1.2动量动量守恒定律

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1.2动量定理课件

1.2动量定理课件

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。
负号表示力的方向与坐标轴的方向相反,即力的方向与垒球飞来的方向相反。
二、动量定理的应用步骤
1、确定研究对象:一般为单个物体; 2、明确物理过程:受力分析,求出合外力的冲量; 3、明确研究对象的初末状态及相应的动量; 4、选定正方向,确定在物理过程中研究对象的动量的变化; 5、根据动量定理列方程,统一单位后代入数据求解。
根据牛顿第三定律,铁锤对桩的平均冲击力的大小也 为8400N,方向竖直向下
1、质量为m的钢球自高处下落,以速率 v1落地,竖直向上弹回,
离地的速率为 v2,碰撞过程中合力对钢球的冲量的方向大小为( ) D
A. 向下,m(v1-v2)
B. 向下,m(v1+v2)
C. 向上,m(v1-v2)
D. 向上,m(v1+v2)
动量定理的优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。
2、质量是40kg的铁锤从5m高处落下,打在水泥桩上,与水泥桩撞 击的时间是0.05s。撞击时,铁锤对桩的平均冲击力有多大?
撞击前,铁锤只受重力作用,机械能守恒,因此 可以求出打击前铁锤的速度v为
撞击前,铁锤受到重力和桩对铁锤竖直向上的冲击力,撞击后铁锤的速 度为0.设桩对铁锤的冲击力大小为F,取竖直向上的冲击力大小为F,取竖 直向下为正方向,根据动量定理,有
解:以初速度方向为正,由动量定理,有

1.2动量守恒定律

1.2动量守恒定律

课本第9页练习
4、在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖 直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m当它们从抛出到 落地时,比较它们的动量的增量△P,有( )
B
A.平抛过程最大 C.竖直下抛过程最大
B.竖直上抛过程最大 D.三者一样大
课本第9页练习
5、下列关于物体的动量和动能的说法,正确的是 (
三、动量定理
(1)推导
质量为M 的物体在水平恒力F 的作 用下,经过时间t,速度由v0 变为 v t,
v =v0
————F 作用了时间 t————
F F F F F F F
v =v t
F
v =v0
——— F 作用了时间 t
F
———
v =v t
F
分析:
由牛顿第二定律知: vt v0 而加速度: a t
A.作用前两个物体的速度相等
B.作用前两个物体的动量相等
C
C.作用过程中两个物体所受外力的合力为零
D.作用过程中两个物体所受外力的大小相等
学案练习 AC
练习4:(多选)如图1-1、2-1所示,A、B两物体的中间用一段细绳相连并有 一压缩的弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态.若地面光滑, 则在细绳被剪断后,A、B从C上未滑离之前,A、B在C上向相反方向滑动的 过程中 ( ). A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、 C组成的系统动量守恒
B

A.物体的动量发生变化,其动能一定发生变化
B.物体的动能发生变化,其动量一定发生变化
C.若两个物体的动量相同,它们的动能也一定相同 D.两物体中动能大的物体,其动量也一定大
课本第9页练习

动量守恒定律

动量守恒定律

《大学物理预修》-1.2 动量守恒定律
3.动量守恒要满足什么条件?
若 若
《大学物理预修》-1.2 动量守恒定律
4.动量守恒定律的应用举例
解题步骤:
①确定研究对象; ②对研究对象进行受力分析,判断是否满足动量守恒的条件; ③建立坐标系,或规定坐标轴的正方向; ④计算过程前后的总动量,应用动量守恒定律列出表达式; ⑤求解
《大学物理预修》-1.2 动量守恒定律
2.动量守恒定律的推导 A
B
由动量定理,对物体A有
(a)碰撞前 AB
同理,对物体B, 对整个系统分析,
(b)碰撞中
A
B
(c)碰撞后
《大学物理预修》-1.2 动量守恒定律
又 系统末动量等于系统初动量
结论:内力不改变系统的总动量。
《大学物理预修》-1.2 动量守恒定律
讨论 有一只大船和一只小船停靠在与堤岸距离 相同的地方,一个人想从船上跳到堤岸上, 下列说法正确的是:
(1) 从小船上跳岸比较容易;
(2) 从大船上跳岸比较容易;
(3) 跟船的大小没有关系,一样容易;
(4) 无法确定
《大学物理预修》-1.2 动量守恒定律
说明
• 相对性:动量守恒定律中,系统里各物体的速度必 须相对于同一个参考系。
《大学物理预修》-1.2 动量守恒定律
讨论 物体 被放到斜面 上,如果把 与 看成一个系统,问下列何种情况下,系统的 水平方向分量是守恒的?
(1) 与 间无摩擦,而 间有摩擦;
与地面
(2) 与 间有摩擦,而 间无摩擦;
(3) 两处都没有摩擦; (4) 两处都有摩擦;
与地面
《大学物理预修》-1.2 动量守恒定律
• 同时性:发生相互作用前或后,系统中各物体的速 度要满足同时性,即同一时刻的速度。

