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精品課件高中物理一輪復(fù)習(xí)動(dòng)量守恒人教版
動(dòng)量沖量動(dòng)量定理特級(jí)教師優(yōu)秀課件精選精品高中物理一輪復(fù)習(xí)動(dòng)量守恒人教版動(dòng)量沖量動(dòng)量定理特級(jí)1思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖高考考綱高考考綱復(fù)習(xí)目標(biāo)理解動(dòng)量的概念、會(huì)計(jì)算物體的動(dòng)量及動(dòng)量的變化。
掌握動(dòng)量定理的內(nèi)容及表達(dá)式,并能利用動(dòng)量定理分析,解決相關(guān)的問題。理解沖量的概念,會(huì)計(jì)算某一個(gè)力的沖量和合力的沖量。復(fù)習(xí)目標(biāo)理解動(dòng)量的概念、會(huì)計(jì)算物體的動(dòng)量及動(dòng)量的變化。
掌握動(dòng)量-沖量--動(dòng)量定理_課件知識(shí)梳理1.動(dòng)量
(4)方向:動(dòng)量的方向與________的方向相同。(3)單位:___________,符號(hào)________。(2)表達(dá)式:p=______。(1)定義:物體的_______與_______的乘積。質(zhì)量
速度千克·米/秒mv速度kg·m/s知識(shí)梳理1.動(dòng)量
(4)方向:動(dòng)量的方向與________知識(shí)梳理(4)性質(zhì):
1.動(dòng)量
③相對(duì)性:動(dòng)量的大小與___________選取有關(guān),通常情況是指相對(duì)地面的動(dòng)量。②瞬時(shí)性:動(dòng)量是描述物體_______________的物理量,是針對(duì)_________________而言的。①矢量性:動(dòng)量是矢量,其方向與物體________的方向相同。其運(yùn)算遵守____________定則;動(dòng)量相等必須是動(dòng)量的大小相等,方向相同。速度
參考系的某一時(shí)刻或位置運(yùn)動(dòng)狀態(tài)平行四邊形知識(shí)梳理(4)性質(zhì):
1.動(dòng)量
③相對(duì)性:動(dòng)量的大小與___知識(shí)梳理2.動(dòng)量的變化量
(3)性質(zhì):因?yàn)閯?dòng)量是矢量,動(dòng)量的變化量Δp也是_______,其方向與速度的改變量Δv的方向______。
(2)公式:____________________。(1)定義:指物體的末動(dòng)量p2
與物體的初動(dòng)量p1之差,也稱為動(dòng)量的增量。相同矢量知識(shí)梳理2.動(dòng)量的變化量
(3)性質(zhì):因?yàn)閯?dòng)量是矢量,動(dòng)量的知識(shí)梳理2.動(dòng)量的變化量
(4)動(dòng)量變化量的計(jì)算①在同一條直線上選定一個(gè)正方向,動(dòng)量、動(dòng)量的變化量用帶正、負(fù)號(hào)的數(shù)值表示______,從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算(此時(shí)的正、負(fù)號(hào)僅代表,不代表大小)。②不在同一條直線上由于動(dòng)量是矢量,所以求動(dòng)量的改變量△p時(shí),應(yīng)注意方向且遵循_______________。方向
平行四邊形定則知識(shí)梳理2.動(dòng)量的變化量
(4)動(dòng)量變化量的計(jì)算①在同一條直例題——?jiǎng)恿扛拍畹睦斫馀袛嘞铝姓f法的正誤
⑩物體的加速度不變,其動(dòng)量一定不變(
)⑨動(dòng)量相同的物體速度小的慣性大(
)⑧物體的動(dòng)量越大,其慣性也越大(
)⑦動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同(
)⑥豎直上拋的物體經(jīng)過空中同一點(diǎn)的動(dòng)量不相同(
)⑤運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向一定是該時(shí)刻的速度方向(
)④只要物體的運(yùn)動(dòng)速度大小不變,物體的動(dòng)量就保持不變(
)③同一物體的動(dòng)量越大,其速度一定越大(
)②動(dòng)量大的物體,它的速度一定也大(
)①速度大的物體,它的動(dòng)量一定也大(
)例題——?jiǎng)恿扛拍畹睦斫馀袛嘞铝姓f法的正誤
⑩物體的加速度不變例題——?jiǎng)恿扛拍畹睦斫馀袛嘞铝姓f法的正誤?動(dòng)能相等,則質(zhì)量大的動(dòng)量大(
)?動(dòng)能相等,則動(dòng)量大小也相等(
)?動(dòng)量大小相等,則質(zhì)量大的動(dòng)能?。?/p>
)?動(dòng)量大小相等,則動(dòng)能也相等(
)例題——?jiǎng)恿扛拍畹睦斫馀袛嘞铝姓f法的正誤?動(dòng)能相等,則質(zhì)量規(guī)律總結(jié)動(dòng)量與動(dòng)能的比較p=規(guī)律總結(jié)動(dòng)量與動(dòng)能的比較p=練習(xí)(2018課標(biāo)Ⅰ)高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在啟動(dòng)階段,列車的動(dòng)能?()A.與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B.與它的位移成正比C.與它的速度成正比D.與它的動(dòng)量成正比B練習(xí)(2018課標(biāo)Ⅰ)高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s,則(
)A.物體的動(dòng)量在減小B.物體的動(dòng)量在增大C.物體的動(dòng)量大小也可能不變D.物體的動(dòng)量大小一定變化例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:考慮在同一直線上和不在同一直線上這兩種情況。C物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s,則(
例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:動(dòng)量是矢量,計(jì)算動(dòng)量的變化量時(shí)注意先規(guī)定正方向。A例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:動(dòng)量是矢量,計(jì)算動(dòng)量的變例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:動(dòng)量的變化量是矢量,解題時(shí)需要注意動(dòng)量的方向,正方向的選取以求解方便為原則。羽毛球是速度最快的球類運(yùn)動(dòng)之一,運(yùn)動(dòng)員扣殺羽毛球的速度曾達(dá)到342km/h.假設(shè)羽毛球飛來的速度為90km/h,運(yùn)動(dòng)員將球以342km/h的速度反向擊回.設(shè)羽毛球的質(zhì)量為5g,試求擊球過程中羽毛球的動(dòng)量變化.例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:動(dòng)量的變化量是矢量,解題知識(shí)梳理1.沖量
(4)方向:沖量是______,其方向____________________。(3)單位:__________,符號(hào)_____。(2)公式:_________。(1)定義:____與________________的乘積叫做力的沖量。矢量牛頓·秒N·sI=Ft力與力的方向相同
力的作用時(shí)間知識(shí)梳理1.沖量
(4)方向:沖量是______,其方向(5)性質(zhì):
知識(shí)梳理1.沖量
③絕對(duì)性:只要有力的作用就存在沖量,恒定作用力的沖量不會(huì)為零,合力的沖量可能為零,變力的沖量也可能為零。②矢量性:對(duì)于方向恒定的力來說,沖量的方向與力的方向一致;對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的力來說,沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量改變量的方向一致。①時(shí)間性:沖量是力在時(shí)間上的積累。有力且有作用時(shí)間就有沖量,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。討論沖量一定要明確是哪個(gè)力在哪段時(shí)間上的沖量,即沖量是過程量。(5)性質(zhì):
知識(shí)梳理1.沖量
③絕對(duì)性:只要有力的作用就2.動(dòng)量定理
知識(shí)梳理①動(dòng)量定理反映了力的沖量與____________之間的因果關(guān)系,即外力的沖量是原因,物體的____________是結(jié)果。(3)動(dòng)量定理的理解(2)公式:_________________或_______________。(1)內(nèi)容:物體在一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程始末的________________等于它在這個(gè)過程中所受______的沖量。動(dòng)量變化量動(dòng)量變化量合力mv2-mv1=Ftp′-p=I動(dòng)量變化量2.動(dòng)量定理
知識(shí)梳理①動(dòng)量定理反映了力的沖量與_____
②動(dòng)量定理中的沖量是______的沖量,而不是某一個(gè)力的沖量,它可以是合力的沖量,可以是各力沖量的矢量和,也可以是外力在不同階段沖量的矢量和。
2.動(dòng)量定理
知識(shí)梳理(3)動(dòng)量定理的理解④動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng),對(duì)于微觀現(xiàn)象和高速運(yùn)動(dòng)仍然適用。③動(dòng)量定理表達(dá)式是矢量式,等號(hào)包含了大小相等、方向相同兩方面的含義。合力
②動(dòng)量定理中的沖量是______的沖量,而不是某一個(gè)力例題——沖量與功概念的區(qū)別放在水平面上質(zhì)量為m的物體,用一水平力F推它,作用時(shí)間t但物體始終沒有移動(dòng),則這段時(shí)間內(nèi)F對(duì)物體的沖量為()A.0 B.FtC.mgt
D.無法判斷提示:有力,有作用時(shí)間,該力就有沖量。
解析:對(duì)于沖量概念應(yīng)與做功相區(qū)分,當(dāng)有力作用在物體上時(shí),經(jīng)過一段時(shí)間的累積,該力就對(duì)物體有沖量。不管物體是否運(yùn)動(dòng),按照沖量的定義,物體受的沖量大小和方向只與F有關(guān),大小等于Ft,方向與F相同,因此B項(xiàng)正確。B例題——沖量與功概念的區(qū)別放在水平面上質(zhì)量為m的物體,用物體在恒定的合力作用下做直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t1
內(nèi)動(dòng)能由零增大到E1,在時(shí)間t2
內(nèi)動(dòng)能由E1
增加到2E1,設(shè)合力在時(shí)間t1
內(nèi)做的功為W1,沖量為I1,在時(shí)間t2
內(nèi)做的功是W2,沖量為I2,則
(
)A.I1<I2,W1=W2
C.I1>I2,W1<W2
例題——沖量與功概念的區(qū)別BD.I1=I2,W1<W2B.I1>I2,W1=W2物體在恒定的合力作用下做直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t1
