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文檔簡介

完成一個(gè)小目標(biāo),需要一個(gè)大智慧!授課教師:學(xué)習(xí)目標(biāo)1.2動(dòng)量定理1、會應(yīng)用動(dòng)量定理解釋生活現(xiàn)象(重點(diǎn))。2、動(dòng)能定理與動(dòng)量定理區(qū)別與應(yīng)用。3、會應(yīng)用動(dòng)量定理解決多過程問題(重點(diǎn))。4、會應(yīng)用動(dòng)量定理處理多物體組成的系統(tǒng)的問題(重點(diǎn))。5、會應(yīng)用動(dòng)量定理處理連續(xù)質(zhì)量變化的問題(難點(diǎn))。復(fù)習(xí)回顧

兩個(gè)物體碰撞時(shí),彼此間會受到力的作用,那么一個(gè)物體動(dòng)量的變化和它所受的力有怎樣的關(guān)系呢?發(fā)生碰撞小球受到力的作用動(dòng)量改變問題驅(qū)動(dòng)(見物思理)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目在沙坑里面進(jìn)行?體操運(yùn)動(dòng)員在落地時(shí)總要屈腿,這是為什么?

共同特點(diǎn):碰撞過程,動(dòng)量發(fā)生了改變。學(xué)習(xí)任務(wù)一:沖量1、兩個(gè)雞蛋在接觸底面前的動(dòng)量相等嗎?2、與底面的碰撞過程中的動(dòng)量變化相等嗎?3、碰撞過程中經(jīng)歷的時(shí)間相等嗎?4、兩個(gè)雞蛋碰撞過程中受到的力大小相等嗎?相等相等不相等不相等觀察與思考:5、動(dòng)量變化量跟什么有關(guān)?力和時(shí)間【模型構(gòu)建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(shí)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(dòng)量為p=mv,末動(dòng)量為p′=mv′

,由加速度的定義式:由牛頓第二定律F=ma=,若地面有摩擦,則F表示的是什么?【模型構(gòu)建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(shí)間為t,試運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)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(dòng)量fFNGF【模型構(gòu)建3】如果是在斜面上呢,還會得到什么推理形式?類比思維:合外力的功改變了物體的動(dòng)能

假定一個(gè)質(zhì)量為m的物體在光滑的水平面上受到恒力F的作用,做勻變速直線運(yùn)動(dòng),初始時(shí)刻物體的速度為v,經(jīng)過一段位移?x,它的速度為v'.把F?x是力在位移上的累積,稱為力的功。改變了物體動(dòng)能。F?t是力對時(shí)間的累積,我們稱它為什么呢?它在改變動(dòng)量。F作用位移

xF??F??AB1.定義:力F與作用時(shí)間Δt的乘積叫作力的沖量。2.公式:I=F·Δt(N·s)3.矢量:沖量的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。4.過程量:沖量反映了力對時(shí)間的積累效應(yīng)。一.沖

量Ft=mv′-

mv動(dòng)量的變化沖量將該段時(shí)間無限分割一段時(shí)間內(nèi)的變力近似認(rèn)為物體在每一時(shí)段以受到某一恒力一段時(shí)間內(nèi)的變力的沖量微分求和由圖可知F-t圖線與時(shí)間軸之間所圍的“面積”的大小表示對應(yīng)時(shí)間t0內(nèi),力F0的沖量的大小。思考:若F為變力,如何求其沖量?微元法回憶,勻變速位移公式的推導(dǎo)。(構(gòu)建物理思維模型)Ft/s4321024611108t/s43210246108Ft/s43210246108FFt/s43210246108思考我們可以把整個(gè)過程細(xì)分為很多短暫過程,每個(gè)短暫過程中物體所受的力沒有很大的變化,每個(gè)短暫過程就能夠應(yīng)用

