第2節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理

1、 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心我們讓你更放心 ！ 第第2 2節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回汽車安全帶的作用按照公安部通告精神，自1993年7月1日起，上路行駛的小型客車駕駛員和前排座乘車人員必須使用安全帶使用安全帶的主要目的有二：一是減少人員傷害，二是保障交通安全據(jù)報(bào)道，1989年在美國加利福尼亞州發(fā)生的6.9級(jí)地震中，震塌了該地一條高速公路，在公路上面汽車?yán)锏娜舜蟛糠之?dāng)即死亡，但部分系安全帶的人卻幸免于難因此不少人認(rèn)為，應(yīng)使用法律手段來

2、讓更多的人系上安全帶我國公安部關(guān)于使用安全帶的通告，正是以法律手段來保障交通安全，減輕交通事故造成人身傷害是非常必要的現(xiàn)就使用安全帶的力學(xué)原理分析如下： 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回我們知道在高速公路上行駛的汽車，時(shí)速不準(zhǔn)超過130 km/h.在普通公路上，時(shí)速限制根據(jù)路面情況和車道的多少定在90110 km之間一輛高速行駛的汽車當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，在很短的時(shí)間(2 s)內(nèi)停下來，會(huì)發(fā)生什么情況呢？很顯然，為了使駕駛員與汽車一起停住，必須對(duì)他有一個(gè)作用力，該力的大小可用下面的方法計(jì)算設(shè)汽車行駛速度v0108 km/h，即v030 m/s，乘客質(zhì)量m60 kg，

3、據(jù)動(dòng)量定理Ftmvmv0，其中t2 s，v0.所以，F(xiàn)mv0/t900 N，負(fù)號(hào)表示力的方向與汽車運(yùn)動(dòng)方向相反因此駕駛員與汽車一起停住，必須對(duì)他施加900 N的作用力，此力大大超過了車座與駕駛員褲子之間的摩擦力若沒有這個(gè)作用力，由于慣性駕駛員將沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，由于汽車急劇制動(dòng)，做減速運(yùn)動(dòng)，若不采取措施，駕駛員將會(huì)與前面的障礙物或擋風(fēng)玻璃發(fā)生碰撞而系上安全帶以后，此力可由安全帶提供，故安全帶雖不起眼，但能保護(hù)人的生命；為了你的安全，請您使用安全帶！ 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回1動(dòng)量

4、(1)定義：運(yùn)動(dòng)物體的_和它的_的乘積叫做物體的動(dòng)量(2)表達(dá)式：_.(3)單位：千克米每秒，符號(hào)kgms1.(4)方向：動(dòng)量是矢量，它的方向與_相同答案：質(zhì)量速度pmv速度的方向 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回2動(dòng)量定理(1)沖量(I)定義：物理學(xué)中把_叫做力的沖量，常用字母_表示，表達(dá)式為_沖量的單位是_沖量是_量，恒力的沖量方向與_方向一致，沖量的運(yùn)算遵守_定則沖量是_量，它是力對(duì)_的積累(2)動(dòng)量定理：物體在一個(gè)過程始末的_等于它在這個(gè)過程中所受力的_，其表達(dá)式為_，也可寫成_答案：(1)力與力作用時(shí)間的乘積IIFt牛秒(Ns)矢恒力平行四邊形過程時(shí)間

5、(2)動(dòng)量變化量沖量IpppFtpppmvmv 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回一、動(dòng)量1動(dòng)量與速度它們都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，但有重要區(qū)別速度是一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)量，它只能描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢；動(dòng)量是一個(gè)動(dòng)力學(xué)量，它描述物體在一個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)量的大小速度相同的足球和鉛球，它們的運(yùn)動(dòng)快慢相同但運(yùn)動(dòng)員敢用頭去頂足球，卻不敢用頭去頂鉛球，這說明速度相同的足球和鉛球其運(yùn)動(dòng)量不同，產(chǎn)生的機(jī)械效果不同，動(dòng)量就是描述這種不同引入動(dòng)量概念就能夠反映物體受到外力沖量后，其機(jī)械運(yùn)動(dòng)的變化情況 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求

6、 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回2動(dòng)量與動(dòng)能動(dòng)量和動(dòng)能都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻既有動(dòng)量又有動(dòng)能由于動(dòng)量 pmv，動(dòng)能 Ek mv2，因此可知它們的聯(lián)系是 其重要區(qū)別是：動(dòng)量是矢量，動(dòng)能是標(biāo)量對(duì)確定物體來說，其動(dòng)量變化動(dòng)量的大小或(和)方向發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化(動(dòng)量大小不變時(shí)，動(dòng)能不變化)；動(dòng)能變化(速度大小改變)時(shí)，動(dòng)量一定變化動(dòng)能的變化與力的功相聯(lián)系，動(dòng)量的變化與力的沖量相聯(lián)系 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回3動(dòng)量的變化量(1)動(dòng)量是矢量，它的大小pmv，方向與速度的方向相同因此，速度發(fā)生變化時(shí)，物體的動(dòng)量也發(fā)生變化速度

