
课时精练
8.新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米 之外.有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40 m/s，假设打一 次喷嚏大约喷出50 mL的空气，用时约 0.02 s.已知空气的密度为1.3 kg/m3 ， 估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为
√m
A.
t2gh＋mg
m B.
t2gh－mg
m C.
tgh＋mg
m D.
tgh－mg
一课一练
5. 中 国 传 统 文 化 博 大 精 深 ， 常 常 通 过 简 单 的 现 象 揭 示 深 刻 的 道 理 ， 如
力学课件PPT课件
相对论力学
20世纪初，爱因斯坦提出了相 对论，对经典力学进行了修正 和发展。
现代力学
随着科技的发展，现代力学不 断涌现出新的分支和领域，如 流体力学、固体力学、生物力
学等。
02
静力学
力的平衡
力的平衡概念
三力平衡
物体在力的作用下保持静止或匀速直 线运动的状态称为力的平衡状态。
当物体受到三个力作用时，如果这三 个力能够构成一个三角形，则物体处 于平衡状态。
弹性模量
泊松比
材料在弹性范围内抵抗应力的能力，反映 了材料的刚度特性。
材料横向应变与纵向应变的比值，反映了 材料在受力时变形的特性。
材料的疲劳和断裂
疲劳
材料在循环应力作用下逐渐损伤直至断裂的过程。疲劳极限是指材料 在无限多次交变应力作用下不发生断裂的最大应力值。
断裂
材料在应力作用下发生的突然破裂现象。断裂韧性是指材料抵抗裂纹 扩展的能力。
几何方程
描述物体的形变和应变关系，与物体的几何 性质和物理性质有关。
边界条件
描述物体边界上的受力条件和位移条件，是 求解弹性力学问题的必要条件。
弹性力学问题的求解方法
解析法 有限元法 有限差分法 边界元法
通过数学公式和定理求解弹性力学问题，适用于简单形状和边 界条件的物体。
将物体离散化为有限个小的单元，通过求解每个单元的平衡方 程组来得到整体解，适用于复杂形状和边界条件的物体。
摩擦力
静摩擦力
当两个接触面之间没有相 对运动趋势时，产生的阻 力称为静摩擦力。
动摩擦力
当两个接触面之间有相对 运动时，产生的阻力称为 动摩擦力。
摩擦角
静摩擦力与接触面之间的 夹角称为摩擦角。
弹性力学
《运动力学基础》课件
详细描述
该定律指出，物体的动量（质量乘以速度）会因为受到外力 的作用而改变，改变的动量等于物体受到的力与作用时间的 乘积。这个定律揭示了力对物体运动状态改变的作用方式， 是理解加速度和运动的重要基础。
第三定律（作用与反作用定律）
总结词
描述了力作用的相互性。
详细描述
该定律指出，对于两个物体之间的相互作用力，一个物体对另一个物体的作用力，必然 等于另一个物体对前一个物体的反作用力。这个定律揭示了力的相互性，是理解物体间
参考系的变换
在描述物体运动时，如果需要从一种参考系变换到另一 种参考系，需要进行坐标变换。坐标变换包括平移和旋 转。
伽利略变换与牛顿绝对时空观
伽利略变换
伽利略变换是描述两个匀速直线运动的参考系之间坐标关系的公式。通过伽利略变换，可以得出相对运动的规律 。
牛顿绝对时空观
牛顿认为时间和空间是绝对的，即时间和空间不受物体运动状态的影响。牛顿绝对时空观对经典力学的发展具有 重要影响。
力矩和动量矩的关系及实例பைடு நூலகம்
总结词
力矩和动量矩之间存在密切关系，力矩的改变会导致动 量矩的改变，反之亦然。
详细描述
力矩和动量矩之间的关系可以通过牛顿第二定律和转动 定律来描述。当力矩作用在一个转动物体上时，会改变 物体的角速度和转动惯量，从而引起动量矩的变化。反 之，当物体的动量矩发生变化时，也会引起力矩的变化 。这种关系在日常生活和工程实践中有着广泛的应用， 例如在机械传动、车辆动力学等领域中都需要考虑力矩 和动量矩的关系。
THANKS
感谢观看
06
相对运动与参考系
相对运动的定义与描述
相对运动的定义
描述物体运动时，需要选择一个参考系作为参照，物 体相对于参考系的位置和速度即为相对运动。
动量动量定理课件
实验结论
实验结果表明，一个物体所受合外力的冲量等于物体 动量的变化量，验证了动量定理的正确性。通过实验， 学生可以更加深入地理解动量定理，掌握其应用方法， 提高物理实验能力和科学素养。
06
动量定理的扩展与深化
动量定理的推广
推广到多维空间
动量定理不仅适用于一维空间，还可以推广 到多维空间，描述物体在任意方向上的动量 变化。