Ft=Δp,把應(yīng)用于每個(gè)短暫過程的關(guān)系式相加,就得到整個(gè)過程的動(dòng)量定理。應(yīng)用“微元法”的思想可以得出左圖中曲邊梯形的面積等于力F的沖量大小。如果一個(gè)力隨時(shí)間不斷變化,又該怎樣求沖量?“面積”””“沖量”(1)在應(yīng)用Ft=Δp處理變力問題時(shí),式中F應(yīng)該理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。(2)對于方向不變、大小隨時(shí)間均勻變化的變力,沖量也可用I=F(t'-t)計(jì)算,但式中

F應(yīng)為Δt時(shí)間內(nèi)的平均力,即:5.變力沖量的求法沖量功單位N·sJ公式I=F·ΔtW=Fl·cosα標(biāo)矢矢量標(biāo)量意義表示力對時(shí)間的累積表示力對空間的累積正負(fù)表示沖量的方向表示動(dòng)力(阻力)做功效果改變物體的動(dòng)量改變物體的能量6.沖量與功的區(qū)別牛二定律:F合=ma瞬時(shí)方程7.說明:沖量的計(jì)算要明確求哪個(gè)力的沖量,還是物體的合外力的沖量。

I=Ft

只能求恒力的沖量。

幾個(gè)力的合力的沖量計(jì)算,既可以先算出各個(gè)分力的沖量后再求矢量和,又可以先算各個(gè)分力的合力再算合力的沖量。FtOt力對物體有沖量,若物體沒有位移,力對物體不做功;力對物體做功,也一定經(jīng)歷了時(shí)間,力對物體有沖量。xFOxx合力的沖量計(jì)算FNFfmgθV1V2tI合=F合t=(Fcosθ-f)tF合t=mat=mv2-mv1I合=ΔP

例題1:如圖所示,質(zhì)量為m的物體從傾角為θ的固定斜面的頂端恰好勻速滑下,所用時(shí)間為t,下列說法中正確的是()A.支持力沖量為零B.摩擦力沖量大小為mgtsinθC.重力的沖量大小為mgtsinθD.合力的沖量大小為mgt-mgtsinθB【解析】受力分析可知支持力大小為mgcosθ,摩擦力大小為mgsinθ,重力為mg,合力為0。根據(jù)公式I=F·Δt,可分別計(jì)算出各力的沖量。學(xué)習(xí)任務(wù)評價(jià)一變式.一質(zhì)量m=4kg的物體靜置在粗糙的水平地面上,物體與地面的摩擦因數(shù)μ=0.5從t=0時(shí)刻開始對物體施加一水平力F,其大小如圖所示。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2,則在0~1.0s時(shí)間內(nèi),摩擦力對物體產(chǎn)生的沖量大小為()A.10N·s B.16N·s C.20N·s D.25N·sB例題2:圖中物體A在水平恒力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),物體B在與水平面成θ角的恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),作用時(shí)間都為t,則(

)A.力F對物體A做功為零,沖量為零,對物體B做功為不為零,沖量不為零B.力F對物體A做功不為零,沖量不為零,對物體B做功不為零,沖量不為零C.合力對物體A做功為零,沖量不為零,對物體B做功不為零,沖量不為零D.合力對物體A做功為零,沖量為零,對物體B做功不為零,沖量不為零D動(dòng)量定理學(xué)習(xí)任務(wù)二:動(dòng)量定理1.定義:物體在一個(gè)過程中所受力的沖量等于它始末的動(dòng)量變化量。2.公式:F·Δt=Δp=p’一p3.理解:①公式中的F指的是合外力,可以是恒力,可以是變力.

(應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值).二.動(dòng)量定理Ft=mv′-

mv動(dòng)量變化沖量②公式表明合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因;④

適用于恒力或者變力的沖量;

適用于直線運(yùn)動(dòng)或者曲線運(yùn)動(dòng);

動(dòng)量定理不僅適用于宏觀低速,同樣適用于微觀高速.動(dòng)量定理的優(yōu)點(diǎn):不考慮中間過程,只考慮初末狀態(tài)。③動(dòng)量定理公式是矢量式,計(jì)算時(shí)要先規(guī)定正方向,遵循平行四邊形定則.3.理解:①公式中的F指的是合外力,可以是恒力,可以是變力.

