【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第6章第一節(jié)沖量 動量 動量定理課件 大綱

第一節(jié)沖量動量動量定理第一節(jié)沖量動量動量定理基礎(chǔ)知識梳理課堂互動講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)知識梳理一、沖量1．定義：力F和力的_________的乘積Ft叫做力的沖量．2．表達式：I＝Ft.3．矢量性：沖量是矢量，它的方向由__的方向決定．4．物理意義：表示力對____的積累．5．作用效果：使物體的____發(fā)生變化．作用時間t力時間動量二、動量1．定義：物體的______與______的乘積mv叫做動量．2．表達式：p＝__.3．動量的三性(1)矢量性：方向與________的方向相同．(2)瞬時性：動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量，是針對某一____而言的．(3)相對性：大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對____的動量．質(zhì)量m速度v瞬時速度時刻地面mv三、動量定理1．內(nèi)容：物體所受合力的____等于物體的____變化．2．表達式：Ft＝Δp＝p′－p.3．矢量性：動量變化的方向與____方向相同，還可以在某一方向上應(yīng)用動量定理．沖量動量沖量課堂互動講練一、對沖量的理解與計算1．對沖量的理解(1)時間性：沖量是力在時間上的積累，討論沖量一定要明確是哪個力在哪段時間上的沖量，即沖量是過程量．(2)矢量性：當(dāng)力F為恒力時，I的方向與力F的方向相同；當(dāng)力F為變力時，I的方向由動量變化的方向確定．(3)絕對性：只要有力的作用就存在沖量，恒定作用力的沖量不會為零，合力的沖量可能為零，變力的沖量也可能為零．2．沖量的計算(1)恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計算．(2)變力的沖量②作出F－t變化圖線，圖線與t軸夾的面積即表示為變力的沖量．如圖6－1－1所示．③對于易確定始、末時刻動量的情況，可用動量定理求解，即通過求Δp間接求出沖量．圖6－1－1特別提醒：力與時間均與參考系無關(guān)，只要有力作用在物體上，就一定存在沖量，即恒定作用力的沖量不會為零，但是合外力的沖量可能為零，變力的沖量也可能為零．即時應(yīng)用1.(2011年豐臺區(qū)模擬)質(zhì)量為m的物塊以初速度v0從光滑斜面底端向上滑行，到達最高位置后再沿斜面下滑到底端，則物塊在此運動過程中(

)A．上滑過程與下滑過程中物塊所受重力的沖量相等B．整個過程中物塊所受彈力的沖量為零C．整個過程中物塊的合外力沖量為零D．整個過程中物塊的合外力沖量大小為2mv0答案：AD二、動量、動動能、動量變變化的比較

名稱項目動量動能動量變化定義物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運動而具有的能量物體末動量與初動量的矢量差定義式p＝mvΔp＝p′－p

