動量定理 高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

情景引入思考1：上述兩幅圖均發(fā)生了什么運動？思考2：安全氣囊、海綿墊為什么能夠起到保護的作用？

動量定理問題情景1：在光滑水平面上的質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下，經(jīng)過時間t，速度由v

變?yōu)関′.可得Ft=mv′-

mv

，即Ft=p′-p

【分析】如圖所示,物體的初動量為p=mv,末動量為p′=mv′

,由加速度的定義式:由牛頓第二定律

F=ma,問題情景2：假設(shè)在拉力F和阻力f的共同作用下，質(zhì)量為m的物塊的速度由v1

變?yōu)関2

，已知兩力作用的時間為t，試運用運動學公式和牛頓第二定律來表述加速度，聯(lián)立兩式消去加速度，找出力與質(zhì)量和速度的關(guān)系。沖量動量一、沖量1.定義：某力的沖量為該力和該力作用時間的乘積叫做該力的沖量I。2.表達式：I=Ft（公式中的F為恒力）3.單位：在國際單位制中，沖量的單位是牛·秒，符號是N·s4.對沖量的理解：（1）沖量為矢量，方向由該力方向決定；（2）沖量是過程量，反映力對時間的積累效應（3）公式中F為恒力，若是變力求沖量不可直接用。可以用平均值或者F-t圖像求解【例題1】如圖所示，一物體靜止在水平地面上，受到與水平方向成60度角的恒力F的作用，時間t后，物體仍然保持靜止，現(xiàn)有以下看法A、物體所受拉力F的沖量方向水平向右B、物體所受拉力F的沖量大小為Ftcos60°C、物體所受摩擦力的沖量大小為0D、物體所受合力的沖量大小為0你認為這些看法正確嗎？請簡述你的理由【例題2】質(zhì)量m=2kg的物體，在a=370的光滑斜面的頂端由靜止滑下，已知斜面的長為s=12m，g=10m/s2,物體由斜面的頂端下滑到底端的過程中.求:(1)物體所受各個力各自的沖量？(2)合力的沖量？思考：（3）如何求合力的沖量？合力沖量：1、I=F1t1＋F2t2＋··（注意方向）；2、I合=F合·Δt（4）有哪些方法可以求物體到達底部的速度？5.沖量與功的聯(lián)系：沖量功區(qū)別公式標、矢量意義正負作用效果單位N·SI=FtW=Fxcosθ矢量標量N·m（J）力對時間的積累,對應一段時間力對位移的積累,對應一段位移正負表示與正方向相同或相反正負表示動力做功或阻力做功改變物體的動量改變物體的動能二、動量定理1.內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化，這就是動量定理。2.表達式：3.對公式的理解：（1）公式中的I指的是合外力的沖量；（2）該公式只考慮初末狀態(tài)，不考慮中間過程；（3）動量的變化率指的是合外力。4.動量定理的應用：（1）定性分析：安全氣囊，海綿墊等等手機殼雞蛋托泡沫網(wǎng)船靠岸時邊緣上的廢舊輪胎摩托車頭盔里的襯墊跳高用的海綿墊用動量定理解釋下列情況：越長，一定，越短，則F越小.則F越大.一定，——緩沖作用4.動量定理的應用：（2）定量計算：【例題3】一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01s。球棒對壘球的平均作用力是多大？

【例題4】如圖所示，一高空作業(yè)的工人重為600N，系一條長為L＝5m的安全帶，若工人不慎跌落時安全帶的緩沖時間t＝1.2s，則安全帶受的平均拉力是多少？(g取10m/s2)

【例題5】使用高壓水槍作為切割機床的切刀具有獨特優(yōu)勢，得到廣泛應用，如圖所示，若水柱截面為S，水