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文檔簡介
1、1動量、動量定理() 2動量守恒定律及其應用() 3彈性碰撞與非彈性碰撞(),1從近幾年的高考試題來看,考查的熱點有:(1)動量、 沖量、動量定理的理解應用;(2)動量守恒定律及其應用;(3)動量與能量綜合問題的分析,考查的題型多樣 2在將來的高考中,仍會體現上述特征,尤其是動量 守恒的應用、動量與能量相結合的問題更是考查的重點和難點,同時考題中常對數學推導、歸納能力有較高的要求,3在復習中,物理量及規(guī)律的矢量性是本章的核心,要 抓住矢量性這條主線展開復習,從物理方法上看,要注意培養(yǎng)學生的建模能力,如:人船模型、碰撞模型(重點是一靜一動)、子彈打木塊模型等,彈簧問題和多個物理相互作用過程的選取
2、也應強化復習,從知識上看,動量守恒與帶電粒子在磁場中的運動也不容忽視,動 量,動 量,一、沖量 1定義:力和力的 的乘積 2表達式:IFt.單位:牛秒(Ns) 3物理意義:表示力對 的積累 4作用效果:使物體的 發(fā)生變化,作用時間,時間,動量,5沖量的幾個性質 (1)時間性:沖量是 在時間上的積累,討論沖量一定要 明確是哪個力在哪段時間上的沖量,即沖量是過程量 (2)矢量性:當力F為恒力時,沖量I的方向與力F的方向 , 當力F為變力時,I的方向由 的方向確定 (3)絕對性:只要有力的作用就存在沖量,恒定作用力的沖 量不會為零,合力的沖量可能為零,變力的沖量也可能 為零,力,相同,動量的變化量,
3、特別提醒由于力和時間都與參考系無關,所以沖量也與參考系無關,二、動量 1定義:物體的 和 的乘積 2表達式:p .單位:千克米每秒(kgm/s),質量,速度,mv,3 .動量、動能、動量變化量的比較,特別提醒 (1)動量、動能都具有相對性,它的大小與參考系的選取有關,但動量變化量與參考系的選取無關 (2)用ppp計算一維情況的動量變化量時,可規(guī)定正方向后,簡化為代數運算,得到的p的正負說明其方向與正方向相同或相反,三、動量定理 1內容:物體所受合力的沖量等于物體的 2表達式:Ftppmvmv 3對動量定理的理解 (1)矢量性:動量變化量的方向與合外力沖量的方向 (2)因果關系: 的沖量是引起物
4、體動量變化的原因,動量變化,相同,合外力,1如圖1211所示,質量為m的物 體,在跟水平方向成角的力F作用 下,以速度v勻速前進t秒鐘,則物 體在這段時間內受到力F的沖量與合 圖1211 外力的沖量各為 () AFt,FtcosBFtsin,Ftcos CFt,Ftsin DFt,0,解析:力F的沖量就是F與作用時間的乘積IFFt.物體以速度v勻速前進,所受合力為零,合力的沖量也為零,故選項D正確,答案:D,2(2011貴港模擬)物體動量變化量的大小為5 kgm/s, 這說明 () A物體的動量在減小 B物體的動量在增大 C物體的動量大小也可能不變 D物體的動量大小一定變化,解析: 動量是矢量
5、,動量變化了5 kgm/s,物體動量的大小可以在增加,也可以在減小,還可能不變,如物體以大小為5 kgm/s的動量做勻速圓周運動時,物體的動量大小保持不變,當末動量方向與初動量方向間的夾角為60時,物體的動量變化量的大小為5 kgm/s,則選C.,答案:C,3如圖1212描述的是豎直上拋物體的動量增量隨時 間變化的曲線和動量變化率隨時間變化的曲線若不計空氣阻力,取豎直向上為正方向,那么正確的是(),圖1212,解析:豎直上拋運動的物體只受重力作用,由動量定理有mgt p,變形后有 mg.,答案:C,4籃球運動員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球接球時, 兩臂隨球迅速收縮至胸前這樣做可以 () A減小
6、球對手的沖量 B減小球對人的沖擊力 C減小球的動量變化量 D減小球的動能變化量,解析:根據動量定理得Ftp.接球時,兩臂隨球迅速收縮至胸前,因動量的改變量不變,延長了作用時間,所以球對人的沖擊力減小,故選項B是正確的,答案:B,5據報道,一輛轎車在高速強行超車時,與迎面馳來的 另一輛轎車相撞兩車身因碰撞擠壓,皆縮短了約0.5 m,據測算相撞時兩車的速度約為108 km/h,試求碰撞過程中車內質量60 kg的人受到的平均沖擊力約為多少?,答案:5.4104 N,典例啟迪 例1用電鉆給建筑物鉆孔時,鉆頭所受的阻力與深度成正比,若鉆頭勻速鉆進時第1秒內阻力的沖量為100 Ns,求5秒內阻力的沖量 思
7、路點撥鉆頭所受的阻力是變力,需用阻力的平均值來求解它的沖量,由以上兩式可知I22500 Ns. 圖象法:設鉆頭鉆進墻壁的深度為s,則鉆頭受到的阻力為F阻ks,k為比例系數,又因鉆頭是勻速鉆進的,即svt,所以F阻kvt,阻力與時間t成正比Ft圖線如圖所示,比較第1秒內和前5秒內的面積知,5秒內的沖量為I22500 Ns.,答案2500 Ns,作出Ft變化圖線,圖線與t軸夾的 面積即為變力的沖量如圖1213所示 對于易確定始、末時刻動量的情況, 圖1213 可用動量定理求解即通過求p間接求出沖量,題組突破 1一質量m2 kg的可以看作質點的 物體,受到一個變力作用,從靜止 做變加速直線運動,其加