內(nèi)動(dòng)能由零增例題——沖量與功概念的區(qū)別如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平外力F作用下以速度v沿水平面勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力F,物體由A點(diǎn)繼續(xù)
向前滑行的過程中經(jīng)過B點(diǎn),則物體由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是(
)A.v越大,摩擦力對(duì)物體的沖量越大;摩擦力做功越多B.v越大,摩擦力對(duì)物體的沖量越大;摩擦力做功與v的大小無關(guān)C.v越大,摩擦力對(duì)物體的沖量越??;摩擦力做功越少D.v越大,摩擦力對(duì)物體的沖量越??;摩擦力做功與v的大小無關(guān)
提示:力一定的情況下,作用時(shí)間越長(zhǎng),沖量越大。D例題——沖量與功概念的區(qū)別如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平?jīng)_量與功的比較規(guī)律總結(jié)沖量與功的比較規(guī)律總結(jié)練習(xí)“蹦極”運(yùn)動(dòng)中。長(zhǎng)彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人從幾十米高處跳下,將蹦極過程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng),從繩恰好伸直,到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中,下列分析正確的是(
)。A.繩對(duì)人的沖量始終向上,人的動(dòng)量先增大后減小
B.繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功,人的動(dòng)能一直減少
C.繩恰好伸直時(shí),繩的彈性勢(shì)能為零,人的動(dòng)能最大
D.人在最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力解析:從繩恰好伸直到人第一次降至最低點(diǎn)的過程中,人先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),加速度等于零時(shí),速度最大,故人的動(dòng)量和動(dòng)能都是先增大后減小,加速度等于零時(shí)(即繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力時(shí))速度最大,動(dòng)量和動(dòng)能最大,在最低點(diǎn)時(shí)人具有向上的加速度,繩對(duì)人的拉力大于人所受的重力。繩的拉力方向始終向上與運(yùn)動(dòng)方向相反,故繩對(duì)人的沖量方向始終向上,繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功。故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。A練習(xí)“蹦極”運(yùn)動(dòng)中。長(zhǎng)彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人例題——沖量大小的計(jì)算和比較如圖所示,一質(zhì)量m=3kg的物體靜止在光滑水平面上,受到與水平方向成60°角的力作用,F(xiàn)的大小為9N,經(jīng)2s時(shí)間,求:(取g=10N/kg)(1)物體重力沖量大小;(2)物體受到的支持力沖量大小;(3)力F的沖量大?。?4)合外力的沖量大小。提示:對(duì)物體進(jìn)行受力分析,確定各力和合力的大小,然后用沖量公式進(jìn)行計(jì)算。例題——沖量大小的計(jì)算和比較如圖所示,一質(zhì)量m=3kg注意:某個(gè)力的沖量的方向與合力的沖量方向不一定相同。例題——沖量大小的計(jì)算和比較解析:對(duì)物體受力分析如圖所示,則注意:某個(gè)力的沖量的方向與合力的沖量方向不一定相同。例題——例題——沖量大小的計(jì)算和比較將質(zhì)量相等的三只小球A、B、C從離地同一高度以大小相同的初速度分別上拋、下拋、平拋出去,空氣阻力不計(jì),那么,有關(guān)三球動(dòng)量和沖量的情況是(
)A.三球剛著地時(shí)的動(dòng)量相同B.三球剛著地時(shí)的動(dòng)量各不相同C.三球從拋出到著地時(shí)間內(nèi),受重力的沖量最大的是A球,最小的是B球D.三球從拋出到著地時(shí)間內(nèi),受重力的沖量均相同解析:由機(jī)械能守恒定律得,三球落地速度大小相同,但方向不同,A、B兩球速度方向相同,與C球速度方向不同,所以A、B兩球動(dòng)量相同,與C球不同。A球從拋出到落地時(shí)間最長(zhǎng),B球最短,由I=mgt知,A球重力的沖量最大,B球最小,所以C對(duì)。提示:動(dòng)量和沖量均是矢量,注意考慮方向。C例題——沖量大小的計(jì)算和比較將質(zhì)量相等的三只小球A、B、C例題——沖量大小的計(jì)算和比較(2018·甘肅西峰調(diào)研)如圖所示,豎直面內(nèi)有一個(gè)固定圓環(huán),MN是它在豎直方向上的直徑.兩根光滑滑軌MP、QN的端點(diǎn)都在圓周上,MP>QN。將兩個(gè)完全相同的小滑塊a、b分別從M、Q點(diǎn)無初速度釋放,在它們各自沿MP、QN運(yùn)動(dòng)到圓周上的過程中,下列說法中正確的是(
)A.合力對(duì)兩滑塊的沖量大小相同B.重力對(duì)a滑塊的沖量較大C.彈力對(duì)a滑塊的沖量較小D.兩滑塊的動(dòng)量變化大小相同解析這是“等時(shí)圓”,即兩滑塊同時(shí)到達(dá)滑軌底端.合力F=mgsinθ(θ為滑軌傾角),F(xiàn)a>Fb,因此合力對(duì)a滑塊的沖量較大,a滑塊的動(dòng)量變化也大;重力的沖量大小、方向都相同;彈力FN=mgcosθ,F(xiàn)Na<FNb,因此彈力對(duì)a滑塊的沖量較小.選C.提示:等時(shí)圓中,兩滑塊同時(shí)到達(dá)滑軌底端。C例題——沖量大小的計(jì)算和比較(2018·甘肅西峰調(diào)研)如圖所例題——沖量大小的計(jì)算和比較提示:摩擦力做的功與路徑有關(guān);比較沖量大小的關(guān)鍵是先判斷出時(shí)間的大小關(guān)系。BC例題——沖量大小的計(jì)算和比較提示:摩擦力做的功與路徑有關(guān);比例題——沖量大小的計(jì)算和比較例題——沖量大小的計(jì)算和比較注意:沖量的計(jì)算公式I=Ft適用于計(jì)算某個(gè)恒力的沖量。若力為同一方向上均勻變化的力,該力的沖量可以用平均力計(jì)算,若力為一般的變力則不能直接計(jì)算沖量。規(guī)律總結(jié)某個(gè)力的沖量:應(yīng)用公式I=Ft計(jì)算。僅由該力的大小和作用時(shí)間共同決定求合沖量:①如果是一維情形,可以化為代數(shù)和,如果不在一條直線上,求合沖量遵循平行四邊形定則或用正交分解法求出。②兩種方法:可分別求每一個(gè)力的沖量,再求各沖量的矢量和,I合=F1Δt1+F2Δt2+F3Δt3+…;如果各力的作用時(shí)間相同,也可以先求合力,再用I合=F合Δt求解。沖量的計(jì)算注意:沖量的計(jì)算公式I=Ft適用于計(jì)算某個(gè)恒力的沖量。若例題——?jiǎng)恿慷ɡ淼睦斫馕矬w受到的沖量越大,則()A.它的動(dòng)量一定越大B.它的動(dòng)量變化一定越快C.它的動(dòng)量的變化量一定越大D.它所受到的作用力一定越大提示:物體沖量的大小影響的是物體動(dòng)量變化量,與動(dòng)量之間沒有必然聯(lián)系。C例題——?jiǎng)恿慷ɡ淼睦斫馕矬w受到的沖量越大,則()A.規(guī)律總結(jié)不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的變化。合外力的沖量是引起動(dòng)量變化的原因,而動(dòng)量變化是沖量作用的必然結(jié)果。動(dòng)量定理的理解動(dòng)量定理說明的是合外力的沖量與動(dòng)量變化量的關(guān)系,反映了力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng),與物體的初、末動(dòng)量以及某一時(shí)刻的動(dòng)量無必然聯(lián)系。動(dòng)量定理的整個(gè)式子反映了一個(gè)過程,即力的時(shí)間積累效果引起動(dòng)量的變化。由Ft=p′-p,得F=動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率。即物體所受的合外力等于物體的規(guī)律總結(jié)不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的變化。合外力的沖量是引試在以下物理情境中,用牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量定理動(dòng)量定理與牛頓第二定律雖然動(dòng)量定理是從牛頓第二定律推導(dǎo)出來的,但牛頓第二定律只能說明在力的作用下動(dòng)量改變的快慢,而動(dòng)量定理說明的是在力的持續(xù)作用下,經(jīng)過時(shí)間的積累,物體的動(dòng)量究竟改變了多少。質(zhì)量為m的物體,在合力F的作用下,經(jīng)過一段時(shí)間t,速度由v變?yōu)関’F=ma牛頓第二定律的另一種表達(dá)形式規(guī)律總結(jié)試在以下物理情境中,用牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量定理動(dòng)量定理與牛頓例題——用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接傳來的籃球。接球時(shí),兩手隨球迅速收縮至胸前。這樣做的目的是(
)A.減小球?qū)κ值臎_量
B.減小球?qū)κ值臎_擊力C.減小球的動(dòng)量變化量
D.減小球的動(dòng)能變化量提示:在這一過程中,球的動(dòng)量變化是一定的。B例題——用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接例題——用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象(多選)從同樣高度靜止落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是(
)A.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大,而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小C.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用力大,而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小
CD提示:在這一過程中,玻璃杯的速度均是由某一速度變?yōu)榱恪@}——用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象(多選)從同樣高度靜止落下規(guī)律總結(jié)如:沖床沖壓工件時(shí),縮短力的作用時(shí)間,產(chǎn)生很大的作用力;而在輪渡碼頭上裝有橡皮輪胎;搬運(yùn)玻璃等易碎物品時(shí),包裝箱內(nèi)放些碎紙、刨花、塑料等,都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間,減小作用力。