(應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值).動(dòng)量動(dòng)量變化量動(dòng)量變化率公式p=mvΔp=p2-p1=F合性質(zhì)矢量實(shí)例

小球在不同時(shí)刻動(dòng)量不同

(大小方向都變化);

相同時(shí)間內(nèi)動(dòng)變化量相同;

動(dòng)量變化率實(shí)際為重力G。理解狀態(tài)量注意矢量運(yùn)算牛頓第二定律的另一種形式4、動(dòng)量的變化率:5.從力學(xué)三大觀點(diǎn)認(rèn)識合外力F合力學(xué)觀點(diǎn)能量觀點(diǎn)動(dòng)量觀點(diǎn)牛頓第二定律動(dòng)能定理動(dòng)量定理學(xué)以致用嘗試解釋下原因?相同的動(dòng)量變化,作用時(shí)間越長,作用力越小透過現(xiàn)象看本質(zhì)--緩沖作用實(shí)驗(yàn)演示

為什么雞蛋會完好無損呢?消防救生氣墊,它具有充氣時(shí)間短,緩沖效果顯著等特點(diǎn),是一種高空逃生的救生設(shè)備。

跳高跳遠(yuǎn)比賽中的海綿墊、沙坑,能夠在運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)起到很好的緩沖效果,從而避免運(yùn)動(dòng)損傷。接籃球時(shí)將手順勢收回,延長籃球與手的作用時(shí)間,能夠減小手受到的力。這些場景中為什么物體可以獲得更大的作用力呢?錘子釘釘子棒球比賽高爾夫球比賽由Ft=Δp可知:△p一定,t短則F大(1)物體所受合力不變,則動(dòng)量也不改變。(

)(2)物體沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí),重力不做功,其沖量為零。(

)(3)物體所受合力的沖量的方向與物體末動(dòng)量的方向相同。(

)(4)物體所受合力的沖量方向與物體動(dòng)量變化的方向是一致的。(

)知識辨析√×××例題3:安全氣囊是汽車安全保障的重要設(shè)施,它與座椅安全帶配合使用,可以為乘員提供有效的防撞保護(hù),在汽車相撞時(shí),汽車安全氣囊可使頭部受傷率減少25%,面部受傷率減少80%左右。若某次汽車安全測試中,汽車發(fā)生劇烈碰撞時(shí),安全氣囊未打開,與安全氣囊順利打開相比,下列說法正確的是(設(shè)每次測試汽車速度相同)(

)D學(xué)習(xí)任務(wù)評價(jià)二

A.安全氣囊未打開時(shí),模擬乘員的動(dòng)量變化量大B.安全氣囊打開時(shí),模擬乘員的動(dòng)量變化慢C.安全氣囊未打開時(shí),模擬乘員受到撞擊力的沖量大D.安全氣囊打開時(shí),模擬乘員受到的撞擊力小BD學(xué)習(xí)任務(wù)評價(jià)二例4、一個(gè)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(shí)間為0.01s。球棒對壘球的平均作用力是多大?