2. 在滑块上加砝码，使滑块具有一定质量。
实验器材与步骤
3. 用橡皮筋拉动滑块 加速，使滑块受到合 外力的作用。
5. 记录实验数据并分 析。
4. 测量滑块加速过程 中的合外力和作用时 间。
实验结果与结论
实验结果
通过实验测量和计算，得到合外力、作用时间和动量 变化量的数值关系，验证了动量定理的正确性。
动量的计算
总结词
动量的计算公式是 $p = mv$。
详细描述
动量的计算公式是 $p = mv$，其中 $m$ 是物体的质量，$v$ 是物体的速度。 这个公式适用于任何惯性参考系中的质点。
动量的单位
总结词
在国际单位制中，动量的单位是千克· 米/秒（kg·m/s）。
详细描述
根据国际单位制的规定，动量的单位 是千克·米/秒（kg·m/s）。这个单位 是由质量单位千克（kg）和速度单位 米/秒（m/s）相乘得来的。
定义
物体的质量m、速度v和动量p之间的关系为 p=mv。
推导过程
根据牛顿第二定律，物体受到的合外力等于 其质量与加速度的乘积，即F=ma。对时间 进行积分，得到冲量I=∫Fdt。根据定义， 动量的变化量等于冲量，即Δp=I。将F=ma 代入积分式，得到Δp=∫ma dt=m∫adt=mat=mv2-v1。
大学物理力学(全)ppt课件
碰撞后两物体粘在一起以 共同速度运动的碰撞。此 时机械能损失最大，动能
之和最小。
05
流体力学基础
流体的性质与分类
流体的定义
流体是指在外力作用下，能够连续变形且不能恢复原 来形状的物质。
流体的性质
流动性、压缩性、黏性。
流体的分类
按物理性质可分为气体和液体；按化学性质可分为纯 净物和混合物。
流体静力学
重力势能
重力做功与路径无关，只与初末 位置的高度差有关。 03
机械能守恒定律
04 只有重力或弹力做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变。
刚体定轴转动动力学
刚体定轴转动的描述
角速度、角加速度和转动惯量等物理量的定义和 计算。
刚体定轴转动的动能定理
刚体定轴转动时，合外力矩对刚体所做的功等于 刚体转动动能的变化。
弹性势能与动能之间的转化
在振动过程中，物体的动能和弹性势能不断相互转化。
弹性碰撞与非弹性碰撞
弹性碰撞
碰撞过程中，物体间无机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以相同的速度分开
，且动能之和不变。
非弹性碰撞
碰撞过程中，物体间有机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以不同的速度分开
，且动能之和减小。
完全非弹性碰撞
伯努利方程的应用
伯努利方程在流体力学中有广泛的应用，如计算管道中流体的流速和流量、分析机翼升力原理、解释 喷雾器工作原理等。同时，伯努利方程也是一些工程领域（如水利工程、航空航天工程等）中设计和 分析的重要依据。
06
分析力学基础
约束与自由度
约束的概念
约束是对物体运动的一种限制，它减少了物体的自 由度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律）
之和最小。
05
流体力学基础
流体的性质与分类
流体的定义
流体是指在外力作用下，能够连续变形且不能恢复原 来形状的物质。
流体的性质
流动性、压缩性、黏性。
流体的分类
按物理性质可分为气体和液体；按化学性质可分为纯 净物和混合物。
流体静力学
重力势能
重力做功与路径无关，只与初末 位置的高度差有关。 03
机械能守恒定律
04 只有重力或弹力做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变。
刚体定轴转动动力学
刚体定轴转动的描述
角速度、角加速度和转动惯量等物理量的定义和 计算。
刚体定轴转动的动能定理
刚体定轴转动时，合外力矩对刚体所做的功等于 刚体转动动能的变化。
弹性势能与动能之间的转化
在振动过程中，物体的动能和弹性势能不断相互转化。
弹性碰撞与非弹性碰撞
弹性碰撞
碰撞过程中，物体间无机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以相同的速度分开
，且动能之和不变。
非弹性碰撞
碰撞过程中，物体间有机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以不同的速度分开
，且动能之和减小。
完全非弹性碰撞
伯努利方程的应用