應(yīng)用動(dòng)量定理定性解釋有關(guān)現(xiàn)象當(dāng)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí),力的作用時(shí)間t越短,力F就越大;力的作用時(shí)間t越長(zhǎng),力F就越小規(guī)律總結(jié)如:沖床沖壓工件時(shí),縮短力的作用時(shí)間,產(chǎn)生很大的作用如:用鐵錘猛擊放在某人身上的石板時(shí),石裂而不傷人,就是由于鐵錘打擊石板的時(shí)間極短,鐵錘對(duì)石板的沖量很小,石板的動(dòng)量幾乎不變,躺著的人才不會(huì)受傷害。規(guī)律總結(jié)應(yīng)用動(dòng)量定理定性解釋有關(guān)現(xiàn)象當(dāng)作用力F一定時(shí),
如:用鐵錘猛擊放在某人身上的石板時(shí),石裂而不傷人,就是由于鐵練習(xí)從高處跳到低處,為了安全,一般都是讓腳尖先著地,這樣做是為了(
)。A.減小沖量B.減小動(dòng)量的變化量C.增大與地面的沖擊時(shí)間,從而減小沖力D.增大人對(duì)地面的壓強(qiáng),起到安全作用C練習(xí)從高處跳到低處,為了安全,一般都是讓腳尖先著地,這樣做是例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力(2015·安徽理綜)一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn),距離A點(diǎn)5m的位置B處是一面墻,如圖所示。物塊以v0=9m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng),在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s,碰后以6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止,g取10m/s2.(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;提示:在從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,初末狀態(tài)的動(dòng)能均已知,選用動(dòng)能定理求解。例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力(2015·安徽理綜)一質(zhì)量為例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力解析:取向右為正方向,碰后物塊速度v′=-6m/s由動(dòng)量定理得:FΔt=mv′-mv解得F=-130N其中“-”表示墻面對(duì)物塊的平均作用力方向向左.(2)若碰撞時(shí)間為0.05s,求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F;提示:碰撞前后的速度變化可知,列動(dòng)量定理等式時(shí)注意規(guī)定正方向。答案:130N.例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力解析:取向右為正方向,碰后物塊例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力解析:對(duì)物塊反向運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用動(dòng)能定理得(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W.答案:9J.提示:求功首選動(dòng)能定理。解得W=9J例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力解析:對(duì)物塊反向運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用(2015·重慶理綜)高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))。此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng),若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為(
)
例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力提示:安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)時(shí),人的速度為零;在該作用力作用期間,列動(dòng)量定理的等式求解,注意不要忽略重力。A(2015·重慶理綜)高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力④根據(jù)動(dòng)量定理列方程,如有必要還需要補(bǔ)充其他方程,最后代入數(shù)據(jù)求解。用動(dòng)量定理解題的基本思路①確定研究對(duì)象。在中學(xué)階段用動(dòng)量定理討論的問題,其研究對(duì)象一般僅限于單個(gè)物體。
②對(duì)物體進(jìn)行受力分析??上惹竺總€(gè)力的沖量,再求各力沖量的矢量和——合力的沖量;或先求合力,再求其沖量。③抓住過程的初、末狀態(tài),選好正方向,確定各動(dòng)量和沖量的正負(fù)號(hào)。④根據(jù)動(dòng)量定理列方程,如有必要還需要補(bǔ)充其他方程,最后代入數(shù)用動(dòng)量定理解題的基本思路②列方程時(shí)一定要先選定正方向,嚴(yán)格使用矢量式。規(guī)律總結(jié)注意:①應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí),一定要對(duì)物體進(jìn)行受力分析,明確各個(gè)力和合力是正確應(yīng)用動(dòng)量定理的前提。用動(dòng)量定理解題的基本思路②列方程時(shí)一定要先選定正方向,嚴(yán)格使練習(xí)一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí),與另一輛迎面駛來的轎車相撞,兩車相撞后,兩車車身因相互擠壓,皆縮短了0.5m,據(jù)測(cè)算兩車相撞前速度約為30m/s.(1)試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力。
提示:兩車碰撞的過程可認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到靜止。
解析:兩車相撞時(shí)認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止,位移為0.5m.根據(jù)動(dòng)量定理Ft=Δp=mv0
練習(xí)一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí),與另一輛迎面駛來的轎車相撞,兩車相撞練習(xí)(2)若此人系有安全帶,安全帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)間是1s,求這時(shí)人體受到的平均沖力.練習(xí)(2)若此人系有安全帶,安全帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)(2018北京理綜)2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì),跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下,長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接,滑道BC高h(yuǎn)=10m,C是半徑R=20m圓弧的最低點(diǎn)。質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開始勻加速下滑,加速度a=4.5m/s2,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/s2。(1)求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L;(2)求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量I的大小;(3)若不計(jì)BC段的阻力,畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的受力圖,并求其所受支持力FN的大小。例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量提示:在AB段這一過程中,運(yùn)動(dòng)員合外力的沖量等于其動(dòng)量的變化。答案(1)100m(2)1800N·s(3)受力圖見解析3900N(2018北京理綜)2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì),例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2)根據(jù)動(dòng)量定理,有I=mvB-mvA=1800N·s(3)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的受力分析如圖根據(jù)動(dòng)能定理,運(yùn)動(dòng)員在BC段運(yùn)動(dòng)的過程中,有根據(jù)牛頓第二定律,有例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2)根據(jù)動(dòng)量定理例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2018·廣東珠海調(diào)研)將質(zhì)量為0.5kg的小球以20m/s的初速度豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,以下判斷正確的是
(
)A.小球從被拋出至到達(dá)最高點(diǎn)受到的沖量大小為10N·sB.小球從被拋出至落回出發(fā)點(diǎn)動(dòng)量的變化量大小為零C.小球從被拋出至落回出發(fā)點(diǎn)受到的沖量大小為10N·sD.小球從被拋出至落回出發(fā)點(diǎn)動(dòng)量的變化量大小為10N·s
提示:小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),其速度為零;計(jì)算沖量或者動(dòng)量的變化量時(shí)注意規(guī)定正方向。A例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2018·廣東珠例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng),其速度圖象如圖所示,則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是(
)A.10N·s10N·sB.10N·s-10N·sC.010N·sD.0-10N·s
提示:列動(dòng)量定理等式時(shí)注意正方向;v-t圖象中,t軸以上表示v方向?yàn)檎较颍瑃軸以下表示v方向?yàn)樨?fù)方向。D例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量質(zhì)量為1kg例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2018江蘇單科)如圖所示,懸掛于豎直彈簧下端的小球質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)速度的大小為v,方向向下。經(jīng)過時(shí)間t,小球的速度大小為v,方向變?yōu)橄蛏稀:雎钥諝庾枇?,重力加速度為g,求該運(yùn)動(dòng)過程中,小球所受彈簧彈力沖量的大小。
