动量定理DE应用SSS剖析.ppt

观察并思考 鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，现在，在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，会看到什么现象？你能解释这种现象吗？ 上述体育项目中的海绵垫、沙子、接球时手的回收 都有些什么物理原理呢？ 动量定理的理解 （2）动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于变力。 （对于变力的情况，动量定理中的 F 应理解为 变力在作用时间内的平均值。） （3） 为矢量表达式 ，动 量变化的方向与合外力冲量的方向相同。 用此式计算时应先规定正方向，在运用动量 定理时，应该遵循矢量运算的平行四边形定则， 也可采用正交分解法，将矢量运算转为代数运算 1）定理反映了合外力冲量是物体动量变化的原因 （4）动量定理不仅适用于宏观低速物体，对微观现象和高速运动仍然适用。 动量定理的应用 1. 解释现象 动量定理的应用 1. 解释现象 2. 动手操作 1、把重物G压在纸带上，用一水平缓缓地拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将从重物下抽出，正确解释这些现象的说法是： A、在缓缓拉动时，重物和纸带的摩擦力大 B、在迅速拉动时，纸带给重物的冲量大 C、在缓缓拉动时，纸带给重物 的冲量小 D、在迅速拉动时，纸带给重物的冲量小 利用动量定理解题 2. 一个质量为0.01kg的弹性小球，以10m/s的速度在光滑 水平面上运动，撞到前方的竖直墙壁后以8m/s的速度反向弹回，设碰撞时间为0.01s，求球受到墙壁的平均撞击力。 v 解：取小球初速度方向为正方向 对小球受力分析，如图所示。 G F FN 初动量： P=mv=0.01×10kg·m/s=0.1kg·m/s 末动量： P ′=mv′=0.01×(- 8)kg·m/s=-0.08kg·m/s 由动量定理得，墙壁受到的撞击力为 “﹣”表示力的方向与正方向相反。 利用动量定理解题步骤 5. 根据动量定理列方程求解。 1. 确定研究对象 2. 对研究对象进行受力分析，确定全部外力及作用时间； 3. 找出物体的初末状态并确定相应的动量； 4. 如果初、末动量在同一直线上，则选定正方向，并给每个力的冲量和初末动量带上正负号，以表示和正方向同向或反向；如果初、末动量不在同一直线上，则用平行四边形定则求解； 例题3.物块A和B用轻绳相连后悬在弹簧下端静止不动如图所示.连接A、B的绳子断裂后,A上升到某位置时速度的大小为V,这时B下落的速度大小为μ,已知A、B的质量分别为m和M,则在这段时间里,弹簧弹力对A的冲量为 . A B A B V μ 解析:从问题出发,对过程进行分析. 过程中A受重力和弹力作用,设时间为t,则根据动量定理得: IA+mgt=mV…………① 对B应用动量定理得: Mgt=Mμ…………② 解方程组得:IA=m(μ+V) 点拨:(1)注意选择冲量的计算方法; (2)注意抓住A、B之间的联系. 例题4.如图所示,下端固定的竖直轻弹簧的上端与质量为3kg的物体B连接,质量为1kg的物体A放在B上.先用力将弹簧压缩后释放,它们向上运动.当A、B分离后A又上升了0.2m到达最高点,这时B的运动方向向下且弹簧恰好恢复原长.则从A、B分离到A达到最高点的过程中,弹簧弹力对B的冲量的大小为 . 分析:首先进行过程分析. (1)撤力后A、B一起向上运动至分离.根据A、B分离时的关联关系,可判断A、B分离时弹簧恰处于原长处. (2)分离后,A做竖直上抛运动,B做简谐运动.A遵守竖直上抛运动规律,B遵守机械能守恒定律. A B 解:分离后A做竖直上抛运动,由运动规律得: VA0=(2gh)1/2=2m/s t=VA0/g=0.2s B做简谐运动,机械能守恒.因此,B再经弹簧原长处的速度大小仍为VA0.对B应用动量定理(以向下为正) IB+mBgt=2mBVA0 代入已知条件及相关量解得:IB=6N·s 点拨:(1)注意应用分离状态时两物体间的关联关系; (2)注意分离后两物体运动性质的分析; (3)注意抓两物体运动间的关系. 变力冲量的计算问题 处理变力冲量的计算问题,有两种基本思路: (1)应用冲量定义计算,对应两种方法: ①用平均力代替变力,注意这里的平均力与变力的平均值意义不同,只有在力与时间呈线性关系时,它们才是相等的. ②图象法.在F—t图象中,图象与坐标轴所围成的图形的面积,表示这段时间内的冲量.用图象法求变力冲量,就是利用了这一点. (2)应用动量定理求解,这是常用方法,应重点掌握. 例题5.一艘帆船在静水中行驶,由于风力的作用做匀速直线运动,帆面的面积S=