碰撞与动量守恒_学案_.docVIP

《碰撞与动量守恒》学案 第一课时 动量及动量定理 知识梳理 一、动量和冲量 1．动量的概念 (1)定义：物体的 的乘积叫做动量：p= （2）动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应。 （3）动量是 ，它的方向和速度的方向相同。 （4）动量的变化：.若初末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算。 （5）动量与动能的关系：，注意动量是矢量，动能是标量，动量改变，动能不一定改变，但动能改变动量是一定要变的。 2．冲量的概念 (1)定义: 的乘积叫做冲量：I= (2)冲量是描述力的时间积累效应的物理量，是过程量，它与时间相对应。 (3)冲量是矢量，它的方向由力的方向决定（不能说和力的方向相同）。 (4)注意：冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功，但一定有冲量。力作用在静止的物体上也有冲量。 二．动量定理 （1）.动量定理：物体所受合外力的 等于物体的 变化。既I=Δp （2）动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。 （3）现代物理学把力定义为物体动量的变化率：（牛顿第二定律的动量形式）。 （4）动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定的方向为正。 三．典型应用: 例题1..一个物体的质量是2 kg，沿竖直方向下落，以10 m/s的速度碰到水泥地面上，随后又以8 m/s的速度被反弹回，若取竖直向上为正方向，则小球与地面相碰前的动量是_______kg·m/s，相碰后的动量是_______kg·m/s，小球的动量变化是_______kg·m/s. 例2.以初速度v0平抛出一个质量为m的物体，抛出后t秒内物体的动量变化是多少？ 例3. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( ) A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 例4．玻璃茶杯从同一高度掉下,落在水泥地上易碎,落在海锦垫上不易碎,这是因为茶杯与水泥地撞击过程中 A.茶杯动量较大 B.茶杯动量变化较大 C.茶杯所受冲量较大 D.茶杯动量变化率较大 例5.质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中．已知安全带的长度为5m，安全带缓冲时间为1.2s，求安全带所受的平均力．（ g= 10m／s2） 四．课堂练习:: 1．质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为（ ） A．向下，m（v2 - v1） B．向下，m（v2 + v1） C．向上，m（v2 - v1） D．向上，m（v2 + v1） 2．质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。求：⑴沙对小球的平均阻力F； ⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。 五．课外作业： (一)单选题 1.篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前.这样做可以 A.减小球对手的冲量 B.减小球的动量变化率 C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量 2.质量为5 kg的物体，原来以v=5 m/s的速度做匀速直线运动，现受到跟运动方向相同的冲量15 N·s的作用，历时4 s，物体的动量大小变为 A.80 kg·m/s B.160 kg·m/s C.40 kg·m/s D.10 kg·m/s 3.如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，两个物体具有的相同的物理量是 A.重力的冲量 B.合力的冲量 C.刚到达底端时动量的水平分量 D.以上几个量都不同 （二）．双选题 4.一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t，上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为f，则在时间t内 A.物体受重力的冲量为零 B.在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小 C.物体动量的增量大于抛出时