答案:2mv+mgt.解析:取向上為正方向,由動(dòng)量定理得mv-(-mv)=I提示:在該運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧彈力為變力,其沖量的大小可通過動(dòng)量定理求解。例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2018江蘇單科例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量提示:彈簧的彈力為變力,求變力的沖量考慮用動(dòng)量定理。注意AB運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系。
一根輕彈簧,下端系有質(zhì)量為m的物體A,在A的下面再掛一個(gè)質(zhì)量也是m的物體B(如圖所示),在A、B保持靜止是燒斷AB間的細(xì)繩,如果A回到原平衡位置的速率為v,而此時(shí)B的速率為u,那么在這段時(shí)間的彈力對(duì)A的沖量為(
)。A.m(v+u)B.m(v-u)C.mvD.muAAB例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量提示:彈簧的彈力為例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量練習(xí)(2018·河南邢臺(tái)質(zhì)檢)一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)Δt時(shí)間,身體伸直并剛好離開地面,速度為v。在此過程中(
)
BD.地面對(duì)他的沖量為mv-mgΔt,地面對(duì)他做的功為零B.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt,地面對(duì)他做的功為零練習(xí)(2018·河南邢臺(tái)質(zhì)檢)一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲例題——利用動(dòng)量定理求解多過程問題一高空作業(yè)的工人重為600N,系一條長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m的安全帶,若工人不慎跌落時(shí)安全帶的緩沖時(shí)間t=1s(工人最終懸掛在空中),則緩沖過程中安全帶受的平均沖力是多少?(g取10m/s2,忽略空氣阻力的影響)
提示:應(yīng)用動(dòng)量定理解決多過程問題的方法與動(dòng)能定理類似,有分段列式和全程列式兩種思路。解析解法一分段列式法:依題意作圖,如圖所示,經(jīng)緩沖時(shí)間t=1s后速度變?yōu)?,取向下為正方向,對(duì)工人由動(dòng)量定理知,工人受兩個(gè)力作用,即拉力F和重力mg,將數(shù)值代入得F=1200N.由牛頓第三定律,工人給安全帶的平均沖力F′為1200N,方向豎直向下.答案1200N,方向豎直向下.
例題——利用動(dòng)量定理求解多過程問題一高空作業(yè)的工人重為60例題——利用動(dòng)量定理求解多過程問題由牛頓第三定律知工人給安全帶的平均沖力F′=F=1200N,方向豎直向下.例題——利用動(dòng)量定理求解多過程問題由牛頓第三定律知工人給安全質(zhì)量為1kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上,物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4。有一大小為5N的水平恒力F作用于物體上,使之加速前進(jìn),經(jīng)3s后撤去F。求物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(g取10m/s2).
例題——利用動(dòng)量定理求解多過程問題解析物體由開始運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)的全過程中,F(xiàn)的沖量為Ft1,摩擦力的沖量為Fft.選水平恒力F的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量定理有
提示:對(duì)全過程列動(dòng)量定理的時(shí)候,一定要注意力與其作用時(shí)間的對(duì)應(yīng)性。Ft1-Fft=0 ①又Ff=μmg②答案:3.75s.
質(zhì)量為1kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上,物體與桌面間練習(xí)一個(gè)質(zhì)量為m=100g的小球從離厚軟墊h=0.8m高處自由下落,落到厚軟墊上,若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了t=0.2s,則在這段時(shí)間內(nèi),軟墊對(duì)小球的沖量是多少?(g=10m/s2)負(fù)號(hào)表示軟墊對(duì)小球的沖量方向和規(guī)定的正方向相反,方向豎直向上.解析設(shè)小球自由下落h=0.8m的時(shí)間為t1,由設(shè)I為軟墊對(duì)小球的沖量,并令豎直向下的方向?yàn)檎较颍瑒t對(duì)小球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程運(yùn)用動(dòng)量定理得mg(t1+t)+I(xiàn)=0,得I=-0.6N·s.答案:0.6N·s,方向豎直向上。
練習(xí)一個(gè)質(zhì)量為m=100g的小球從離厚軟墊h=0.8例題——?jiǎng)恿慷ɡ響?yīng)用于質(zhì)點(diǎn)組問題如圖所示,一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板在光滑水平面上以速度v0向右運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m的小鐵塊在木板上以速度v0向左運(yùn)動(dòng),鐵塊與木板間存在摩擦,為使木板能保持速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng),必須對(duì)木板施加一水平力,直至鐵塊與木板達(dá)到共同速度v0。設(shè)木板足夠長(zhǎng),求此過程中水平力的沖量大小。
解析考慮M、m組成的系統(tǒng),設(shè)M運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量定理有Ft=(M+m)v0-(Mv0-mv0)=2mv0則水平力的沖量I=Ft=2mv0.提示:對(duì)于涉及多個(gè)研究對(duì)象的求沖量問題,可分別列動(dòng)量定理矢量式,也可對(duì)系統(tǒng)的整體列動(dòng)量定理的矢量式,這兩種處理方法是等價(jià)的。答案:2mv0.
例題——?jiǎng)恿慷ɡ響?yīng)用于質(zhì)點(diǎn)組問題如圖所示,一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木這是因?yàn)閮?nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)的,且大小相等?方向相反,故其內(nèi)力的總沖量必定為零。利用動(dòng)量定理解決質(zhì)點(diǎn)組問題當(dāng)研究對(duì)象為質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)時(shí),動(dòng)量定理中的動(dòng)量應(yīng)是該系統(tǒng)內(nèi)所有質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻動(dòng)量的矢量和,而沖量是該系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一物理過程中所受一切外力沖量的矢量和,不包括系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)之間相互作用力(內(nèi)力)的沖量。這是因?yàn)閮?nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)的,且大小相等?方向相反,故其內(nèi)力的練習(xí)質(zhì)量為M的金屬塊和質(zhì)量為m的木塊用輕繩系在一起,從靜止開始以加速度a在水中下沉,經(jīng)過時(shí)間t,輕繩斷了,金屬塊和木塊分開。再經(jīng)過時(shí)間t',木塊停止下沉。問此時(shí)金屬塊的速度多大。練習(xí)質(zhì)量為M的金屬塊和質(zhì)量為m的木塊用輕繩系在一起,動(dòng)量-沖量--動(dòng)量定理_課件例題——變力沖量的求法用電鉆在建筑物表面鉆孔時(shí),鉆頭所受的阻力與深度成正比,若鉆頭勻速鉆進(jìn)時(shí),第1s內(nèi)阻力的沖量為100N·s,求5s內(nèi)阻力的沖量.
提示:鉆頭阻力與深度成正比,而題中情境,深度與時(shí)間成正比;即阻力與時(shí)間成正比??捎闷骄捣▉砬蟠俗兞Φ臎_量。例題——變力沖量的求法用電鉆在建筑物表面鉆孔時(shí),鉆頭所受的阻例題——變力沖量的求法例題——變力沖量的求法質(zhì)點(diǎn)所受的力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,力的方向始終在一直線上。已知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零。在圖示的t1?t2?t3和t4各時(shí)刻中,哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量最大
(
)A.t1
B.t2
C.t3
D.t4
例題——變力沖量的求法B解析:在0~t2時(shí)間內(nèi),力的方向與t2~t4時(shí)間內(nèi)力的方向相反,所以在這兩個(gè)半周期內(nèi),力F的沖量大小相等?方向相反,所以在一個(gè)周期的時(shí)間里,總沖量為零,動(dòng)量變化為零,t4時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量為零,速度為零;在0~t2時(shí)間內(nèi),力F的沖量最大.根據(jù)動(dòng)量定理知,在0~t2時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化量最大,即t2時(shí)刻的動(dòng)量最大,故t2時(shí)刻的速度,動(dòng)能都最大,B正確。提示:根據(jù)微元法,力F在某段時(shí)間內(nèi)的沖量大小,等于圖象和這段時(shí)間所圍成的面積值.質(zhì)點(diǎn)所受的力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,力的方向始終在一直線方法技巧注意,只有力和時(shí)間的關(guān)系是較為簡(jiǎn)單的一次函數(shù)關(guān)系,則此變力的平均值才能夠用
進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而求出變力的沖量,其他情況下的變力一般不能夠用上述辦法求變力的平均值,當(dāng)然也不能夠通過力的平均值求變力的沖量。變力沖量的計(jì)算方法平均值法如果一個(gè)物體受到的力是一個(gè)變力,但是該力隨時(shí)間是均勻變化的。我們可以用求平均值的辦法求解.