解:沿壘球飛向球棒時(shí)的方向建立坐標(biāo)軸,壘球的初動(dòng)量為p=mv=0.18×25kg·m/s=4.5kg·m/s壘球的末動(dòng)量為p'=mv'=(-0.18)×25kg·m/s=-8.1kg·m/s例5、質(zhì)量為M、足夠長的小車靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0從小車的左端滑上小車的上表面.已知物塊和小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求小物塊從滑上小車到相對小車靜止經(jīng)歷的時(shí)間.ff’v

解:規(guī)定向右為正方向,

對m:-μmgt=mv–mv0

對M:μmgt=Mv–0

聯(lián)立:t=Mv0/μg(M+m)如何求解方程也值得注意v0MmmM總結(jié)解題步驟確定研究對象受力分析運(yùn)動(dòng)分析一般為單個(gè)物體求合力的沖量求動(dòng)量的變化量列方程規(guī)定正方向,列動(dòng)量定理方程(來自教材)(1)如圖,用0.5kg的鐵錘捶釘子。打擊前鐵錘的速度為4m/s,打擊后鐵錘的速度變?yōu)?,設(shè)打擊時(shí)間為0.01s,g取10m/s2。(1)不計(jì)鐵錘所受的重力,鐵錘釘釘子的平均作用力是多大?設(shè)該釘子對鐵錘的平均作用力大小為F,以向上為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理,有FΔt=0-mv0

解得Fv0

由牛頓第三定律知鐵錘釘釘子的平均作用力大小為200N答案

200N(來自教材)(1)如圖,用0.5kg的鐵錘捶釘子。打擊前鐵錘的速度為4m/s,打擊后鐵錘的速度變?yōu)?,設(shè)打擊時(shí)間為0.01s,g取10m/s2。(2)考慮鐵錘所受的重力,鐵錘釘釘子的平均作用力是多大?若考慮鐵錘所受的重力,根據(jù)動(dòng)量定理,有(F'-mg)Δt=0-mv解得F'v0

由牛頓第三定律知鐵錘釘釘子的平均作用力大小為205N答案

205NG例6:一質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖,質(zhì)點(diǎn)從位置A開始,經(jīng)1/2圓周,質(zhì)點(diǎn)所受合力的沖量是多少?

vAABvBO解:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合力是一個(gè)大小不變、但方向不斷變化的力,注意:變力的沖量一般不能直接由F·Δt求出,可借助ΣF·Δt=Δp間接求出,即合外力力的沖量由末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差來決定.以vB方向?yàn)檎?,因?yàn)関A=-v

,vB=v

,則Δp=mvB-mvA=m[v–(-v)]=2mv,合力沖量與vB同向.例7:一質(zhì)量為m的小球,以初速度v0

沿水平方向射出,恰好垂直地射到一傾角為300的固定斜面上,并立即反方向彈回.已知反彈速度的大小是入射速度大小的3/4,求在碰撞中斜面對小球的沖量大小.解:小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動(dòng).設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)小球速度為v.由題意,v

的方向與豎直線的夾角為30°,且水平分量仍為v0,如右圖.v030°v0v30°由此得碰撞過程中,小球速度由v變?yōu)榉聪虻?v/4,碰撞時(shí)間極短,可不計(jì)重力的沖量,由動(dòng)量定理,斜面對小球的沖量為由①、②得