课件5:1.1-1.2 动量 动量定理

课件5:1.1-1.2 动量 动量定理
5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验。
6.验证:一维碰撞中的动量守恒。
[数据处理]
1.摆球速度的测量:v= 2gh,式中h为小球释放时(或碰撞后
摆起的)高度,h可用刻度尺测量(也可由量角器和摆长计算出)。
2.验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
例 1 关于用等长悬线悬挂相同小球的实验中,下列说法正确的是(ABD)
动量的改变量为Δp=p′-p=2.4 kg·m/s,方向向右.
(2)取向右为正方向,初、末动量分别为
p1=mv′=0.4×10 kg·m/s=4 kg·m/s,方向向右
p2=mv″=0.4×(-3) kg·m/s=-1.2 kg·m/s,方向向左,
动量的改变量为Δp′=p2-p1=-5.2 kg·m/s,方向向左.
运算(此时的正、负号仅表示方向,不表示大小).
动量和动能
1.动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。(状态量)
2.动量是矢量,动能是标量。
3.动量与动能的定量关系:

Ek=



=

p=
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。
速度大小改变方向不变 动能改变
动量定理适用于恒力、变力以及直线运动、曲线运动。
例 4
把质量为10 kg的物体放在光滑的水平面上,如图所示,在与水平方向成
53 °的10 N的力F作用下从静止开始运动,在2 s内力F对物体的冲量为多少?
合外力的冲量是多少?(cos 53°=0.6)
解:首先对物体进行受力分析:与水平方向成53°的角的拉力F,竖直向下的
由Ft=Δp可知:
①Δp一定,t 短则F大,t 长则F小;

动量动量守恒定律

动量动量守恒定律
动量具有相对性,选取不同的参考系,速度不 同、动量也不同。在没有说明的情况下,一般 以地面作为参考系。
二、冲量
定义:力与力的作用时间的乘积,叫做该力对 物体的冲量,记作I,I=Ft
单位:牛·秒;符号:N·s 方向:冲量是矢量,它的方向与力的方向相同,
遵从平行四边形法则
对冲量的理解
时间性:冲量由力与力的作用时间决定,公式 I=Ft只适用于计算恒力的冲量.对于变力的冲 量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动 量变化来求解.要注意的是冲量和功不同.恒 力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量. 矢量性:它的方向由力的方向决定(不能说和 力的方向相同).如果力的方向在作用时间内保 持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。
1.2&动量 动量守恒定律
几个重要概念:
系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体。 系统可按解决问题的需要灵活选取。
内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内 力。
外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个 物体上的力,称为外力。
课前思考 动量定理具有普适性,不仅适用于物体的直线或曲线运动,也适用于恒力或变力情况(对于变力的情况,动量定理中的F应理解为在作
方向:冲量是矢量,它的方向与力的方向相同,遵从平行四边形法则 B.质量和速率都相同的物体的动量一定相同 C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同 系统可按解决问题的需要灵活选取。 一个物体的运动状态变化,它的速度发生变化,所以动量一定改变,选项D正确. (双选)下列关于动量的说法正确的是( ) 外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力。 一把重锤可将静止的飞机的玻璃砸碎,而一只小鸟也可将高速飞行的飞机的玻璃撞碎。 表达式:F△t=mv2-mv1 动量的变化量△p:设物体的初动量为p1=mv1,末动量p2=mv2,则物体动量的变化量 冲量是一个过程量,必须明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体的冲量。 2&动量 动量守恒定律 在没有说明的情况下,一般以地面作为参考系。

