第一章

動量守恒定律第2節(jié)

動量定理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物體碰撞會受到力的作用，物體動量變化和力有什么關系？1.理解沖量的概念，知道沖量是矢量；2.理解動量定理的確切含義，掌握其表達式；3.能夠利用動量定理解釋碰撞、緩沖等有關現象和解決實際問題。01動量定理問題情景1：在光滑水平面上的質量為m的物體在水平恒力F的作用下，經過時間?t，速度由v

變?yōu)関′，如圖所示，則：可得F?t=mv′-mv

，即F?t=p′-p

物體的初動量為p=mv,末動量為p′=mv′

,物體的加速度為:由牛頓第二定律F=ma得,F??F?問題情景2：假設在拉力F和阻力f的共同作用下，質量為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，找出力與質量和速度的關系。沖量動量1.概念：作用在物體上的力和作用時間的乘積，叫做該力對這個物體的沖量I，用公式表示為I=F?t2.單位：在國際單位制中，沖量的單位是牛秒，符號是N·s

3.沖量是矢量：方向由力的方向決定，若為恒定方向的力，則沖量的方向跟這力的方向相同（一）沖量沖量功區(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,對應一段時間在F-t圖像中可以用面積表示力對位移的積累,

對應一段位移在F-x圖像中可以用面積表示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4.沖量與功的比較某個力對物體有沖量,力對物體不一定做功；某個力對物體做了功,力對物體一定有沖量。FtF△t沖量是過程量，反映了力對時間的積累效應5.沖量的計算②兩種方法：可分別求每一個力的沖量，再求各沖量的矢量和；另外，如果各個力的作用時間相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合·Δt求解。（2）合力的沖量：①如果是一維情形，可以化為代數和，如果不在一條直線上，求合沖量遵循平行四邊形定則。（1）單個力的沖量：利用公式I＝Ft計算。由圖可知F-t圖線與時間軸之間所圍的“面積”的大小表示對應時間t0內，力F0的沖量的大小。思考與討論：

如果在一段時間內的作用力是一個變力，又該怎樣求這個變力的沖量？公式I=Ft中的F取平均值在中學物理中，一般變力的沖量通常是借助于動量定理來計算的。微元法（二）動量定理1.內容：物體在一個過程中所受力的沖量等于它始末的動量變化量。2.表達式：（1）“力的沖量”是指合力的沖量（2）表明合外力的沖量是動量變化的原因；（3）動量定理是矢量式，合外力的沖量方向與物體動量變化的方向相同。I＝p′－p或FΔt=mv′－mv3.理解：（1）動量定理不但適用于恒力，也適用于隨時間變化的變力，對于變力，動量定理中的F應理解為變力在作用時間內的平均值；（2）動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題，還可以解決曲線運動中的有關問題，將較難的計算問題轉化為較易的計算問題；（3）動量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現象和高速運動問題。動量定理的優(yōu)點：不考慮中間過程，只考慮初末狀態(tài)。4.動量定理的適用范圍（1）牛頓第二定律反映了力與加速度之間的瞬時對應關系，而動量定理反映了力作用一段時間的過程中，合力的沖量與物體初、末狀態(tài)的動量變化間的關系；5.動量定理與牛頓第二定律的區(qū)別（2）牛頓第二定律只適用于宏觀物體的低速運動，對高速運動的微觀粒子不適用；而動量定理具有普適性?！窘浀淅}】一個質量為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，設球棒與壘球的作用時間為0.002s。球棒對壘球的平均作用力是多大？02動量定理的應用解：沿壘球飛向球棒時的方向建立坐標軸，壘球的初動量為壘球的末動量為由動量定理知壘球所受的平均作用力為壘球所受的平均作用力的大小為6300N,負號表示力的方向與坐標軸的方向相反，即力的方向與壘球飛來的方向相反。p=mv=0.18×25kg·m/s=4.5kg·m/sp'=mv'=(－0.18)×45kg·m/s=－8.1kg·m/s

1.動量定理的應用步驟（1）確定研究對象，選定正方向；（4）確定在物理過程中研究對象的動量的變化；（5）根據動量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數據求解。（2）明確物理過程：受力分析，求出合外力的沖量；（3）明確研究對象的初末狀態(tài)及相應的動量；2.動量定理在生活中的應用思考：為什么我們通常用鐵錘釘釘子，而跳遠時卻要跳入沙坑中？對于釘釘子：縮短作用時間，增大作用力。對于跳沙坑：延長作用時間，減小作用力。雞蛋從某一高度下落，分別與水泥地面和厚墊子接觸前后的速度是相同的，因而在相互作用過程中雞蛋的動量變化量相同。而兩種情況下的相互作用時間不同，與水泥地面碰時作用時間短，與厚墊子相碰時作用時間較長，由Ft=Δp知，△p一定，t短則F大，t長則F小。所以雞蛋落在水泥地面上會被摔碎而落到厚墊子上完好無損。思考：為什么雞蛋落在水泥地面上會被摔碎而落到厚墊子上完好無損呢？你還知道哪些動量定理應用的實例呢？摩托車帽里的襯墊船靠岸時邊緣上的廢舊輪胎包裝用的泡沫材料安全帶、安全氣囊跳高比賽中用到的厚墊子1.（多選）關于沖量和動量，下列說法中正確的是（）A、沖量是反映力的作用時間積累效果的物理量B、動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量C、沖量是物體動量變化的原因D、沖量是描述物體狀態(tài)的物理量ABC2.甲、乙兩個質量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上運動，乙物體先停下來，甲物體又經較長時間停下來，下面敘述中正確的是（）A、甲物體受到的沖量大B、乙物體受到的沖量大C、兩個物體受到的沖量大小相等D、無法判斷C3.如圖所示，足球場上，守門員會戴著厚厚的手套向水平飛奔而來的球撲去，使球停下，關于此過程守門員戴手套的作用，以下分析正確的是（）A．增大手受到球的沖量

B．減小球對手的平均作用力C．減小球的動量變化量

D．增大球的加速度B4．放在水平面上的物塊，受到與水平方向夾角為60°，斜向上拉力F的作用，F