v=2v0

①學(xué)習(xí)任務(wù)三:拓展訓(xùn)練Ft=

mv-mv0微元法v0Δtm=ρSv0Δt1.建立“柱狀”模型,柱體的橫截面積為S;2.研究“微元”對象,Δt時(shí)間內(nèi)流體長度為v0Δt,對應(yīng)的質(zhì)量為m=ρSv0Δt;3.建立方程,應(yīng)用動(dòng)量定理列式計(jì)算。一.流體模型1.連續(xù)流體類問題(1)運(yùn)動(dòng)著的連續(xù)的氣流、水流等流體,與其他物體的表面接觸的過程中,會對接觸面有沖擊力。此類問題通常通過動(dòng)量定理解決。(2)解答該類問題的基本思路(1)研究對象:求解流體沖擊力,關(guān)鍵是建構(gòu)柱體微元模型,具體思路是:(2)小柱體的體積:ΔV=SvΔt(3)小柱體質(zhì)量:Δm=ρΔV=ρSvΔt(4)小柱體的動(dòng)量變化:Δp=vΔm=ρv2SΔt(5)應(yīng)用動(dòng)量定理:FΔt=Δp求解流體沖擊力在極短的時(shí)間Δt內(nèi),取一小柱體作為研究對象思考:持續(xù)的風(fēng)以V的速度沖擊靜止船上的面積為S的帆,沖擊后風(fēng)速減為零,已知風(fēng)的密度為ρ,求風(fēng)對帆的沖擊力?-F·?t=Δm=ρSV?t得:F=ρSV2取向右為正方向,以氣柱為研究對象0-ΔmVV?tSFF【解析】(1)在時(shí)間t內(nèi),圓柱體的體積為V=vtS,質(zhì)量為M=ρV=ρvtS.因此,單位時(shí)間內(nèi)射到鋼板上的水的質(zhì)量為m=M/t=ρvS.學(xué)習(xí)任務(wù)評價(jià)三例8:使用高壓水槍作為切割機(jī)床的切刀具有獨(dú)特優(yōu)勢,得到廣泛應(yīng)用,如圖所示,若水柱截面為S,水流以速度v垂直射到被切割的鋼板上,之后水速變?yōu)榉聪?.5v,已知水的密度為ρ,求:(1)單位時(shí)間內(nèi)射到鋼板上水的質(zhì)量;

(2)水對鋼板的沖擊力大小。例9:使用高壓水槍作為切割機(jī)床的切刀具有獨(dú)特優(yōu)勢,得到廣泛應(yīng)用,如圖所示,若水柱截面為S,水流以速度v垂直射到被切割的鋼板上,之后水速變?yōu)榉聪?.5v,已知水的密度為ρ,求:(1)單位時(shí)間內(nèi)射到鋼板上水的質(zhì)量;

(2)水對鋼板的沖擊力大小。

小結(jié):流體柱狀模型分析步驟流體及其特點(diǎn)通常液體流、氣體流等被廣義地視為“流體”,質(zhì)量具有連續(xù)性,通常已知密度ρ分析步驟1建立“柱狀模型”,沿流速v的方向選取一段柱形流體,其橫截面積為S2微元研究,作用時(shí)間Δt內(nèi)的一段柱形流體的長度為Δl,對應(yīng)的質(zhì)量為Δm=ρSvΔt3建立方程,應(yīng)用動(dòng)量定理研究這段柱狀流體1.基本方法:用動(dòng)量定理解決流體問題,一般采用微元法:即取一個(gè)很短時(shí)間Δt,對Δt內(nèi)流出液體Δm用動(dòng)量定理。2.解題的關(guān)鍵:(1)確定Δm與Δt、液體的速度、密度等關(guān)系。(2)確定Δm作用前后速度的變化。(3)Δt趨近零時(shí),Δm很小,所受的重力均不計(jì)。3.特點(diǎn):⑴對水槍噴射問題,當(dāng)空中水柱穩(wěn)定后,空中水的體積不變,任何時(shí)間內(nèi)從槍口射出的水等于射向墻壁或物體的水。⑵若水柱不散開,水柱的橫截面積與水的速度成反比??偨Y(jié):流體模型

在有些物理情境中,可以選擇運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程進(jìn)行分析,而不必考慮中間的運(yùn)動(dòng)過程,這樣會使得問題的分析更為簡潔。全程分析vt1t2二.多過程問題例10:質(zhì)量為50kg的工人,身上系著長為5m的彈性安全帶在高空作業(yè),不慎掉下,若從彈性繩開始伸直到工人落到最低點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為0.5s,求彈性繩對工人的平均作用力.(g=10m/s2)

分析:以工人為研究對象,其運(yùn)動(dòng)過程分兩個(gè)階段:在空中自由下落5m,獲得一定速度v;彈性繩伸直后的運(yùn)動(dòng),先加速后減速到速度為零,到達(dá)最低點(diǎn),經(jīng)歷0.5s

.

解法1:分段求解.