名稱項目動量動能動量變化矢標(biāo)性矢量標(biāo)量矢量特點狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程Δp＝mv′－mv特別提醒：(1)物體動量的變化率等于它所受的力，這是牛頓第二定律的另一種表達形式．(2)動能從能量的角度描述物體的形態(tài)，動量從運動的角度描述物體的狀態(tài)．即時應(yīng)用2.一個質(zhì)量不變變的物體，動動量變化的大大小為5kg·m/s，這說明()A．物體體的動動量在在減小小B．物體體的動動量在在增大大C．物體體的動動量大大小可可能不不變D．物體體的動動能可可能不不變解析：：選CD.動量是是矢量量，動動量變變化了了5kg··m/s，物體體動量量的大大小可可能在在增加加，也也可能能在減減小，，還可可能不不變．．如物物體以以大小小為5kg··m/s的動量量做勻勻速圓圓周運運動時時，物物體的的動量量大小小保持持不變變，當(dāng)當(dāng)末動動量方方向與與初動動量方方向間間的夾夾角為為60°°時，物物體的的動量量變化化的大大小為為5kg··m/s，而動動能未未變，，故C、D正確．．三、動動量定定理的的理解解和應(yīng)應(yīng)用1．動量量定理理的理理解(1)動量定定理表表達了了合外外力的的沖量量和物物體動動量變變化的的關(guān)系系．I合＝Δp是一個個矢量量式，，即①I合與Δp大小相相等．．②I合與Δp方向相相同．．(2)I合表示物物體受受到的的所有有力的的總沖沖量．．各力力的作作用時時間可可以相相同，，也可可以不不同．．①若各各力作作用時時間相相同，，且都都是恒恒力，，則I合＝F合t.②若各各力作作用時時間不不同，，則I合＝F1t1＋F2t2＋…即求出出各外外力在在相應(yīng)應(yīng)時間間內(nèi)的的沖量量，然然后求求出它它們的的矢量量和．．(3)系統(tǒng)物物體之之間的的內(nèi)力力，即即相互互作用用力不不會改改變系系統(tǒng)的的總動動量．．2．動量量定理理的應(yīng)應(yīng)用(1)確定研研究對對象．．在中中學(xué)階階段用用動量量定理理討論論的問問題，，其研研究對對象一一般僅僅限于于單個個物體體．(2)對物體體進行行受力力分析析．可可以先先求每每個力力的沖沖量，，再求求各力力沖量量的矢矢量和和——合力的的沖量量；或或先求求合力力，再再求其其沖量量．(3)選好正正方向向，確確定過過程的的初末末狀態(tài)態(tài)，確確定各各動量量和沖沖量的的正負(fù)負(fù)號．．(4)根據(jù)動動量定定理列列方程程．如如有必必要，，還需需要補補充其其他方方程式式，最最后代代入數(shù)數(shù)據(jù)求求解．．特別提提醒：：在動力力學(xué)問問題中中，不不涉及及加速速度和和位移移的情情況下下，用用動量量定理理求解解一般般比較較簡便便．即時應(yīng)用圖6－1－23．如圖6－1－2所示，跳水運動員(圖中用一小圓圈表示)，從某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知運動員的質(zhì)量m＝60kg，初速度為v0＝10m/s.若經(jīng)過1s，速度為v＝10m/s，則在此過程中，運動員的動量變化為(g取10m/s2，不計空氣阻力)(