則該變力的沖量為:在這種情況下求該力的平均值:方法技巧注意,只有力和時(shí)間的關(guān)系是較為簡(jiǎn)單的一次函數(shù)關(guān)系,則方法技巧變力沖量的計(jì)算方法動(dòng)量定理法圖像法借鑒運(yùn)動(dòng)學(xué)中利用速度時(shí)間圖象求位移的思想(微元法)注意:用圖象的方法也能夠用來求不隨時(shí)間呈線性變化的力的沖量。陰影部分就等于變力F在O至t時(shí)間內(nèi)的沖量。方法技巧變力沖量的計(jì)算方法動(dòng)量定理法圖像法借鑒運(yùn)動(dòng)學(xué)中利用速練習(xí)(多選)一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示,則(
)。ABA.t=1s時(shí)物塊的速率為1m/s
B.t=2s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4kg·m/s
C.t=3s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5kg·m/s
D.t=4s時(shí)物塊的速度為零練習(xí)(多選)一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從練習(xí)練習(xí)例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題C
提示:取體積為V的水為研究對(duì)象。例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題C
提示:取體積為V例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng),小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái),測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水位上升了45mm。查詢得知,當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m/s,據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無反彈,不計(jì)雨滴重力,雨水的密度為1×103kg/m3)(
)A.0.15Pa
C.1.5Pa
D.5.4PaB.0.54PaA例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題為估算池中睡蓮葉面承受例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題解析設(shè)雨滴受到支持面的平均作用力為F.設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)有質(zhì)量為Δm的雨水的速度由v=12m/s從減為零.以向上為正方向,對(duì)這部分雨水應(yīng)用動(dòng)量定理:FΔt=0-(-Δmv)=Δmv,得到F=設(shè)水杯橫截面積為S,例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題解析設(shè)雨滴受到支持面例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題(2016·全國(guó)卷Ⅰ)某游樂園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見,假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?,在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g.求:(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;提示:取任意時(shí)間Δt內(nèi)的柱體水柱為研究對(duì)象。解析在剛噴出一段很短的Δt時(shí)間內(nèi),可認(rèn)為噴出的水柱保持速度v0不變.該時(shí)間內(nèi),噴出水柱高度Δl=v0Δt ①噴出水柱質(zhì)量Δm=ρΔV ②其中ΔV為水柱體積,滿足ΔV=ΔlS ③由①②③可得:噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為ρv0S答案:ρv0S.
例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題(2016·全國(guó)卷Ⅰ)例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題(2)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對(duì)于噴口的高度。
提示:水被噴出后的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為豎直上拋運(yùn)動(dòng)。注意在應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí),研究對(duì)象的選取。例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題(2)玩具在空中懸停時(shí)例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題解析設(shè)玩具底板相對(duì)于噴口的高度為h由玩具受力平衡得F沖=Mg ④其中,F(xiàn)沖為水柱對(duì)玩具底板的作用力 ⑤其中,F(xiàn)壓為玩具底板對(duì)水柱的作用力,設(shè)v′為水柱到達(dá)玩具底面時(shí)的速度由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:v′2-v02=-2gh ⑥在很短Δt時(shí)間內(nèi),沖擊玩具的水柱的質(zhì)量為ΔmΔm=ρv0SΔt ⑦由題意可知,在豎直方向上,對(duì)該部分水柱應(yīng)用動(dòng)量定理(F壓+Δmg)Δt=Δmv′ ⑧由于Δt很小,Δmg也很小,可以忽略,⑧式變?yōu)镕壓Δt=Δmv′ ⑨例題——利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題解析設(shè)玩具底板相對(duì)于方法總結(jié)利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題研究對(duì)象常常需要選取流體為研究對(duì)象,如水、空氣等.在任意時(shí)間△t內(nèi)從流管中取出一個(gè)在流動(dòng)方向上的截面1和2圍起來的柱體體積△V,此質(zhì)量為△m的柱形流體即為研究對(duì)象。研究方法——微元研究在此柱體內(nèi)截取一微小流束△l,則在△t時(shí)間內(nèi)質(zhì)量為△m的柱形流體的動(dòng)量變化為△p,即方法總結(jié)利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題研究對(duì)象常常需要選取流⑤應(yīng)用動(dòng)量定理FΔt=Δp方法總結(jié)利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力問題基本思路①在極短時(shí)間Δt內(nèi),取一小柱體作為研究對(duì)象.
②求小柱體的體積ΔV=vSΔt③求小柱體質(zhì)量Δm=ρΔV=ρvSΔt④求小柱體的動(dòng)量變化Δp=vΔm=ρv2SΔt⑤應(yīng)用動(dòng)量定理FΔt=Δp方法總結(jié)利用動(dòng)量定理解決流體沖擊力練習(xí)練習(xí)解析設(shè)垃圾桶可停留的最大高度為h,并設(shè)水柱到達(dá)h高處的速度為vt,則vt2-v02=-2gh得vt2=v02-2gh由動(dòng)量定理得,在極短時(shí)間Δt內(nèi),水受到的沖量為據(jù)題意有F=Mg練習(xí)解析設(shè)垃圾桶可停留的最大高度為h,并設(shè)水柱到達(dá)h高處的速度動(dòng)量-沖量--動(dòng)量定理_課件課堂總結(jié)動(dòng)量沖量動(dòng)量
沖量定義式:__________
動(dòng)量變化量的計(jì)算:需選定一個(gè)_________,將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。瞬時(shí)性:動(dòng)量是描述物體_______________的物理量,是針對(duì)__________________而言的。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
正方向某一時(shí)刻或位置p=mv定義式:_________
性質(zhì)②矢量性:對(duì)于方向恒定的力來說,沖量的方向與_____的方向一致;對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的力來說,沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體________________的方向一致。①時(shí)間性:沖量是力在________上的積累。時(shí)間
動(dòng)量改變量I=Ft力大小的計(jì)算恒力的沖量:________
變力的沖量平均值法
動(dòng)量定理法圖象法僅適用力隨時(shí)間均勻變化I=Ft課堂總結(jié)動(dòng)量沖量動(dòng)量
沖量定義式:__________
課堂總結(jié)應(yīng)用動(dòng)量定理表達(dá)式:_________________或_____________理解③動(dòng)量定理表達(dá)式是矢量式,等號(hào)包含了_________________________兩方面的含義。①____________是原因,物體的____________是結(jié)果。②動(dòng)量定理中的沖量是______的沖量。解釋生活中的現(xiàn)象
應(yīng)用于質(zhì)點(diǎn)組問題應(yīng)用于多過程問題求解力的沖量或動(dòng)量變化量求解平均沖力關(guān)鍵是判斷過程中是力一定,還是動(dòng)量的變化量一定
大小相等、方向相同mv2-mv1=Ftp′-p=I外力的沖量動(dòng)量變化量合力課堂總結(jié)應(yīng)用動(dòng)量定理表達(dá)式:________________精品課件高中物理一輪復(fù)習(xí)動(dòng)量守恒人教版
動(dòng)量沖量動(dòng)量定理特級(jí)教師優(yōu)秀課件精選精品高中物理一輪復(fù)習(xí)動(dòng)量守恒人教版動(dòng)量沖量動(dòng)量定理特級(jí)86思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖高考考綱高考考綱復(fù)習(xí)目標(biāo)理解動(dòng)量的概念、會(huì)計(jì)算物體的動(dòng)量及動(dòng)量的變化。
掌握動(dòng)量定理的內(nèi)容及表達(dá)式,并能利用動(dòng)量定理分析,解決相關(guān)的問題。理解沖量的概念,會(huì)計(jì)算某一個(gè)力的沖量和合力的沖量。復(fù)習(xí)目標(biāo)理解動(dòng)量的概念、會(huì)計(jì)算物體的動(dòng)量及動(dòng)量的變化。
掌握動(dòng)量-沖量--動(dòng)量定理_課件知識(shí)梳理1.動(dòng)量