课件4:1.1-1.2 动量 动量定理

课件4:1.1-1.2 动量 动量定理

恒定合力 F 作用下,经过一段时间 t,速度变为 v2,则:
物体的加速度 a=v2-t v1
由牛顿第二定律:F=ma
∴F=mv2t-v1
即 Ft=mv2-mv1
(2)动量定理的要点分析 ①动量定理的表达式是一个矢量式,应用动量定理时需要规 定正方向. ②动量定理公式中 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 应该是合外力在作用时间内的平均值. ③动量定理的研究对象是单个物体或可视为单个物体的系 统.
(1)求物块与地面间的动摩擦因数 μ; (2)若碰撞时间为 0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用 力的大小 F; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功 W.
解析 (1)由动能定理,有-μmgs=12mv2-12mv20 可得 μ=0.32 (2)由动量定理有 FΔt=mv′-mv 可得 F=130 N (3)W=12mv′2=9 J [答案] (1)0.32 (2)130 N (3)9 J
第一章 动量守恒定律
1.动量 2.动量定理
学习目标: 1.理解动量、动量的变化、冲量的概念,知道三者均为矢量. 2.理解动量定理,熟练应用动量定理解决物理问题.
生活中的各种碰撞现象
撞车
钉 钉 子
打 网 球
知识梳理
[知识识记] 1.动量:p=mv (1)动量的定义:物理学中,把 物体的质量和运动速度 的乘 积,叫做物体的动量. (2)动量的性质:①矢量性:动量是矢量,其方向与 速度的方向 相同. ②状态量:物体的速度与时刻相对应,动量是 状态 量. ③相对量:速度是一个相对量,所以动量也是相对量,通常 选择 地面或相对地面静止的物体 为参考系.

1.2探究动量守恒定律

1.2探究动量守恒定律
(1)动量的定义:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。记为p=mv.单位:kg·m/s读作“千克米每秒”。
理解要点:
①状态量:动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。
②矢量性:动量的方向与速度方向一致。
(2)动量的变化量:
④条件:系统不受外力,或受合外力为0。要正确区分内力和外力;当F内>>F外时,系统动量可视为守恒;
板式设计
作业布置
家庭作业与活动1、2
教学后记
(2)内力:系统内物体相互间的作用力
(3)外力:外物对系统内物体的作用力
两球碰撞时除了它们相互间的作用力(系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力的作用,使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计,所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。
3.动量守恒定律(law of conservation of momentum)
课时计划
课题
1.2探究动量守恒定律
课堂类型
新授课
课时
1
累计课时
教学
目标
(一)知识与技能
理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围
(二)过程与方法
在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力
(三)情感态度与价值观
培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题
教学重点
及难点
重点:动量的概念和动量守恒定律
难点:动量的变化和动守恒的条件
主要教学
方法
启发、引导,学生讨论、交流
教具
CAI
教学过程及时间分配
主要教学内容
(一)引入新课

1.2动量定理(原卷版)

1.2动量定理(原卷版)

第3节动量守恒定律一、动量守恒的条件1.如图所示,木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑的水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩。

当撤去外力后,下列说法中不正确的是()A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统的动量守恒B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统的动量不守恒C.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量守恒D.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量不守恒【答案】AD【详解】AB.当撤去外力后,a尚未离开墙之前,墙壁对a有作用力,a和b组成的系统动量不守恒,故A 错误,B正确;CD.a离开墙壁后,a和b组成的系统所受外力之和为0,所以a和b组成的系统动量守恒,故C正确,D 错误。

故选AD。

2.如图所示,一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M的平板,静止在O点,一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如图所示,让环自由下落,撞击平板.已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长,则下列说法正确的是()A .若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒B .若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒C .环撞击板后,板的新的平衡位置在O 点正下方D .碰撞后新平衡位置与下落高度h 无关【答案】BCD【详解】A .由于碰后速度相同,为完全非弹性碰撞,机械不守恒,减小的机械能转化为内能,A 错误; B .圆环与平板碰撞过程,若碰撞时间极短,内力远大于外力,外力可忽略不计,则系统总动量守恒,B 正确;CD .碰撞前板的平衡位置满足kx =Mg 碰撞后平衡时,有:()kx m M g =+'即碰撞后新平衡位置在O 点正下方,且与下落高度h 无关,CD 正确。

故选BCD 。

3.如图所示,质量为m 、带有四分之一光滑圆弧槽的小车停放在光滑水平面上,一质量为m 的小球以水平速度0v 从底端滑上小车,到达某一高度后,小球又返回底端。

下列说法正确的是( )A .小车一直向左运动B .小球到达最高点时速度为零C .小球和小车组成的系统机械能守恒D .小球和小车组成的系统动量守恒【答案】AC【详解】A .小球对小车一直有斜向左下方的压力,使得小车一直向左运动,选项A 正确;D .小球和小车组成的系统水平方向受合外力为零,则水平方向动量守恒,选项D 错误;B .小球到达最高点时,小车和小球具有相同的水平速度,由水平方向动量守恒可得0()mv m M v =+ 可知小球的速度不为零,选项B 错误;C .小球和小车组成的系统只有重力做功,则系统的机械能守恒,选项C 正确。

