2

動量定理2動量定理動量定理優(yōu)秀課件1自主閱讀自我檢測一、沖量1.定義:力與力的

的乘積。

2.公式:I=

。

3.單位:

,符號是

。

4.矢量性:方向與

相同。

5.物理意義:反映力的作用對

的積累效應。

二、動量定理1.內容:物體在一個過程中所受力的

等于它在這個過程始末的

。

2.表達式:I=

或F(t'-t)=

。

作用時間

F(t'-t)牛·秒

N·s力的方向時間沖量動量變化量p'-pmv'-mv自主閱讀自我檢測一、沖量作用時間F(t'-t)牛·秒N自主閱讀自我檢測三、動量定理的應用1.根據動量定理可知F=

,如果物體的動量變化一定,那么作用的時間短(或長),物體受的力就

。

2.玻璃杯從同樣的高度落到地面或地毯時,在與地面或地毯的相互作用中,兩種情況下初動量

,末動量

(均為0),動量的變化

,但是堅硬的地面與杯子的作用時間

,作用力

些,杯子易碎;柔軟的地毯與杯子的作用時間

,作用力會

些,杯子不易碎。

大(或小)相同相同相等短大長小自主閱讀自我檢測三、動量定理的應用大(或小)相同相同相等短大自主閱讀自我檢測1.正誤判斷(1)沖量是矢量,恒力的沖量方向與恒力的方向相同。(

)(2)力越大,力對物體的沖量越大。(

)(3)若物體在一段時間內,其動量發(fā)生了變化,則物體在這段時間內的合外力一定不為零。(

)(4)物體所受合外力沖量越大,它的動量也越大。(

)(5)物體所受合外力沖量的方向與物體動量變化量的方向相同。(

)√×解析:決定沖量大小的量還有時間,若時間極短,沖量也可能很小?！獭两馕?由動量定理可知,物體所受合外力沖量等于動量變化量?！套灾鏖喿x自我檢測1.正誤判斷√×解析:決定沖量大小的量還自主閱讀自我檢測2.放在水平桌面上的物體質量為m,用一個大小為F的水平推力推它t秒,物體始終不動,那么t秒內,推力對物體的沖量大小是(

)A.F·t B.mg·tC.0 D.無法計算答案:A

解析:根據沖量的定義,沖量的大小是力與其作用時間的乘積,與重力無關,故A項正確。自主閱讀自我檢測2.放在水平桌面上的物體質量為m,用一個大小自主閱讀自我檢測3.(多選)從同樣高度落下的玻璃杯,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量大,而掉在草地上的玻璃杯動量小B.掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大,掉在草地上的玻璃杯動量改變小C.掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快,掉在草地上的玻璃杯動量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時,相互作用時間短,而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時,相互作用時間長答案:CD自主閱讀自我檢測3.(多選)從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥問題一問題二當堂檢測對沖量的理解情境探究1.工人師傅在安裝地板磚時,用橡膠錘子輕輕敲擊地板磚把地板磚安放好,工人師傅為什么用橡膠錘子而不用鐵錘子?為什么要輕輕敲擊地板磚而不是用力敲擊?要點提示:用橡膠錘子敲擊地板磚,可以經過較長的時間使速度減小到0,在動量變化相同的情況下,地板磚受到的沖擊力小,從而保護地板磚不被敲破。輕輕敲擊地板磚,錘子的動量變化量小,對地板磚的作用力小,用力敲擊地板磚,錘子的動量變化量大,對地板磚的作用力大,很容易敲碎地板磚。問題一問題二當堂檢測對沖量的理解要點提示:用橡膠錘子敲擊地板問題一問題二當堂檢測2.做一做:將紙條的一端壓在鋼筆帽下,如圖a,用手慢慢拉動紙條,會看到什么現象?如圖b,拉緊紙條,用手向下快速擊打紙條,會看到什么現象?請解釋原因。要點提示:圖a,用手慢慢拉動紙條,可以看到鋼筆帽跟著紙帶移動起來。圖b,拉緊紙條,用手向下快速擊打紙條,紙條從鋼筆帽下抽出,鋼筆帽靜止不動。物體動量的改變取決于外力的沖量大小,鋼筆帽在水平方向受到紙條的摩擦力可近似認為兩次相同,第一次作用時間長,動量變化大,鋼筆帽動;第二次作用時間短,沖量小,動量變化小,鋼筆帽不動。問題一問題二當堂檢測2.做一做:將紙條的一端壓在鋼筆帽下,如問題一問題二當堂檢測知識歸納1.對沖量的理解(1)沖量是過程量:沖量描述的是作用在物體上的力對一段時間的積累效應,與某一過程相對應。(2)沖量是矢量:①在作用時間內力的方向不變時,沖量的方向與力的方向相同;②如果力的方向是變化的,則沖量的方向與相應時間內物體動量變化量的方向相同。2.沖量的計算(1)若物體受到恒力的作用,力的沖量的數值等于力與作用時間的乘積,沖量的方向與恒力方向一致;(2)若力為同一方向隨時間均勻變化的力,該力的沖量可以用平均力計算;(3)若力為一般變力,則不能直接計算沖量。問題一問題二當堂檢測知識歸納問題一問題二當堂檢測典例剖析例題1如圖所示,在傾角α=37°的斜面上,有一質量為5kg的物體沿斜面滑下,物體與斜面間的動摩擦因數μ=0.2,求:(1)物體下滑2s的時間內,物體所受各力的沖量;(2)合力的沖量。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:(1)重力的沖量:IG=G·t=mg·t=5×10×2