7、的大小或方向發(fā)生變化時(shí)，速度就發(fā)生變化，物體具有的動(dòng)量的大小或方向也相應(yīng)發(fā)生了變化，我們就說物體的動(dòng)量發(fā)生了變化設(shè)物體的初動(dòng)量p1mv1，末動(dòng)量p2mv2，則物體動(dòng)量的變化pp2p1mv2mv1由于動(dòng)量是矢量，因此，上式一般意義上是矢量式 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回動(dòng)量改變有三種情況：動(dòng)量的大小和方向都發(fā)生變化，對(duì)同一物體而言pmv，則物體的速度的大小和方向都發(fā)生變化；動(dòng)量的方向改變而大小不變，對(duì)同一物體來講，物體的速度方向發(fā)生改變而速度大小沒有變化，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況；動(dòng)量的方向沒有發(fā)生變化，僅動(dòng)量的大小發(fā)生變化，對(duì)同一物體來說，就是速度的方向沒有發(fā)生

8、變化，僅速度的大小改變(2)動(dòng)量的變化量p是用末動(dòng)量減去初動(dòng)量(3)動(dòng)量的變化量p是矢量，其方向與速度的改變量v的方向相同 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 一個(gè)質(zhì)量是0.1 kg的鋼球，以6 m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)堅(jiān)硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6 m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)碰撞前后鋼球的動(dòng)量有沒有變化？變化了多少？解析：動(dòng)量是矢量，題中鋼球速度反向，說明速度發(fā)生變化，因此動(dòng)量必發(fā)生變化，計(jì)算變化量時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向取向左的方向?yàn)檎较蛭矬w原來的動(dòng)量：p1mv10.16 kgm/s0.6 kgm/s.彈回后物體的動(dòng)量：p2mv20.16 kgm/s0

9、.6 kgm/s.動(dòng)量變化：pp2p10.6 kgm/s(0.6 kgm/s)1.2 kgm/s.動(dòng)量變化量為正值，表示動(dòng)量變化量的方向向左答案：有變化變化了1.2 kgm/s. 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回點(diǎn)評(píng)：動(dòng)量及動(dòng)量變化都是矢量，在進(jìn)行動(dòng)量變化分析時(shí)，首先規(guī)定正方向，這樣各矢量中與正方向一致的取正值，與正方向相反的取負(fù)值正、負(fù)表示方向，不表示大小 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回變式遷移變式遷移1將質(zhì)量為0.2 kg的物體以6 m/s的速度豎直向上拋出，當(dāng)落回拋出點(diǎn)時(shí)，速度的大小仍為6 m/s，求物體的動(dòng)量的變化量p是

10、多少？解析：初、末狀態(tài)物體的速度方向不同，所以動(dòng)量發(fā)生了變化取向上的方向?yàn)檎较?，則初動(dòng)量：pmv0.26 kgm/s1.2 kgm/s末動(dòng)量：pmv0.2(0.6)kgm/s1.2 kgm/s動(dòng)量的變化量：ppp(1.21.2)kgm/s2.4 kgm/s負(fù)號(hào)表示p方向豎直向下答案：2.4 kgm/s豎直向下 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回二、動(dòng)量定理 1沖量(1)定義：力與力的作用時(shí)間的乘積叫力的沖量用I表示注：沖量是描述力對(duì)時(shí)間積累效果的物理量，所以說沖量是一個(gè)過程量(2)表達(dá)式：IFt.注：上式中的F一般是指恒力，即恒力的沖量可以用IFt來求但在計(jì)算時(shí)

11、要明確哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量(3)沖量的矢量性沖量是矢量，它的方向由力的方向決定(4)沖量的單位沖量的單位由力的單位和時(shí)間的單位共同決定，在國際單位制中，沖量的單位是“牛秒”，符號(hào)“Ns” 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回注：如果力的方向是恒定的，則沖量的方向與力的方向相同如果力的方向是變化的，則沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的方向相同沖量的運(yùn)算服從平行四邊形定則如果物體所受的每一個(gè)外力的沖量都在同一條直線上，那么選定正方向后，每一個(gè)力的沖量的方向可以用正、負(fù)號(hào)表示，此時(shí)沖量的運(yùn)算就可簡化為代數(shù)運(yùn)算2動(dòng)量定理(1)內(nèi)容：物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量