伯努利方程在流体力学中有广泛的应用，如计算管道中流体的流速和流量、分析机翼升力原理、解释 喷雾器工作原理等。同时，伯努利方程也是一些工程领域（如水利工程、航空航天工程等）中设计和 分析的重要依据。
06
分析力学基础
约束与自由度
约束的概念
约束是对物体运动的一种限制，它减少了物体的自 由度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律）
3.8力学量期望值随时间的变化 守恒定律
§3.8力学量期望值随时间的变化 守恒定律一. 力学量的平均值随时间的变化关系力学量A 在ψ(x ,t)中的平均值为:*ˆ()(,)(,)A t x t Ax t dx ψψ=⎰ (3。
8.1) 因为ψ是时间的函数Â也可能显含时间，所以Ā通常是时间t 的函数。
为了求出Ā随时间的变化，(1)式两边对t 求导dA dt =***ˆˆˆA dx A dx A dx t t tψψψψψψ∂∂∂++∂∂∂⎰⎰⎰ (3.8.2) 由薛定谔方程ψψH t i ˆ=∂∂ ，⇒ ψψH i t ˆ1=∂∂ **)ˆ(1ψψH i t-=∂∂∴ ***ˆ11ˆˆˆˆ()()dA A dx H A dx A H dx dt t i i ψψψψψψ∂∴=-+∂⎰⎰⎰(3.8.3) ***ˆ1ˆˆˆˆ[]A dx AH dx HA dx t i ψψψψψψ∂=+-∂⎰⎰⎰ 因为Ĥ是厄密算符**ˆ1ˆˆˆˆ()A dx AH HA dx t i ψψψψ∂=+-∂⎰⎰ ˆ1ˆˆ[,]dA A A H dt t i ∂∴=+∂(3.8.6) 这就是力学量平均值随时间变化的公式。
若Â不显含t ，即ˆ0A t∂=∂，则有 1ˆˆ[,]dA A H dt i =(4) 如果Â既不显含时间，又与Ĥ对易（[Â, Ĥ]=0），则由上式有0d A dt= (5) 即这种力学量在任何态ψ之下的平均值都不随时间改变。
证明：在任意态ψ下A 的概率分布也不随时间改变。
概括起来讲，对于Hamilton 量Ĥ不含时的量子体系，如果力学量A 与Ĥ对易，则无论体系处于什么状态（定态或非定态），A 的平均值及其测量的概率分布均不随时间改变。
所以把A 称为量子体系的一个守恒量。
即A 的平均值不随时间改变，我们称满足(5)式的力学量A 为运动恒量或守恒量。
守恒量有两个特点：(1). 在任何态ψ(t )之下的平均值都不随时间改变；(2). 在任意态ψ(t )下A 的概率分布不随时间改变。
动量定理事例课件
火箭发射问题
总结词
动量定理在火箭发射问题中发挥着关键作用 ，是火箭推进原理的核心。
详细描述
火箭发射过程中，燃料在燃烧室中燃烧产生 高温高压气体，这些气体通过喷嘴高速喷出 ，对火箭产生反作用力推动火箭前进。动量 定理可以用来描述火箭发射过程中气体喷出 速度和火箭质量的变化，以及火箭的加速过 程。这对于火箭设计和优化具有重要意义。
详细描述
小球碰撞问题是一个经典的动量定理 应用场景。通过分析小球在碰撞前后 的动量和速度变化，可以深入理解动 量定理的原理和应用。
习题二：火箭发射问题
总结词
探究动量定理在火箭发射过程中的作 用
详细描述
火箭发射问题涉及到高速运动和巨大 动量的变化。通过分析火箭发射过程 中燃料燃烧和喷气对火箭动量的影响 ，可以进一步掌握动量定理的应用。
习题三：投掷问题
总结词
实践动量定理在投掷动作中的应用
详细描述
投掷问题涉及到物体的初速度、质量、空气阻力等因素 对投掷距离和高度的影响。通过实验和数据分析，可以 加深对动量定理的理解和应用。
感谢您的观看
THANKS
结果展示
将实验数据以图表形式展示， 便于观察和分析；
结论总结
总结实验结果，阐述动量定理 在现实生活中的应用，以及实 验操作技巧和数据处理方法。
05
动量定理的扩展与深化
动量定理与牛顿第二定律的关系
总结词
动量定理与牛顿第二定律是相互关联的物理定律，它们在描述物体的运动状态和相互作 用时具有密切的联系。
详细描述
动量定理的公式是物理学中一个重要的定理，它描述了一个系统在力的作用下动量的变化规律。公式中的F表示 作用在物体上的力，t表示力的作用时间，m表示物体的质量，Δv表示物体的速度变化量。这个公式可以用来计 算系统在力的作用下的动量变化。
动量冲量动量定理PPT课件
F 合 t m a t m v t tv 0t m v t m v 0
定义Ft为冲量；定义mv为动量 ,冲量对力而言；动量对物体而言。
例 以下说法中正确的是：D
Ａ．动量相同的物体，动能也相同； Ｂ．物体的动能不变，则动量也不变； Ｃ．某力Ｆ对物体不做功，则这个力的冲 量就为零； Ｄ．物体所受到的合冲量为零时，其动量 方向不可能变化.