N·s=100

N·s,方向豎直向下。支持力的沖量:IN=FN·t=mgcos

α·t=5×10×0.8×2

N·s=80

N·s,方向垂直斜面向上。摩擦力的沖量:IFf=Ff·t=μmgcos

α·t=0.2×5×10×0.8×2

N·s=16

N·s,方向沿斜面向上。問題一問題二當堂檢測典例剖析解析:(1)重力的沖量:IG=G問題一問題二當堂檢測(2)合力的沖量等于各個力沖量的矢量和,遵循矢量合成的平行四邊形定則。方法1:(利用正交分解法求各個沖量的矢量和)沿斜面和垂直斜面建立坐標系xOy,則Ox軸:各個力沖量的矢量和Ix=IGsin

α-If=44

N·sOy軸:各個力沖量的矢量和Iy=IN-IGcos

α=0方法2:(先求合力,若合力為恒力,則I=Ft)合力為F=mgsin

α-μmgcos

α=22

N,方向:沿斜面向下。合力沖量I=Ft=44

N·s,方向與F同向,即沿斜面向下。答案:見解析第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測(2)合力的沖量等于各個力沖量的矢量和,問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法

計算合力沖量的方法(1)分別計算各個力的沖量,然后利用正交分解法或合成法求合力的沖量,這與求合力的方法相同。(2)先求合力,若合力為恒力,則I=Ft。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法計算合力沖量的方法第一章2問題一問題二當堂檢測變式訓練

1如圖所示,一質量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F作用,F的大小為9N,經2s時間,求:(g取10m/s2)(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的沖量大小。(4)合外力的沖量大小。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測變式訓練1如圖所示,一質量m=3kg問題一問題二當堂檢測解析:對物體受力分析如圖所示,則(1)重力的沖量IG=mgt=3×10×2