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误.
动量是矢量,它的方向与速度方向一致,故选项B 错误,由动量定义式p=mv可知v大小变化,动量变化, 选项C正确.
一个物体的运动状态变化,它的速度发生变化, 所以动量一定改变,选项D正确.
答案:CD
下面对冲量的描述正确的是 ( )
A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很 大
B.力F的方向与位移的方向垂直时,则力F
l 动量具有相对性,选取不同的参考系,速度不 同、动量也不同。在没有说明的情况下,一般 以地面作为参考系。
二、冲量
l 定义:力与力的作用时间的乘积,叫做该力对 物体的冲量,记作I,I=Ft
l 单位:牛·秒;符号:N·s l 方向:冲量是矢量,它的方向与力的方向相同,
遵从平行四边形法则
对冲量的理解
向相同,遵从平行四边形法则 l 动量的变化量△p:设物体的初动量为p1=mv1,
末动量p2=mv2,则物体动量的变化量 △p=p2-p1=mv2-mv1
对动量的理解
l 动量是描述物体运动效果的物理量,其效果是 由物体质量与速度共同决定的。
l 动量是一个状态量,描述动量时,必须明确是 物体在哪个时刻或哪个状态的动量。
1.2&动量 动量守恒定律
几个重要概念:
l 系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体。 系统可按解决问题的需要灵活选取。
l 内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内 力。
l 外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个 物体上的力,称为外力。
课前思考
l 一把重锤可将静止的飞机的玻璃砸碎,而一只 小鸟也可将高速飞行的飞机的玻璃撞碎。为什 么轻重相差如此悬殊的两个物体,能产生相同 的作用效果呢?物体碰撞时相互作用力的大小, 究竟与什么因素有关呢?
l时间性:冲量由力与力的作用时间决定,公式I =Ft只适用于计算恒力的冲量.对于变力的冲 量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动 量变化来求解.要注意的是冲量和功不同.恒 力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量. l矢量性:它的方向由力的方向决定(不能说和力 的方向相同).如果力的方向在作用时间内保持 不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。
对冲量的理解
l绝对性:由于力和时间都与参考系的选择无关, 所以力的冲量也与参考系的选择无关。 l冲量是一个过程量,必须明确是哪个力在哪段 时间内对哪个物体的冲量。
三、动量定理
l 内容:物体所受合力的冲量等于物体动量 的改变量,这个关系叫做动量定理。
l 表达式:F△t=mv2-mv1 注意:物体系统所受合外力的冲量是指系统内 各物体所受的一切外力的冲量的矢量和,而不 包括系统内部物体之间的相互作用力的冲量。
动量定理的适用范围:
l动量定理的研究对象是单个物体或可视为单个 物体的系统。 l动量定理具有普适性,不仅适用于物体的直线 或曲线运动,也适用于恒力或变力情况(对于变 力的情况,动量定理中的F应理解为在作用时间 内的平均值),还适用于几个力作用的时间相同 或不相同,甚至还适用于低速运动的宏观物体或 高速运动微观粒子。
(双选)下列关于动量的说法正确的 是( )
A.质量大的物体的动量一定大
B.质量和速率都相同的物体的动量一定相 同
C.一个物体的速率改变,它的动量一定改 变
D.一个物体的运动状态变化,它的动量一 定改变
Байду номын сангаас
解析:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)
动量,动量定义式p=mv,m大p不一定大,故选项A错
I=Ft的F为恒定的力,也可理解为方向不变的力在 时间t内的平均力,如果力的方向变,则不能用Ft表示, 故B、D也是错误的.
答案: C
谢谢欣赏
THANK YOU FOR WATCHING
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,其冲量就等于力与 时间的乘积
解析:力的冲量是表述力的时间累积效果的,而 冲力是一种短暂的、变化的作用力,前者是过程量, 冲力很大,由于时间不确定,冲量不一定大,所以A不 正确.
当F的方向与位移的方向垂直时,则力的功为零, 但冲量与力的位移的夹角无关,力的冲量不为零.
课前思考
l 拿鸡蛋碰石头的结果必然是鸡蛋粉身碎骨,那 你是否能提出一个有效的设计方案,让石头同 鸡蛋相碰以后鸡蛋仍然完好无损?
课时任务 l 动量及动量守恒定律 l 冲量
一、动量
l 定义:物体的质量和其速度的乘积,叫做物体 的动量,记作p=mv
l 单位:千克·米/秒;符号:kg·m/s l 方向:动量是矢量,它的方向与物体的速度方
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