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文檔簡介

雞蛋從一米多高的地方落到地板上,肯定會被打破,現(xiàn)在,在地板上放一塊泡沫塑料墊,讓雞蛋落到泡沫塑料上,會看到什么現(xiàn)象?你能解釋這種現(xiàn)象嗎?

生活中的這些現(xiàn)象都是什么原理呢?FFFFFFFFv=v0v=vt————F合

作用了時間t————

質(zhì)量為M的物體在水平恒力F合

的作用下,經(jīng)過時間t,速度由v0變?yōu)関t,動量定理的推導(dǎo):FFv=v0v=vt———

F合

作用了時間t———分析:由牛頓第二定律知:F合

=ma

而加速度:整理得:可以寫成:FFmv0mvt———

F作用了時間t

———動量定理——合外力的沖量等于物體動量的改變。

mv0mvt可以寫成:總結(jié):一、動量定理*1、主要內(nèi)容:物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化。*2、公式:Ft=p’-p,其中F是物體所受合外力,p是初動量,p’是末動量,t是物體從初動量變化到末動量所需時間,也是合力F作用的時間。3、動量定理表達的含義有以下幾方面:

(1)物體動量變化的大小和它所受合外力沖量的大小相等。

(2)物體動量變化的方向和它所受合外力沖量的方向相同。

(3)沖量是物體動量變化的原因?!咀⒁狻?、動量定理可由牛頓第二定律以及加速度的定義式導(dǎo)出,故它是牛頓第二定律的另一種形式,但是兩者仍有很大區(qū)別:(1)牛頓第二定律是一個瞬時關(guān)系式,它反映某瞬時物體所受合外力與加速度之間關(guān)系(僅當合外力為恒定不變時,a為恒量,整個過程與某瞬時是一致的);(2)而動量定理是研究物體在合外力持續(xù)作用下,在一段時間里的累積效應(yīng),在這段時間內(nèi),物體的動量獲得增加.2、應(yīng)用動量定理時,應(yīng)特別注意Ft為矢量,是矢量差,而且F是合外力.3、對某一方向研究時可寫成分量式,即:Fx△t=△Px,F(xiàn)y△t=△Py,即某一方向的沖量只引起該方向的動量改變。*4、依動量定理,即物理所受的合外力等于物體的動量變化率。(動量定理的另一種描述)二、動量定理的適用范圍:適用于恒力,也適用于隨時間變化的變力。對于變力情況,動量定理中的F應(yīng)理解為變力在時間內(nèi)的平均值。(解決瞬時問題時用動量定理)三、應(yīng)用舉例:用動量定理解釋現(xiàn)象可分為下列三中情況:1、△p一定,t短則F大,t長則F小2、F一定,t短則△p小,t長則△p大3、t一定,F(xiàn)短則△p小,F(xiàn)長則△p大小結(jié):緩沖——通過延長作用時間來減小作用力的物理過程*四、應(yīng)用動量定理解題的步驟:1、確定研究對象。2、進行受力分析,確定全部外力及作用時間3、找出物體的初末狀態(tài)并確定相應(yīng)的動量。4、選正方向并給每個力的沖量和初末狀態(tài)動量帶上正負號,以表示和正方向同向或反向。5、根據(jù)動量定理列方程求解。

例1、釘釘子時為什么要用鐵錘而不用橡皮錘,而鋪地磚時卻用橡皮錘而不用鐵錘?

解析:釘釘子時用鐵錘是因為鐵錘形變很小,鐵錘和釘子之間的相互作用時間很短,對于動量變化一定的鐵錘,受到釘子的作用力很大,根據(jù)牛頓第三定律,鐵錘對釘子的作用力也很大,所以能把釘子釘進去.橡皮錘形變較大,它和釘子之間的作用時間較長,同理可知橡皮錘對釘子的作用力較小,不容易把釘子釘進去.但在鋪地磚時,需要較小的作用力,否則容易把地磚敲碎,因此鋪地磚時用橡皮錘,不用鐵錘.

點撥:根據(jù)動量定理,利用對作用時間的調(diào)整來控制作用力的大?。?/p>

例2:一個質(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,速度的大小為45m/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有多大?例題3:一個質(zhì)量為m的物體,以速率v做勻速圓周運動,求物體在1/2周期內(nèi)所受合力沖量的大小。例題4:以初速v0水平拋出一質(zhì)量為1kg的物體,若在拋出3s內(nèi)它未于地面接觸,求它在3s內(nèi)動量的變化。例題5:0.5kg的足球從1.8m的高處自由落下,碰到地后以5m/s速度反彈回,若球于地面的碰撞時間為0.1s,求球?qū)Φ氐淖饔昧Α?/p>

例6、質(zhì)量為1噸的汽車,在恒定的牽引力作用下,經(jīng)過2秒鐘的時間速度由5米/秒提高到8米/秒,如果汽車所受到的阻力為車重的0.01,求汽車的牽引力?

已知:汽車的質(zhì)量m=1000千克;

初速度v=5米/秒;

末速度v'=8米/秒;

力的作用時間△t=2秒;

阻力系數(shù)K=0.01。

解:根據(jù)題意可先畫出研究對象——汽車的動力學(xué)分析圖。如圖所示。FfFNVFmgFfFNV'Fmg△t.

⑴物體動量的增量△P=P'-P=103×8-103×5=3×103千克·米/秒。

⑵根據(jù)動量定理可知:F合t=△P

答:汽車所受到的牽引力為1598牛頓。

說明:本題也是可以應(yīng)用牛頓第二定律,但在已知力的作用時間的情況下,應(yīng)用動量定理比較簡便。1、下列說法正確的是[]A.動量的方向與受力方向相同B.動量的方向與沖量的方向相同C.動量的增量的方向與受力方向相同D.動量變化率的方向與速度方向相同作業(yè)2、質(zhì)量為m的小球以速度v碰到墻壁上,被反彈回來的速度大小為2v/3,若球與墻的作用時間為t,求小球與墻相碰過程中所受的墻壁給它的作用力.3、在空間某處以相等的速率分別豎直上拋、豎直下拋、水平

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