由v2=2gh,得:v=10m/s

規(guī)定豎直向上為正方向,由:I合=Δp即:(T–mg)t=mv’–mv

得:T

=

mg+(mv’–mv)/t=500N+[0–50×(–10)]/0.5N=1500N

解法2:全程處理.由h=gt2/2,自由下落5m經(jīng)受歷的時(shí)間為:t1=1s

規(guī)定豎直向下為正方向,由I合=Δpmg(t1+t2)–Tt2=mv’–mv=0

得:T=mg(t1+t2)/t2=50×10×(1+0.5)/0.5N=1500N對比:質(zhì)量為50kg的工人,身上系著長為5m的彈性安全帶在高空作業(yè),不慎掉下,若從彈性繩開始伸直到工人落到最低點(diǎn)彈性繩伸長了2m,求彈性繩對工人的平均作用力.(g=10m/s2)解:全程處理.由動(dòng)能定理:W=ΔEk,Mg(H+h)–Th=0–0T=Mg(H+h)/h=50×10×(5+2)/2N=1750N

小結(jié):在題中涉及到的物理量主要是F、s、m、v時(shí),考慮用動(dòng)能定理求解.何時(shí)考慮用動(dòng)能定理求解?確定研究對象與過程受力分析運(yùn)動(dòng)分析求合力的沖量求動(dòng)量的變化量列方程列動(dòng)量定理方程求合力的功求動(dòng)能的變化量列動(dòng)能定理方程標(biāo)量方程無需規(guī)定正方向矢量方程需要規(guī)定正方向動(dòng)能定理動(dòng)量定理涉及一段時(shí)間(或沖量)選用動(dòng)量定理涉及一段位移(或功)選用動(dòng)能定理應(yīng)用動(dòng)量定理與動(dòng)能定理計(jì)算的一般步驟:

變式:一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn),距離A點(diǎn)5m的位置B處是一面豎直墻,如圖所示。物塊以v0=9m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng),在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s,碰后以6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止。g取10m/s2。(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)若碰撞時(shí)間為0.05s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F;(3)碰撞后物塊克服摩擦力的功。解析:(1)根據(jù)動(dòng)能定理有代入數(shù)值解得μ=0.32。(2)選返回方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量定理有FΔt=mv′-(-mv)解得F=130N。(3)由動(dòng)能定理得,碰撞后物塊克服摩擦力的功例11:物體A和B用輕繩相連掛在輕質(zhì)彈簧下靜止不動(dòng),如圖甲所示.A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為m′.當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后,物體A上升經(jīng)過某一位置時(shí)的速度大小為v,這時(shí)物體B下落速度大小為u,如圖乙所示.在這段時(shí)間里,彈簧的彈力對物體A的沖量大小為(

)A.mv

B.mv-m′uC.mv+m′u

D.mv+mu四.多物體問題D方法一:取向上為正方向A:I彈-mgt=mv-0 B:-m′gt=-m′u-0

I彈=mv+mu方法二:取向上為正方向A、B系統(tǒng):I彈-(mg+m′g)t=mv-m′u

B:m′gt=m′u

I彈=mv+mu例12:“蹦極”是一項(xiàng)勇敢者的運(yùn)動(dòng),如圖所示,某人用彈性橡皮繩拴住身體從高空P處自由下落,在空中感受完全失重的滋味。此人質(zhì)量為50kg,橡皮繩原長45m,人可看成質(zhì)點(diǎn),且此人從P點(diǎn)自靜止下落到最低點(diǎn)所用時(shí)間9s;重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力。(1)此人下落到橡皮繩剛伸直(原長)時(shí),人的動(dòng)量大小是多少?(2)橡皮繩開始伸直到人下落到最低點(diǎn)的過程中彈力F-t圖像如圖所示,求圖像中陰影部分的面積大小。四.圖像問題解得v=30m/s此時(shí)人的動(dòng)量大小p=mv=1500kg·m/s。