(4)方向:動(dòng)量的方向與________的方向相同。(3)單位:___________,符號(hào)________。(2)表達(dá)式:p=______。(1)定義:物體的_______與_______的乘積。質(zhì)量
速度千克·米/秒mv速度kg·m/s知識(shí)梳理1.動(dòng)量
(4)方向:動(dòng)量的方向與________知識(shí)梳理(4)性質(zhì):
1.動(dòng)量
③相對(duì)性:動(dòng)量的大小與___________選取有關(guān),通常情況是指相對(duì)地面的動(dòng)量。②瞬時(shí)性:動(dòng)量是描述物體_______________的物理量,是針對(duì)_________________而言的。①矢量性:動(dòng)量是矢量,其方向與物體________的方向相同。其運(yùn)算遵守____________定則;動(dòng)量相等必須是動(dòng)量的大小相等,方向相同。速度
參考系的某一時(shí)刻或位置運(yùn)動(dòng)狀態(tài)平行四邊形知識(shí)梳理(4)性質(zhì):
1.動(dòng)量
③相對(duì)性:動(dòng)量的大小與___知識(shí)梳理2.動(dòng)量的變化量
(3)性質(zhì):因?yàn)閯?dòng)量是矢量,動(dòng)量的變化量Δp也是_______,其方向與速度的改變量Δv的方向______。
(2)公式:____________________。(1)定義:指物體的末動(dòng)量p2
與物體的初動(dòng)量p1之差,也稱為動(dòng)量的增量。相同矢量知識(shí)梳理2.動(dòng)量的變化量
(3)性質(zhì):因?yàn)閯?dòng)量是矢量,動(dòng)量的知識(shí)梳理2.動(dòng)量的變化量
(4)動(dòng)量變化量的計(jì)算①在同一條直線上選定一個(gè)正方向,動(dòng)量、動(dòng)量的變化量用帶正、負(fù)號(hào)的數(shù)值表示______,從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算(此時(shí)的正、負(fù)號(hào)僅代表,不代表大小)。②不在同一條直線上由于動(dòng)量是矢量,所以求動(dòng)量的改變量△p時(shí),應(yīng)注意方向且遵循_______________。方向
平行四邊形定則知識(shí)梳理2.動(dòng)量的變化量
(4)動(dòng)量變化量的計(jì)算①在同一條直例題——?jiǎng)恿扛拍畹睦斫馀袛嘞铝姓f法的正誤
⑩物體的加速度不變,其動(dòng)量一定不變(
)⑨動(dòng)量相同的物體速度小的慣性大(
)⑧物體的動(dòng)量越大,其慣性也越大(
)⑦動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同(
)⑥豎直上拋的物體經(jīng)過空中同一點(diǎn)的動(dòng)量不相同(
)⑤運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向一定是該時(shí)刻的速度方向(
)④只要物體的運(yùn)動(dòng)速度大小不變,物體的動(dòng)量就保持不變(
)③同一物體的動(dòng)量越大,其速度一定越大(
)②動(dòng)量大的物體,它的速度一定也大(
)①速度大的物體,它的動(dòng)量一定也大(
)例題——?jiǎng)恿扛拍畹睦斫馀袛嘞铝姓f法的正誤
⑩物體的加速度不變例題——?jiǎng)恿扛拍畹睦斫馀袛嘞铝姓f法的正誤?動(dòng)能相等,則質(zhì)量大的動(dòng)量大(
)?動(dòng)能相等,則動(dòng)量大小也相等(
)?動(dòng)量大小相等,則質(zhì)量大的動(dòng)能小(
)?動(dòng)量大小相等,則動(dòng)能也相等(
)例題——?jiǎng)恿扛拍畹睦斫馀袛嘞铝姓f法的正誤?動(dòng)能相等,則質(zhì)量規(guī)律總結(jié)動(dòng)量與動(dòng)能的比較p=規(guī)律總結(jié)動(dòng)量與動(dòng)能的比較p=練習(xí)(2018課標(biāo)Ⅰ)高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在啟動(dòng)階段,列車的動(dòng)能?()A.與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B.與它的位移成正比C.與它的速度成正比D.與它的動(dòng)量成正比B練習(xí)(2018課標(biāo)Ⅰ)高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s,則(
)A.物體的動(dòng)量在減小B.物體的動(dòng)量在增大C.物體的動(dòng)量大小也可能不變D.物體的動(dòng)量大小一定變化例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:考慮在同一直線上和不在同一直線上這兩種情況。C物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s,則(
例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:動(dòng)量是矢量,計(jì)算動(dòng)量的變化量時(shí)注意先規(guī)定正方向。A例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:動(dòng)量是矢量,計(jì)算動(dòng)量的變例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:動(dòng)量的變化量是矢量,解題時(shí)需要注意動(dòng)量的方向,正方向的選取以求解方便為原則。羽毛球是速度最快的球類運(yùn)動(dòng)之一,運(yùn)動(dòng)員扣殺羽毛球的速度曾達(dá)到342km/h.假設(shè)羽毛球飛來的速度為90km/h,運(yùn)動(dòng)員將球以342km/h的速度反向擊回.設(shè)羽毛球的質(zhì)量為5g,試求擊球過程中羽毛球的動(dòng)量變化.例題——?jiǎng)恿孔兓康睦斫夂陀?jì)算提示:動(dòng)量的變化量是矢量,解題知識(shí)梳理1.沖量
(4)方向:沖量是______,其方向____________________。(3)單位:__________,符號(hào)_____。(2)公式:_________。(1)定義:____與________________的乘積叫做力的沖量。矢量牛頓·秒N·sI=Ft力與力的方向相同
力的作用時(shí)間知識(shí)梳理1.沖量
(4)方向:沖量是______,其方向(5)性質(zhì):
知識(shí)梳理1.沖量
③絕對(duì)性:只要有力的作用就存在沖量,恒定作用力的沖量不會(huì)為零,合力的沖量可能為零,變力的沖量也可能為零。②矢量性:對(duì)于方向恒定的力來說,沖量的方向與力的方向一致;對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的力來說,沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量改變量的方向一致。①時(shí)間性:沖量是力在時(shí)間上的積累。有力且有作用時(shí)間就有沖量,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。討論沖量一定要明確是哪個(gè)力在哪段時(shí)間上的沖量,即沖量是過程量。(5)性質(zhì):
知識(shí)梳理1.沖量
③絕對(duì)性:只要有力的作用就2.動(dòng)量定理
知識(shí)梳理①動(dòng)量定理反映了力的沖量與____________之間的因果關(guān)系,即外力的沖量是原因,物體的____________是結(jié)果。(3)動(dòng)量定理的理解(2)公式:_________________或_______________。(1)內(nèi)容:物體在一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程始末的________________等于它在這個(gè)過程中所受______的沖量。動(dòng)量變化量動(dòng)量變化量合力mv2-mv1=Ftp′-p=I動(dòng)量變化量2.動(dòng)量定理
知識(shí)梳理①動(dòng)量定理反映了力的沖量與_____
②動(dòng)量定理中的沖量是______的沖量,而不是某一個(gè)力的沖量,它可以是合力的沖量,可以是各力沖量的矢量和,也可以是外力在不同階段沖量的矢量和。
2.動(dòng)量定理
知識(shí)梳理(3)動(dòng)量定理的理解④動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng),對(duì)于微觀現(xiàn)象和高速運(yùn)動(dòng)仍然適用。③動(dòng)量定理表達(dá)式是矢量式,等號(hào)包含了大小相等、方向相同兩方面的含義。合力
②動(dòng)量定理中的沖量是______的沖量,而不是某一個(gè)力例題——沖量與功概念的區(qū)別放在水平面上質(zhì)量為m的物體,用一水平力F推它,作用時(shí)間t但物體始終沒有移動(dòng),則這段時(shí)間內(nèi)F對(duì)物體的沖量為()A.0 B.FtC.mgt
D.無法判斷提示:有力,有作用時(shí)間,該力就有沖量。
解析:對(duì)于沖量概念應(yīng)與做功相區(qū)分,當(dāng)有力作用在物體上時(shí),經(jīng)過一段時(shí)間的累積,該力就對(duì)物體有沖量。不管物體是否運(yùn)動(dòng),按照沖量的定義,物體受的沖量大小和方向只與F有關(guān),大小等于Ft,方向與F相同,因此B項(xiàng)正確。B例題——沖量與功概念的區(qū)別放在水平面上質(zhì)量為m的物體,用物體在恒定的合力作用下做直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t1
內(nèi)動(dòng)能由零增大到E1,在時(shí)間t2
內(nèi)動(dòng)能由E1
增加到2E1,設(shè)合力在時(shí)間t1
內(nèi)做的功為W1,沖量為I1,在時(shí)間t2
內(nèi)做的功是W2,沖量為I2,則
(
)A.I1<I2,W1=W2
C.I1>I2,W1<W2
例題——沖量與功概念的區(qū)別BD.I1=I2,W1<W2B.I1>I2,W1=W2物體在恒定的合力作用下做直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t1
內(nèi)動(dòng)能由零增例題——沖量與功概念的區(qū)別如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平外力F作用下以速度v沿水平面勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力F,物體由A點(diǎn)繼續(xù)
向前滑行的過程中經(jīng)過B點(diǎn),則物體由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是(
)A.v越大,摩擦力對(duì)物體的沖量越大;摩擦力做功越多B.v越大,摩擦力對(duì)物體的沖量越大;摩擦力做功與v的大小無關(guān)C.v越大,摩擦力對(duì)物體的沖量越?。荒Σ亮ψ龉υ缴貲.v越大,摩擦力對(duì)物體的沖量越??;摩擦力做功與v的大小無關(guān)