N·s=60

N·s。(2)支持力的沖量IFN=FNt=(mg-Fsin

60°)t=（3×10-9×）×2

N·s=44.4

N·s。(3)力F的沖量IF=Ft=9×2

N·s=18

N·s。(4)合外力的沖量I合=Fcos

60°·t=9×0.5×2

N·s=9

N·s。答案:(1)60N·s

(2)44.4N·s

(3)18N·s

(4)9N·s第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測解析:對物體受力分析如圖所示,則第一章問題一問題二當堂檢測對動量定理的理解及應用情境探究1.如圖所示,跳高比賽時,在運動員落地處為什么要放很厚的海綿墊子?要點提示:人落到海綿墊子上時,可經過較長的時間使速度減小為零,在動量變化相同的情況下,人受到的沖擊力減小,從而對運動員起到保護作用。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測對動量定理的理解及應用要點提示:人落到海問題一問題二當堂檢測2.如圖所示,光滑水平面上的一個質量為m的物體受到水平恒力F,在力F作用下,經過時間t,速度從v變?yōu)関',試應用牛頓第二定律和運動學公式推導物體的動量變化量Δp與恒力F及作用時間t的關系。要點提示:由牛頓第二定律:F=ma,由運動學公式:v'-v=at,動量變化量Δp=mv'-mv=mat=Ft。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測2.如圖所示,光滑水平面上的一個質量為m問題一問題二當堂檢測知識歸納動量定理的理解和應用(1)動量定理的表達式F·Δt=mv'-mv是矢量式,等號包含了合外力的沖量與動量變化量的大小相等、方向相同兩方面的含義。(2)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原因。沖量反映了力對時間的積累效應,與物體的初、末動量以及某一時刻的動量無必然聯系。(3)公式中的F是物體所受的合外力,若合外力是變力,則F應是合外力在作用時間內的平均值。(4)適用對象:動量定理的研究對象通常為單個物體或者可以看作整體的物體系統。(5)適用范圍:動量定理不僅適用于宏觀物體的低速運動,也適用于微觀物體的高速運動。不論是變力還是恒力,不論物體的運動軌跡是直線還是曲線,動量定理都適用。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測知識歸納第一章2動量定理—2020-問題一問題二當堂檢測典例剖析例題2在撐竿跳高場地落地點鋪有厚厚的海綿墊子的目的是減少運動員受傷,理由是(

)A.減小沖量,起到安全作用B.減小動量變化量,起到安全作用C.墊子的反彈作用使人安全D.減小動量變化率,起到安全作用答案:D

解析:跳高運動員在落地的過程中,動量變化一定,由動量定理可知,運動員受到的沖量I一定,跳高運動員在跳高時落到海綿墊上可以延長著地過程的作用時間t,由I=Ft可知,延長時間t可以減小運動員所受到的平均沖力F,即減小動量變化率,起到安全作用,故D正確,ABC錯誤。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測典例剖析答案:D第一章2動量定理—問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法

利用動量定理定性分析兩類現象(1)物體的動量變化量一定時,力的作用時間越短,力就越大;反之,力就越小。(2)作用力一定時,力的作用時間越長(或短),動量變化量越大(或小)。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法利用動量定理定性分析兩類現象第問題一問題二當堂檢測變式訓練

2(多選)如圖所示,把重物G壓在紙帶上,用一水平力緩慢拉動紙帶,重物跟著紙帶一起運動,若迅速拉動紙帶,紙帶將會從重物下抽出,解釋這些現象的正確說法是(

)A.在緩慢拉動紙帶時,重物和紙帶間摩擦力小B.在迅速拉動紙帶時,紙帶給重物的摩擦力大C.在緩慢拉動紙帶時,紙帶給重物的沖量大D.在迅速拉動紙帶時,紙帶給重物的沖量小答案:CD

解析:在緩慢拉動紙帶時,重物與紙帶之間是靜摩擦力,在迅速拉動紙帶時,它們之間是滑動摩擦力,靜摩擦力與滑動摩擦力可認為近似相等。緩慢拉動紙帶時,作用時間長,摩擦力的沖量大,重物的動量變化大,所以重物跟著紙帶一起運動;迅速拉動紙帶時,作用時間短,滑動摩擦力的沖量小,重物的動量變化小,所以重物幾乎不動。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測變式訓練2(多選)如圖所示,把重物G壓問題一問題二當堂檢測例題3質量m=70kg的撐竿跳高運動員從h=5.0m高處落到海綿墊上,經Δt1=1s后停止,則該運動員身體受到的平均沖力約為多少?如果是落到普通沙坑中,經Δt2=0.1s停下,則沙坑對運動員的平均沖力約為多少?(g取10m/s2)解析:以全過程為研究對象,初、末動量的數值都是0,所以運動員的動量變化量為零,根據動量定理,合力的沖量為零,根據自由落體運動的知識,物體下落到地面上所需要的時間是t=1