平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD 曲线，如图所示。
（1）已知滑块质量为m,碰撞时间为，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。
（2）为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运 动，特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将 该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速 下滑（经分析，A下滑过程中不会脱离轨道）。
2010年高考选择压轴第20题
• 08年北京24.（20分）有两个完全相同的小滑块 A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面 边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。 碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示。
（1）已知滑块质量为m,碰撞时间为 t ，求碰撞
过程中A对B平均冲力的大小。
24.（20分）有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在
4、注意： （1）在物体受变力作用时动量定理仍然成立．但此
时不可用F·t表示冲量，动量定理可表达为ΣI = ΔP． （2）动量定理中的速度通常均指以地面为参照系的
主要题型——
➢会用动量定理解释实际现象——打击、缓冲 ➢会用动量定理求动量变化或冲量
➢会合理选择 动量定理 或 动能定理 ➢会用动量定理处理复杂的多过程问题 ➢会用动量定理处理F-t图象 问题 ➢会求解流体问题 ➢会求解光压和气压等问题
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力学变化量问题
力学变化量问题
液面变化专题：
液面的变化由V排的变化的引起的。 V排变大，液面上升， V排变小，液面下降。 根据F浮 = ρ液 g V排 V排变化可由F浮 的变化得到
力学变化量问题
如图1所示，一个 小船中放有ABC 三个小球，小船
和球一起漂浮在 水面上，其中A球 密度小于水，B球 密度等于水，C球 密度大于水，小
甲乙 丙
力学变化量问题
液面升降计算问题
当放置入液体中的物体受到的浮力 发生变化时，引起液面的升高或降低， 从而导致液体对容器底部的压强发生 相应变化，一般计算程序是： ∆V排＝∆ F浮/ρ液g •∆h = ∆V排/S容 •∆p =ρ液g ∆h
力学变化量问题
盛满水的容器底面积为4×10-3m2，高为 0.5m，物体重是3N，体积是5×10-4m3. 求：（1）绳子拉着物体静止时，绳子受 到的拉力是多大？ （2）把绳子剪断后，当物体静止时，物 体受到的浮力是多大？ （3）把绳子剪断后，当物体静止时，水 对容器底的压强多大？
船可以自由的漂
浮在水面上。
AB C
力学变化量问题
1）只将A球放入 水中， 则A球 （填浮沉状况）， 液面 （填 “上升”或“下 降”或“不变”）
AB C
力学变化量问题
2）只将B球放入 水中， 则B球 （填浮沉状况）， 液面 （填 “上升”或“下 降”或“不变”）
AB C
力学变化量问题
3）只将C球放入 水中， 则C球 （填浮沉状况）， 液面 （填 “上升”或“下 降”或“不变”）
B A
A
B
力学变化量问题
• 13、柱形容器底面积100cm2，重4N， 体积100cm3的金属块放在木块上漂浮 在水面，若将金属块投入水中，这时水 对容器底的压强变化了多少？
B A
A
B
力学变化量问题
液面升降问题总结
F浮Байду номын сангаасV h p
ρ V =
F浮 液g
力学变化量问题
力学变化量问题
力学变化量问题
金属块，木块恰好全部浸没水中，则金
属块重力是____N。2
力学变化量问题
• 12、重为20N的木块上放一块重为4N的金 属块，整体漂浮水中，已知该圆柱形容器 底面积100cm2，若将金属块取下，此时水 对容器底的压强变化了多少？