提示:力一定的情況下,作用時(shí)間越長(zhǎng),沖量越大。D例題——沖量與功概念的區(qū)別如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平?jīng)_量與功的比較規(guī)律總結(jié)沖量與功的比較規(guī)律總結(jié)練習(xí)“蹦極”運(yùn)動(dòng)中。長(zhǎng)彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人從幾十米高處跳下,將蹦極過程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng),從繩恰好伸直,到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中,下列分析正確的是(
)。A.繩對(duì)人的沖量始終向上,人的動(dòng)量先增大后減小
B.繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功,人的動(dòng)能一直減少
C.繩恰好伸直時(shí),繩的彈性勢(shì)能為零,人的動(dòng)能最大
D.人在最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力解析:從繩恰好伸直到人第一次降至最低點(diǎn)的過程中,人先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),加速度等于零時(shí),速度最大,故人的動(dòng)量和動(dòng)能都是先增大后減小,加速度等于零時(shí)(即繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力時(shí))速度最大,動(dòng)量和動(dòng)能最大,在最低點(diǎn)時(shí)人具有向上的加速度,繩對(duì)人的拉力大于人所受的重力。繩的拉力方向始終向上與運(yùn)動(dòng)方向相反,故繩對(duì)人的沖量方向始終向上,繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功。故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。A練習(xí)“蹦極”運(yùn)動(dòng)中。長(zhǎng)彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人例題——沖量大小的計(jì)算和比較如圖所示,一質(zhì)量m=3kg的物體靜止在光滑水平面上,受到與水平方向成60°角的力作用,F(xiàn)的大小為9N,經(jīng)2s時(shí)間,求:(取g=10N/kg)(1)物體重力沖量大??;(2)物體受到的支持力沖量大?。?3)力F的沖量大??;(4)合外力的沖量大小。提示:對(duì)物體進(jìn)行受力分析,確定各力和合力的大小,然后用沖量公式進(jìn)行計(jì)算。例題——沖量大小的計(jì)算和比較如圖所示,一質(zhì)量m=3kg注意:某個(gè)力的沖量的方向與合力的沖量方向不一定相同。例題——沖量大小的計(jì)算和比較解析:對(duì)物體受力分析如圖所示,則注意:某個(gè)力的沖量的方向與合力的沖量方向不一定相同。例題——例題——沖量大小的計(jì)算和比較將質(zhì)量相等的三只小球A、B、C從離地同一高度以大小相同的初速度分別上拋、下拋、平拋出去,空氣阻力不計(jì),那么,有關(guān)三球動(dòng)量和沖量的情況是(
)A.三球剛著地時(shí)的動(dòng)量相同B.三球剛著地時(shí)的動(dòng)量各不相同C.三球從拋出到著地時(shí)間內(nèi),受重力的沖量最大的是A球,最小的是B球D.三球從拋出到著地時(shí)間內(nèi),受重力的沖量均相同解析:由機(jī)械能守恒定律得,三球落地速度大小相同,但方向不同,A、B兩球速度方向相同,與C球速度方向不同,所以A、B兩球動(dòng)量相同,與C球不同。A球從拋出到落地時(shí)間最長(zhǎng),B球最短,由I=mgt知,A球重力的沖量最大,B球最小,所以C對(duì)。提示:動(dòng)量和沖量均是矢量,注意考慮方向。C例題——沖量大小的計(jì)算和比較將質(zhì)量相等的三只小球A、B、C例題——沖量大小的計(jì)算和比較(2018·甘肅西峰調(diào)研)如圖所示,豎直面內(nèi)有一個(gè)固定圓環(huán),MN是它在豎直方向上的直徑.兩根光滑滑軌MP、QN的端點(diǎn)都在圓周上,MP>QN。將兩個(gè)完全相同的小滑塊a、b分別從M、Q點(diǎn)無初速度釋放,在它們各自沿MP、QN運(yùn)動(dòng)到圓周上的過程中,下列說法中正確的是(
)A.合力對(duì)兩滑塊的沖量大小相同B.重力對(duì)a滑塊的沖量較大C.彈力對(duì)a滑塊的沖量較小D.兩滑塊的動(dòng)量變化大小相同解析這是“等時(shí)圓”,即兩滑塊同時(shí)到達(dá)滑軌底端.合力F=mgsinθ(θ為滑軌傾角),F(xiàn)a>Fb,因此合力對(duì)a滑塊的沖量較大,a滑塊的動(dòng)量變化也大;重力的沖量大小、方向都相同;彈力FN=mgcosθ,F(xiàn)Na<FNb,因此彈力對(duì)a滑塊的沖量較小.選C.提示:等時(shí)圓中,兩滑塊同時(shí)到達(dá)滑軌底端。C例題——沖量大小的計(jì)算和比較(2018·甘肅西峰調(diào)研)如圖所例題——沖量大小的計(jì)算和比較提示:摩擦力做的功與路徑有關(guān);比較沖量大小的關(guān)鍵是先判斷出時(shí)間的大小關(guān)系。BC例題——沖量大小的計(jì)算和比較提示:摩擦力做的功與路徑有關(guān);比例題——沖量大小的計(jì)算和比較例題——沖量大小的計(jì)算和比較注意:沖量的計(jì)算公式I=Ft適用于計(jì)算某個(gè)恒力的沖量。若力為同一方向上均勻變化的力,該力的沖量可以用平均力計(jì)算,若力為一般的變力則不能直接計(jì)算沖量。規(guī)律總結(jié)某個(gè)力的沖量:應(yīng)用公式I=Ft計(jì)算。僅由該力的大小和作用時(shí)間共同決定求合沖量:①如果是一維情形,可以化為代數(shù)和,如果不在一條直線上,求合沖量遵循平行四邊形定則或用正交分解法求出。②兩種方法:可分別求每一個(gè)力的沖量,再求各沖量的矢量和,I合=F1Δt1+F2Δt2+F3Δt3+…;如果各力的作用時(shí)間相同,也可以先求合力,再用I合=F合Δt求解。沖量的計(jì)算注意:沖量的計(jì)算公式I=Ft適用于計(jì)算某個(gè)恒力的沖量。若例題——?jiǎng)恿慷ɡ淼睦斫馕矬w受到的沖量越大,則()A.它的動(dòng)量一定越大B.它的動(dòng)量變化一定越快C.它的動(dòng)量的變化量一定越大D.它所受到的作用力一定越大提示:物體沖量的大小影響的是物體動(dòng)量變化量,與動(dòng)量之間沒有必然聯(lián)系。C例題——?jiǎng)恿慷ɡ淼睦斫馕矬w受到的沖量越大,則()A.規(guī)律總結(jié)不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的變化。合外力的沖量是引起動(dòng)量變化的原因,而動(dòng)量變化是沖量作用的必然結(jié)果。動(dòng)量定理的理解動(dòng)量定理說明的是合外力的沖量與動(dòng)量變化量的關(guān)系,反映了力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng),與物體的初、末動(dòng)量以及某一時(shí)刻的動(dòng)量無必然聯(lián)系。動(dòng)量定理的整個(gè)式子反映了一個(gè)過程,即力的時(shí)間積累效果引起動(dòng)量的變化。由Ft=p′-p,得F=動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率。即物體所受的合外力等于物體的規(guī)律總結(jié)不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的變化。合外力的沖量是引試在以下物理情境中,用牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量定理動(dòng)量定理與牛頓第二定律雖然動(dòng)量定理是從牛頓第二定律推導(dǎo)出來的,但牛頓第二定律只能說明在力的作用下動(dòng)量改變的快慢,而動(dòng)量定理說明的是在力的持續(xù)作用下,經(jīng)過時(shí)間的積累,物體的動(dòng)量究竟改變了多少。質(zhì)量為m的物體,在合力F的作用下,經(jīng)過一段時(shí)間t,速度由v變?yōu)関’F=ma牛頓第二定律的另一種表達(dá)形式規(guī)律總結(jié)試在以下物理情境中,用牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量定理動(dòng)量定理與牛頓例題——用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接傳來的籃球。接球時(shí),兩手隨球迅速收縮至胸前。這樣做的目的是(
)A.減小球?qū)κ值臎_量
B.減小球?qū)κ值臎_擊力C.減小球的動(dòng)量變化量
D.減小球的動(dòng)能變化量提示:在這一過程中,球的動(dòng)量變化是一定的。B例題——用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接例題——用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象(多選)從同樣高度靜止落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是(
)A.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大,而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小C.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用力大,而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小
CD提示:在這一過程中,玻璃杯的速度均是由某一速度變?yōu)榱?。例題——用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象(多選)從同樣高度靜止落下規(guī)律總結(jié)如:沖床沖壓工件時(shí),縮短力的作用時(shí)間,產(chǎn)生很大的作用力;而在輪渡碼頭上裝有橡皮輪胎;搬運(yùn)玻璃等易碎物品時(shí),包裝箱內(nèi)放些碎紙、刨花、塑料等,都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間,減小作用力。
應(yīng)用動(dòng)量定理定性解釋有關(guān)現(xiàn)象當(dāng)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí),力的作用時(shí)間t越短,力F就越大;力的作用時(shí)間t越長(zhǎng),力F就越小規(guī)律總結(jié)如:沖床沖壓工件時(shí),縮短力的作用時(shí)間,產(chǎn)生很大的作用如:用鐵錘猛擊放在某人身上的石板時(shí),石裂而不傷人,就是由于鐵錘打擊石板的時(shí)間極短,鐵錘對(duì)石板的沖量很小,石板的動(dòng)量幾乎不變,躺著的人才不會(huì)受傷害。規(guī)律總結(jié)應(yīng)用動(dòng)量定理定性解釋有關(guān)現(xiàn)象當(dāng)作用力F一定時(shí),
如:用鐵錘猛擊放在某人身上的石板時(shí),石裂而不傷人,就是由于鐵練習(xí)從高處跳到低處,為了安全,一般都是讓腳尖先著地,這樣做是為了(