s從開始下落到落到海綿墊上停止時,mg(t+Δt1)-FΔt1=0代入數據,解得F=1

400

N下落到沙坑中時,mg(t+Δt2)-F'Δt2=0代入數據,解得F'=7

700

N。答案:1400N

7700N第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當堂檢測例題3質量m=70kg的撐竿跳高運動員問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法

(1)用動量定理解題的基本思路

(2)對過程較復雜的運動,可分段用動量定理,也可整個過程用動量定理。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)【高中物理新教材】動量定理PPT優(yōu)秀課件1【高中物理新教材】動量定理PPT優(yōu)秀課件1問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法(1)用動量定理解題的基本思路問題一問題二當堂檢測變式訓練

3高空作業(yè)須系安全帶,如果質量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對人剛產生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運動)。此后經歷時間t安全帶達到最大伸長,若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為(

)答案:A

解析:設作業(yè)人員下落h時的速度為v,根據自由落體運動規(guī)律可得v2=2gh。對于安全帶伸長到最長過程,設豎直向上為正方向,根據動量定理得Ft-mgt=0-(-mv),解以上兩式可得

+mg,選項A正確。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)【高中物理新教材】動量定理PPT優(yōu)秀課件1【高中物理新教材】動量定理PPT優(yōu)秀課件1問題一問題二當堂檢測變式訓練3高空作業(yè)須系安全帶,如果質量問題一問題二當堂檢測1.從某高處落下一個雞蛋,分別落到棉絮上和水泥地上,下面結論正確的是(

)A.落到棉絮上的雞蛋不易破碎,是因為它的動量變化小B.落到水泥地上的雞蛋易碎,是因為它受到的沖量大C.落到棉絮上的雞蛋不易破碎,是因為它的動量變化率大D.落到水泥地上的雞蛋易碎,是因為它的動量變化快答案:D

解析:落到棉絮上的雞蛋不易碎,而落到水泥地上的雞蛋易碎,不是其動量大小和沖量大小的原因,而是其動量變化快,所受的沖力大造成的,故只有D正確。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)【高中物理新教材】動量定理PPT優(yōu)秀課件1【高中物理新教材】動量定理PPT優(yōu)秀課件1問題一問題二當堂檢測1.從某高處落下一個雞蛋,分別落到棉絮上問題一問題二當堂檢測2.(多選)古時有“守株待兔”的寓言,設兔子的頭部受到大小等于自身重力的打擊力時即可致死。若兔子與樹樁發(fā)生碰撞,作用時間為0.2s,則被撞死的兔子的奔跑速度可能是(g取10m/s2)(

)A.1m/s B.1.5m/sC.2m/s D.2.5m/s答案:CD

解析:根據題意建立模型,設兔子與樹樁的撞擊力為F,兔子撞擊后速度為零,根據動量定理有Ft=mv,所以

=gt=10×0.2

m/s=2

m/s,即兔子奔跑的速度至少為2

m/s。第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)【高中物理新教材】動量定理PPT優(yōu)秀課件1【高中物理新教材】動量定理PPT優(yōu)秀課件1問題一問題二當堂檢測2.(多選)古時有“守株待兔”的寓言,設問題一問題二當堂檢測3.質量為1kg的物體做直線運動,其速度圖像如圖所示。則物體在前10s內和后10s內所受合力的沖量分別是

(

)A.10N·s,10N·s B.10N·s,-10N·sC.0,10N·s D.0,-