)解析：：選A.運動員員做的的是平平拋運運動，，因此初初、末末速度度不在在一條條直線線上，，但據(jù)動動量定定理可可得Δp＝I＝mgt＝600kg··m/s.經(jīng)典題型探究子用電鉆給建筑物鉆孔時，鉆頭所受的阻力與深度成正比，若鉆頭勻速鉆進時第1秒內(nèi)阻力的沖量為100N·s，求5秒內(nèi)阻力的沖量．例1求變力的沖量題型一【思路點點撥】由于鉆鉆頭所所受阻阻力與與深度度成正正比，，所以以可以以采用用平均均值法法求解解．【解析】平均值值法：：鉆頭頭所受受的阻阻力與與深度度成正正比，，而鉆鉆頭又又是勻勻速鉆鉆進，，即深深度與與時間間成正正比，，因此此阻力力與時時間成成正比比，可可以用用平均均值來來求變變力的的沖量量．設(shè)阻力力與時時間的的比例例常數(shù)數(shù)為k，則F阻＝kt，圖象法法：設(shè)設(shè)鉆頭頭鉆進進墻壁壁的深深度為為s，則鉆鉆頭受受到的的阻力力為F阻＝ks，k為比例例系數(shù)數(shù)，又又因鉆鉆頭是是勻速速鉆進進的，，即s＝vt，所以以F阻＝kvt，阻力力與時時間t成正比比．F－t圖線如如圖6－1－3所示，，比較較第1秒內(nèi)和和前5秒內(nèi)的的面積積知，，5秒內(nèi)的的沖量量為I2＝2500N··s.【答案】2500N··s圖6－1－3例2用動量定理解釋現(xiàn)象題型二如圖6－1－4所示，，一鐵鐵塊壓壓著一一紙條條放在在水平平桌面面上，，當(dāng)以以速度度v抽出紙紙條后后，鐵鐵塊掉掉在地地上的的P點．若若以2v速度抽出紙紙條，則鐵鐵塊落地點點為()圖6－1－4A．仍在P點B．在P點左邊C．在P點右邊不遠(yuǎn)遠(yuǎn)處D．在P點右邊原水水平位移的的兩倍處【解析】紙條抽出的的過程，鐵鐵塊所受的的滑動摩擦擦力一定，，以v的速度抽出出紙條，鐵鐵塊所受滑滑動摩擦力力的作用時時間較長，，由I＝Fft＝mv0得鐵塊獲得得速度較大大，平拋運運動的水平平位移較大大．以2v的速度抽出出紙條的過過程，鐵塊塊受滑動摩摩擦力的作作用時間較較短，鐵塊塊獲得速度度較小，平平拋運動的的水平位移移小，故B選項正確．．【答案】B【規(guī)律總結(jié)】用動量定理理解釋的現(xiàn)現(xiàn)象一般可可分為兩類類：(1)物體的動量量變化一定定，此時力力的作用時時間越短，，力就越大大；時間越越長，力就就越?。?2)作用力一定定，此時力力的作用時時間越長，，動量變化化越大；力力的作用時時間越短，，動量變化化越?。址治鰡栴}時時，要把哪哪個量一定定，哪個量量變化搞清清楚．用動量定理理求平均沖沖力例3(滿分樣板8分)如圖6－1－5所示，某同同學(xué)在電視視中觀看我我國運載火火箭發(fā)射的的實況錄像像．報道中中介紹：發(fā)發(fā)射塔架的的高度為100m，火箭總質(zhì)質(zhì)量為200t．他用題型三圖6－1－5電子表測出出火箭點火火后8s末，火箭底底部剛好通通過發(fā)射塔塔架的頂部部．把火箭箭在開始階階段的運動動視為勻加加速運動，，那么這一一階段火箭箭產(chǎn)生的推推力是多大大？(取g＝10m/s2)(不考慮火箭箭質(zhì)量的變變化)解題樣板火箭通過發(fā)發(fā)射塔架頂頂部時的速速度大小為為【答案】2.625×106N變式訓(xùn)練據(jù)報道，一一輛轎車高高速強行超超車時，與與迎面馳來來的另一輛輛轎車相撞撞．兩車身身因碰撞擠擠壓，皆縮縮短了約0.5m，根據(jù)測算算相撞時兩兩車車速約約為109km/h，試求碰撞撞過程中車車內(nèi)質(zhì)量是是60kg的人受到的的平均沖擊擊力約為多多少？(運算過程及及結(jié)果均保保留兩位有有效數(shù)字)解析：兩車相碰時時認(rèn)為人隨隨車一起做做勻減速運運動直到停停止，此過過程位移為為0.5m設(shè)人隨車做做勻減速運運動的時間間為t已知v0≈30m/s根據(jù)動量定定理有Ft＝mv0解得F＝5.4×104N.答案：5.4×104N應(yīng)用動量定定理處理流流體問題題型四例4高壓采煤水水槍出水口口的截面積積為S，水的射速速為v，射到煤煤層上后后，水速速度為零零，若水水的密度度為ρ，求水對對煤層的的沖力．．【思路點撥撥】我們?nèi)∫灰恍《螘r時間內(nèi)射射到煤層層上的水水進行研研究，這這部分水水在較短短時間內(nèi)內(nèi)速度變變?yōu)榱?，，煤一定定對水產(chǎn)產(chǎn)生力的的作用．．因此，，可以由由動量定定理來求求煤對水水的平均均作用力力，再由由牛頓第第三定律律就知道道水對煤煤的作用用力．【解析】設(shè)在Δt時間內(nèi)射射出的水水的質(zhì)量量為Δm，則Δm＝ρSvΔt，以Δm為研究對對象，它它在Δt內(nèi)動量變變化為ΔP＝Δm(0－v)＝－ρSv2Δt.設(shè)F為水對煤煤層的沖沖力，F(xiàn)′為煤層對對水的反反沖力，，以F′的方向為為正方向向．根據(jù)