)。A.減小沖量B.減小動(dòng)量的變化量C.增大與地面的沖擊時(shí)間,從而減小沖力D.增大人對(duì)地面的壓強(qiáng),起到安全作用C練習(xí)從高處跳到低處,為了安全,一般都是讓腳尖先著地,這樣做是例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力(2015·安徽理綜)一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn),距離A點(diǎn)5m的位置B處是一面墻,如圖所示。物塊以v0=9m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng),在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s,碰后以6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止,g取10m/s2.(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;提示:在從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,初末狀態(tài)的動(dòng)能均已知,選用動(dòng)能定理求解。例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力(2015·安徽理綜)一質(zhì)量為例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力解析:取向右為正方向,碰后物塊速度v′=-6m/s由動(dòng)量定理得:FΔt=mv′-mv解得F=-130N其中“-”表示墻面對(duì)物塊的平均作用力方向向左.(2)若碰撞時(shí)間為0.05s,求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F;提示:碰撞前后的速度變化可知,列動(dòng)量定理等式時(shí)注意規(guī)定正方向。答案:130N.例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力解析:取向右為正方向,碰后物塊例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力解析:對(duì)物塊反向運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用動(dòng)能定理得(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W.答案:9J.提示:求功首選動(dòng)能定理。解得W=9J例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力解析:對(duì)物塊反向運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用(2015·重慶理綜)高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))。此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng),若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為(
)
例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力提示:安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)時(shí),人的速度為零;在該作用力作用期間,列動(dòng)量定理的等式求解,注意不要忽略重力。A(2015·重慶理綜)高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力例題——利用動(dòng)量定理求平均沖力④根據(jù)動(dòng)量定理列方程,如有必要還需要補(bǔ)充其他方程,最后代入數(shù)據(jù)求解。用動(dòng)量定理解題的基本思路①確定研究對(duì)象。在中學(xué)階段用動(dòng)量定理討論的問題,其研究對(duì)象一般僅限于單個(gè)物體。
②對(duì)物體進(jìn)行受力分析??上惹竺總€(gè)力的沖量,再求各力沖量的矢量和——合力的沖量;或先求合力,再求其沖量。③抓住過程的初、末狀態(tài),選好正方向,確定各動(dòng)量和沖量的正負(fù)號(hào)。④根據(jù)動(dòng)量定理列方程,如有必要還需要補(bǔ)充其他方程,最后代入數(shù)用動(dòng)量定理解題的基本思路②列方程時(shí)一定要先選定正方向,嚴(yán)格使用矢量式。規(guī)律總結(jié)注意:①應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí),一定要對(duì)物體進(jìn)行受力分析,明確各個(gè)力和合力是正確應(yīng)用動(dòng)量定理的前提。用動(dòng)量定理解題的基本思路②列方程時(shí)一定要先選定正方向,嚴(yán)格使練習(xí)一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí),與另一輛迎面駛來的轎車相撞,兩車相撞后,兩車車身因相互擠壓,皆縮短了0.5m,據(jù)測(cè)算兩車相撞前速度約為30m/s.(1)試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力。
提示:兩車碰撞的過程可認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到靜止。
解析:兩車相撞時(shí)認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止,位移為0.5m.根據(jù)動(dòng)量定理Ft=Δp=mv0
練習(xí)一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí),與另一輛迎面駛來的轎車相撞,兩車相撞練習(xí)(2)若此人系有安全帶,安全帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)間是1s,求這時(shí)人體受到的平均沖力.練習(xí)(2)若此人系有安全帶,安全帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)(2018北京理綜)2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì),跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下,長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接,滑道BC高h(yuǎn)=10m,C是半徑R=20m圓弧的最低點(diǎn)。質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開始勻加速下滑,加速度a=4.5m/s2,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/s2。(1)求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L;(2)求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量I的大小;(3)若不計(jì)BC段的阻力,畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的受力圖,并求其所受支持力FN的大小。例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量提示:在AB段這一過程中,運(yùn)動(dòng)員合外力的沖量等于其動(dòng)量的變化。答案(1)100m(2)1800N·s(3)受力圖見解析3900N(2018北京理綜)2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì),例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2)根據(jù)動(dòng)量定理,有I=mvB-mvA=1800N·s(3)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的受力分析如圖根據(jù)動(dòng)能定理,運(yùn)動(dòng)員在BC段運(yùn)動(dòng)的過程中,有根據(jù)牛頓第二定律,有例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2)根據(jù)動(dòng)量定理例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2018·廣東珠海調(diào)研)將質(zhì)量為0.5kg的小球以20m/s的初速度豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,以下判斷正確的是
(
)A.小球從被拋出至到達(dá)最高點(diǎn)受到的沖量大小為10N·sB.小球從被拋出至落回出發(fā)點(diǎn)動(dòng)量的變化量大小為零C.小球從被拋出至落回出發(fā)點(diǎn)受到的沖量大小為10N·sD.小球從被拋出至落回出發(fā)點(diǎn)動(dòng)量的變化量大小為10N·s
提示:小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),其速度為零;計(jì)算沖量或者動(dòng)量的變化量時(shí)注意規(guī)定正方向。A例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2018·廣東珠例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng),其速度圖象如圖所示,則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是(
)A.10N·s10N·sB.10N·s-10N·sC.010N·sD.0-10N·s
提示:列動(dòng)量定理等式時(shí)注意正方向;v-t圖象中,t軸以上表示v方向?yàn)檎较颍瑃軸以下表示v方向?yàn)樨?fù)方向。D例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量質(zhì)量為1kg例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)量變化量(2018江蘇單科)如圖所示,懸掛于豎直彈簧下端的小球質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)速度的大小為v,方向向下。經(jīng)過時(shí)間t,小球的速度大小為v,方向變?yōu)橄蛏?。忽略空氣阻力,重力加速度為g,求該運(yùn)動(dòng)過程中,小球所受彈簧彈力沖量的大小。
答案:2mv+mgt.解析:取向上為正方向,由動(dòng)量定理得mv-(-mv)=I提示:在該運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧彈力為變力,其沖量的大小可通過動(dòng)量定理求解。例題——利用動(dòng)量定理求力的沖量或動(dòng)
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