12、等于它在這個(gè)過程中所受力的沖量. 這個(gè)關(guān)系叫做動(dòng)量定理(2)表達(dá)式：Ip或Ftmvmv. 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回(3)對(duì)動(dòng)量定理的理解：動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，它說明合外力的沖量跟物體動(dòng)量變化量不僅大小相等，而且方向相同注：運(yùn)用動(dòng)量定理解題時(shí)，要注意正方向的規(guī)定動(dòng)量的變化率和動(dòng)量的變化量由動(dòng)量定理可得出 ，它說明動(dòng)量的變化率決定于物體所受的合外力而動(dòng)量定理Ip知?jiǎng)恿康淖兓咳Q于合外力的沖量，它不僅與物體的受力有關(guān)，還與力的作用時(shí)間有關(guān) 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回(4)用

13、動(dòng)量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為兩類：物體的動(dòng)量變化p一定，由動(dòng)量定理Ftp可知，若力的作用時(shí)間t越短，則作用力F越大，因此在需要增大作用力時(shí)，可盡量縮短作用時(shí)間，如打擊、碰撞等過程，若力的作用時(shí)間越長，則作用力F就越小，因此在需要減小作用力時(shí)，可設(shè)法延長力的作用時(shí)間，如利用軟墊、彈簧的緩沖作用來延長作用的時(shí)間作用力F一定，由動(dòng)量定理Ftp可知，力的作用時(shí)間越長，動(dòng)量的變化就越大；力的作用時(shí)間越短，動(dòng)量的變化就越小 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 兩個(gè)質(zhì)量相等的物體在同一高度沿斜角不同的兩個(gè)光滑斜面由靜止開始自由下滑，在它們到達(dá)斜面底端的過程中()A重力的沖量相同

14、B斜面彈力的沖量不同C斜面彈力的沖量均為零 D合力的沖量不同 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回解析：設(shè)斜面高h(yuǎn)，傾角為，物體質(zhì)量為m，可求得物體滑至斜面底端時(shí)的速率為 ，所用時(shí)間 .由沖量定義可求得重力的沖量大小為IGmgt ，方向豎直向下；斜面彈力沖量大小為 INmgtcos ，方向垂直斜面向上；合力的大小為mgsin，I合mgtsinm ，方向沿斜面向下(與合力方向相同)可知，兩種情況重力沖量大小不同，方向相同；彈力沖量大小與方向均不相同；合力沖量大小相等，方向不同答案：BD 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回點(diǎn)評(píng)：沖量是矢量，

15、只有大小相等、方向相同的沖量才相同本題易發(fā)生問題的地方是：把力的沖量和該力是否做功混淆，認(rèn)為彈力的沖量為零；誤認(rèn)為重力的沖量方向沿斜面方向；忽略沖量的矢量性，錯(cuò)誤地認(rèn)為兩種情況下合力沖量相同(大小相等，方向不同)；當(dāng)物體同時(shí)受多個(gè)力作用時(shí)，混淆某力的沖量與合外力的沖量 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 變式遷移變式遷移2質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速度大小為v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時(shí)間極短，離地的速度大小為v2.在碰撞過程中，地面對(duì)鋼球沖量的方向和大小為()A向下，m(v1v2) B向下，m(v1v2)C向上，m(v1v2) D向上，m(v1v2)解析：物體

16、以豎直速度v1與地面碰撞而又以v2的速度反彈物體在與地面碰撞過程中的初、末狀態(tài)動(dòng)量皆已確定根據(jù)動(dòng)量定理便可以求出碰撞過程中鋼球受到的沖量設(shè)垂直地面向上的方向?yàn)檎较颍瑢?duì)鋼球應(yīng)用動(dòng)量定理得Ftmgtmv2(mv1)mv2mv1.由于碰撞時(shí)間極短，t趨于零，則mgt趨于零所以Ftm(v2v1)，即彈力的沖量方向向上，大小為m(v2v1)答案：D 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回基礎(chǔ)鞏固基礎(chǔ)鞏固1下列關(guān)于動(dòng)量的一些說法，正確的是()A質(zhì)量大的物體，其動(dòng)量一定大B質(zhì)量和速率都相同的物體，它們的動(dòng)量一定相同C一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，它的動(dòng)量一定改變D物體的動(dòng)能不變，它的動(dòng)量也一定不變 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回解析：根據(jù)動(dòng)量的定義可知，物體的動(dòng)量是由質(zhì)量和速度共同決定的，故A選項(xiàng)錯(cuò)，因?yàn)閯?dòng)量是矢量，它的方向與速度的方向相同，質(zhì)量和速率都相同的物體，它們的動(dòng)量大小一定相同，但方向卻不一定相同，故B選項(xiàng)錯(cuò)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，說明它的速度一定發(fā)生變化，所以它的動(dòng)量也就發(fā)生了變化，故C選項(xiàng)正確因?yàn)閯?dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)量是矢量，當(dāng)物體的動(dòng)能不變時(shí)，根據(jù)兩者的數(shù)值關(guān)系式p 可知?jiǎng)恿康拇笮〔蛔?，但方向卻可能變化，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)