8、速度隨時 間t的變化規(guī)律如圖1214所示, 圖1214 則該力4.0 s 內的沖量為 () A30 NsB40 Ns C80 Ns D20 Ns,答案:B,2. 如圖1215所示,在傾角37的 斜面上,有一質量為5 kg的物體沿斜 面滑下,物體與斜面間的滑動摩擦因 圖1215 數0.2,求物體下滑2 s的時間內,物體所受各力的 沖量及合力的沖量(取g10 m/s2,sin370.6, cos370.8),解析:重力的沖量 IGGtmgt5102 Ns100 Ns 方向豎直向下 支持力的沖量 IFFtmgcost5100.82 Ns80 Ns 方向垂直于斜面向上 摩擦力沖量 IFFtmgcost
9、0.25100.82 Ns 16 Ns,方向沿斜面向上 物體受到的合力沖量 I合F合t(mgsinmgcos)t510()2 Ns44 Ns,方向沿斜面向下,答案:重力沖量100 Ns方向豎直向下,支持力沖量80 Ns,方向垂直于斜面向上,摩擦力沖量16 Ns,方向沿斜面向上,合力沖量44 Ns,方向沿斜面向下,典例啟迪 例2海嘯是地震中斷層移動導致斷層間產生一個空洞,當海水填充這個空洞時產生出巨大的海水波動這種波動從深海傳至淺海時,海浪陡然升到十幾米高,并以每秒200米的速度傳播而形成的,假設這種海嘯在沖擊海邊的一幢高樓后的速度減小為零,則試根據以上信息,估算這幢高樓在單位
10、面積上受到的平均撞擊力大小(設海水密度為1103 kg/m3,保留一位有效數字),思路點撥沖擊到樓房上的海水是連續(xù)的,可以取t時間內沖擊到樓房上的水作為研究對象,確定初、末動量,然后用動量定理求解,解析在t時間內沖到墻上的單位面積S上的水都是以S為截面積,長為vt的柱體,則這些水的質量為:mSvt,以m為研究對象,初動量p1mvSv2t,末動量p20, 取初動量方向為正方向,設FN為高樓對水的沖力 由動量定理得:FNtp2p1 即:F NtSv2t,整理并代入數據得: FNSv2110312002 N4107 N. 據牛頓第三定律,高樓在單位面積上受到的平均撞擊力大小FN4107 N.,答案4
11、107 N,歸納領悟 動量定理常見的應用 1解釋現象:一般有兩類問題 一類是物體的動量變化一定,此時力的作用時間越短,力就越大;時間越長,力就越小另一類是作用力一定,此時力的作用時間越長,動量變化越大;力的作用時間越短,動量變化越小分析問題時,要把哪個量變化搞清楚,題組突破 3. 如圖1216所示,鐵塊壓著一紙 條放在水平桌面上,當以速度v抽出 紙條后,鐵塊掉在地上的P點,若以 圖1216 2v的速度抽出紙條,則鐵塊落地點為() A仍在P點 BP點左邊 CP點右邊不遠處 DP點右邊原水平位移的兩倍處,解析:兩次抽動,二者間均為滑動摩擦力,第一次以速度v抽出,第二次以2v抽出,因此第一次所用的時
12、間較第二次要長,所以第一次的摩擦力的沖量較第二次要大這樣,第一次鐵塊的動量變化較第二次大,即第一次鐵塊的速度變化比第二次大,第二次鐵塊獲得的速度要小故第二次鐵塊落在P點的左邊,答案:B,4跳水運動員應先將跳板向下壓一下, 以便讓人彈得更高如圖1217 所示,在一次3米跳板跳水中,運動 員的質量為40 kg,跳板下壓的最大 圖1217 距離為0.2 m,跳板儲存的彈性勢能為160 J反彈時跳板將彈性勢能全部轉給運動員,把運動員視為質點,則人入水的速度為多大?彈起時人與板作用時間為0.8 s,那么彈起的過程板對人的平均作用力為多少?(板的質量忽略不計),答案:8 m/s500 N,典例啟迪 例3如
13、圖1218所示,A、B兩 小物塊用平行于斜面的輕細線相連, 均靜止于斜面上用平行于斜面向上 的恒力拉A,使A、B同時由靜止起以加速度a沿斜面向上運動經時間t1,細線突然被拉斷再經時間t2,B上滑到最高點已知A、B的質量分別為m1、m2,細線斷后拉A的恒力不變,求B到達最高點時A的速度,圖1218,思路點撥 (1)在中間細繩拉斷前后,系統的各個外力均無變化 (2)B到達最高點時,動量為零,B在全過程中動量變化量為零,歸納領悟 1動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體 系統對物體系統,只需分析系統受的外力,不必考慮系統內力系統內力的作用不改變整個系統的總動量 2動量定理解題的一般步驟: (1)選取研究對象; (2)確定所研究的物理過程及其始、末狀態(tài); (3)分析研究對象在所研究的物理過程中的受力情況; (4)規(guī)定正方向,根據動量定理列式; (5)解方程統一單位,求解結果,題組突破 5如圖1219所示,下端固定的 豎直輕彈簧的上端與質量為3 kg 的物體B連接,質量為1 kg 的物體 A放在B上,先用力將彈簧壓縮后 釋放,它們向上運動,當A、B分 圖1219 離后A又上升0.2 m到達最高點,這時B的運動方向向下且彈簧恰好恢復原長,則從A、B分離到A達到最高點的過程中,彈簧彈力對B的沖量大小為(g取10 m/s2)() A4 NsB6 Ns
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