力学变化量问题
• 铁块A叠放在木块B上,然后放在水缸中 • 当将铁块从木块上拿下,并放在水缸底 • 部时,水面高度将( ) A.上升 B.下降 C.不变 D.无法确定
力学变化量问题
• 11、木块体积500cm3，质量300g，用线拉 着浸没在盛水的柱形容器中，容器底面积 100cm2，此时水深30cm，若剪断绳子，木 块静止后，水对容器底的压强为多少？
力学变化量问题
• 14、体积500cm3的木块漂浮在水面上， 它浸入水中的体积300cm3，则该木块
密度是___6_0__0kg/m3；若在木块上放一
AB C
力学变化量问题
4）将ABC三球同 时从船中取出放 入水中，则液面 （填“上升”或 “下降”或“不 变”）。
AB C
力学变化量问题
盛有甲、乙、丙三球的烧杯漂浮在槽中 水面上， ρ甲＜ρ水=ρ乙＜ρ丙 现将这三个球投入水中，烧杯仍漂浮在 水面上，则水面将（ ） A、不变 B、上升 C、下降 D、无法判断
力学变化量问题
液面变化专题：
液面的变化由V排的变化的引起的。 V排变大，液面上升， V排变小，液面下降。 根据F浮 = ρ液 g V排 V排变化可由F浮 的变化得到
力学变化量问题
如图1所示，一个 小船中放有ABC 三个小球，小船
和球一起漂浮在 水面上，其中A球 密度小于水，B球 密度等于水，C球 密度大于水，小
甲乙 丙
力学变化量问题
液面升降计算问题
当放置入液体中的物体受到的浮力 发生变化时，引起液面的升高或降低， 从而导致液体对容器底部的压强发生 相应变化，一般计算程序是： ∆V排＝∆ F浮/ρ液g •∆h = ∆V排/S容 •∆p =ρ液g ∆h
力学变化量问题
盛满水的容器底面积为4×10-3m2，高为 0.5m，物体重是3N，体积是5×10-4m3. 求：（1）绳子拉着物体静止时，绳子受 到的拉力是多大？ （2）把绳子剪断后，当物体静止时，物 体受到的浮力是多大？ （3）把绳子剪断后，当物体静止时，水 对容器底的压强多大？
船可以自由的漂
浮在水面上。
AB C
力学变化量问题
1）只将A球放入 水中， 则A球 （填浮沉状况）， 液面 （填 “上升”或“下 降”或“不变”）
AB C
力学变化量问题
2）只将B球放入 水中， 则B球 （填浮沉状况）， 液面 （填 “上升”或“下 降”或“不变”）
AB C
力学变化量问题
3）只将C球放入 水中， 则C球 （填浮沉状况）， 液面 （填 “上升”或“下 降”或“不变”）
B A
A
B
力学变化量问题
• 13、柱形容器底面积100cm2，重4N， 体积100cm3的金属块放在木块上漂浮 在水面，若将金属块投入水中，这时水 对容器底的压强变化了多少？
B A
A
B
力学变化量问题
液面升降问题总结
F浮Байду номын сангаасV h p
ρ V =
F浮 液g
力学变化量问题
力学变化量问题
力学变化量问题
金属块，木块恰好全部浸没水中，则金
属块重力是____N。2
力学变化量问题
• 12、重为20N的木块上放一块重为4N的金 属块，整体漂浮水中，已知该圆柱形容器 底面积100cm2，若将金属块取下，此时水 对容器底的压强变化了多少？
力学变化量问题
• 铁块A叠放在木块B上,然后放在水缸中 • 当将铁块从木块上拿下,并放在水缸底 • 部时,水面高度将( ) A.上升 B.下降 C.不变 D.无法确定
力学变化量问题
• 11、木块体积500cm3，质量300g，用线拉 着浸没在盛水的柱形容器中，容器底面积 100cm2，此时水深30cm，若剪断绳子，木 块静止后，水对容器底的压强为多少？
力学变化量问题
• 14、体积500cm3的木块漂浮在水面上， 它浸入水中的体积300cm3，则该木块
密度是___6_0__0kg/m3；若在木块上放一
AB C
力学变化量问题
4）将ABC三球同 时从船中取出放 入水中，则液面 （填“上升”或 “下降”或“不 变”）。
AB C
力学变化量问题
盛有甲、乙、丙三球的烧杯漂浮在槽中 水面上， ρ甲＜ρ水=ρ乙＜ρ丙 现将这三个球投入水中，烧杯仍漂浮在 水面上，则水面将（ ） A、不变 B、上升 C、下降 D、无法判断