橡皮繩作用時(shí)間t2=t-t1=6s取豎直向上為正方向,由動(dòng)量定理得IF-mgt2=0-(-mv)解得IF=4500N·s即圖像中陰影部分的面積大小為4500N·s。課堂練習(xí)1.下列各種說法中,哪些是能夠成立的(

)A.某一段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量的增量不為零,該段時(shí)間內(nèi)物體受到的沖量可能為零B.某段時(shí)間內(nèi)物體受到的沖量為零,而其中某一時(shí)刻物體的動(dòng)量可能不為零C.某一段時(shí)間內(nèi)物體受到的沖量不為零,而動(dòng)量的增量可能為零D.某一時(shí)刻物體動(dòng)量為零,而動(dòng)量對時(shí)間的變化率不為零B課堂小結(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理基本概念動(dòng)量定理動(dòng)量:p=mv,狀態(tài)量,矢量適用恒力、變力、直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)等情況沖量:I=Ft,過程量,矢量內(nèi)容:物體所受合力的沖量等于其動(dòng)量的變化表達(dá)式1:I合=Δp表達(dá)式2:F合t=mv′-mv應(yīng)用:解釋現(xiàn)象、計(jì)算應(yīng)用2.從一定高度跳下時(shí)一定要彎曲雙腿來緩沖地面作用力,否則會造成很大損傷。假設(shè)有一位質(zhì)量為50kg的同學(xué),從0.8m高的桌子邊沿由靜止自由落向硬地面,若雙腿不彎曲,則與地面接觸0.02s后速度減小為零.分析計(jì)算地面對該同學(xué)的平均作用力大小。(g=10m/s2)3.人們對手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng),有些人喜歡躺著看手機(jī),經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的情況。若手機(jī)質(zhì)量為120g,從離人眼為20cm的高度無初速掉落,砸到眼睛后手機(jī)反彈的高度為5cm,眼睛受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.1s,(不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2)。求:(1)手機(jī)與眼睛作用過程中手機(jī)動(dòng)量變化大??;(2)手機(jī)對眼睛的平均作用力為多大。3.人們對手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng),有些人喜歡躺著看手機(jī),經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的情況。若手機(jī)質(zhì)量為120g,從離人眼為20cm的高度無初速掉落,砸到眼睛后手機(jī)反彈的高度為5cm,眼睛受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.1s,(不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2)。求:(1)手機(jī)與眼睛作用過程中手機(jī)動(dòng)量變化大小;(2)手機(jī)對眼睛的平均作用力為多大。

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(shí)安全帶的緩沖時(shí)間t=1s,g取10m/s2.求人從跌落到安全帶最長的過程中安全帶受的平均沖力是多少?【解析】從開始跌落到安全帶最長,初末速度都為0.全程對工人運(yùn)用動(dòng)量定理分析得:mg(t1+t2)-Ft2=0,而gt12/2=L,t2=1s,代入數(shù)據(jù)得F=1200N.根據(jù)牛頓第三定律可知:安全帶所受的平均沖力是

1200N,方向豎直向下.5.如圖所示,質(zhì)量為M的實(shí)心鐵球牽引著質(zhì)量為m的木塊從靜止開始下沉,經(jīng)時(shí)間t1它們的速度達(dá)到v1,恰在此時(shí),繩斷了,再經(jīng)時(shí)間t2木塊的速度變?yōu)榱?,求此時(shí)鐵球的速度大小。設(shè)向下為正方向,對兩者組成的系統(tǒng)有F合t1=(M+m)v1 ①在時(shí)間t2內(nèi)F合t2=Mv-(M+m)v1 ②

A7.南昌市秋水廣場擁有亞洲最大的音樂噴泉群。一同學(xué)在遠(yuǎn)處觀看秋水廣場噴泉表演時(shí),估測噴泉中心主噴水口的水柱約有40層樓高,表演結(jié)束時(shí),靠近觀察到該

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