第五章 动量1第章 动量1.doc

第一单元 动量、冲量、动量定理 高考要求：1、动量、冲量的概念理解； 2、动量定理的理解； 3、会用动量定理解释现象； 4、会应用动量定理解决问题。 知识要点： 动量和冲量 动量： 定义：运动物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。 公式：p＝mv，单位：kgm/s。 动量是矢量，方向与v的方向相同；两个动量相同必须是大小相等，方向相同。 动量是状态量，也是相对量，动量的大小与参考系的选取有关。 冲量： 定义：力F和力的作用时间t的乘积叫做该力的冲量。 公式：I＝Ft，单位：Ns。 冲量是矢量，方向由力F的方向决定：若在作用时间内力的方向不变，冲量的方向就是力的方向。 冲量是过程量，其大小与参考系选取无关。 冲量的计算：计算冲量时，不必考虑物体是否运动及作用力是否做功。 恒力F的冲量，可直接用公式I＝Ft计算。 对于变力：若力随时间均匀变化，可用力平均值的冲量I＝（F1＋F2）t/2计算；而若力的变化是非均匀的，则只能借助于动量定理计算。 区别动量与冲量。动量是一状态量，而冲量则是一过程量。合外力的冲量的大小决定一个物体的动量的变化量，但与某一具体状态的动量无关。 动量定理 内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化：Ft＝p′－p或Ft＝mv′－mv。 特点： 矢量性：合外力的冲量I与动量的变化量Δp方向相同，冲量I的方向决定动量变化量Δp的方向；如：一质量为m的乒乓球以速度v水平地飞墙壁后原速返回，其动能的变化量为零，但其动量的变化量却是2mv。 整体性：I与Δp不可分； 相等性：I＝Δp； 独立性：某方向上的冲量只改变该方向上的动量； 广泛性：动量定理不仅适用于恒力，而且也适用于随时间性而变化的变力。动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统。对物体系统，系统所受的合外力的冲量等于系统内各物体动量变化的矢量和。即I外＝Δp1＋Δp2＋…。 用动量定理解释现象 物体的Δp一定时，力F的作用时间t越短，力F就越大；t越长，F就越小。 作用力F一定时，力的作用时间t越长，动量变化Δp就越大；t越短，Δp就越小。 应用动量定理解题的步骤和技巧 解题步骤： 选取研究对象； 确定所研究的物理过程及其始、末状态； 分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况； 规定正方向，根据动量定理列式； 解方程。统一单位，求解结果。 解题技巧： 应用I＝Δp求变力的冲量：如果物体受到变力作用，则不直接用I＝Ft求变力的冲量。这时可以求出该力作用下物体动量的变化量Δp等效代换变力的冲量I。 应用Δp＝Ft求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化：曲线运动物体速度方向时刻在改变，求动量变化Δp＝p′－p需要用矢量运算方法，比较复杂。在作用力是恒力的情况下，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化。 解题时就特别注意： 合处力的冲量才能决定物体动量的变化量； 动量的变化量是指末状态的动量与初状态动量的矢量差； 对于受到冲量作用前后物体都在同一条直线上运动的情况，应首先设定一个正方向，将合力与动量的运算转化为代数运算。 典型例题： 例1、如图所示，质量m＝3kg的物体静止在光滑水平面上受到与水 F 平方向成60°角的力F作用，F的大小为9N，经2s时间， 60° 求：⑴物体重力的冲量； ⑵力F的冲量； ⑶物体的动量变化。 例1图 例2、一个质量是65kg的人从墙上跳下，墙离地面的高度h＝2.0 m，竖直跳下的初速度为零，与地面接触后0.01s停了下来，地面对他的平均作用力多大？如果他着时弯曲双腿，用了1s才停下来，地面对他的平均作用力又是多大？（g＝10m/s2） 例3、水平地面上有A、B两小球，质量分别为2kg和1kg，他们相距 9.5m，摩擦因素μ＝0.1，A球以10m/s的初速度向B球运动，并 A v0 B 发生对心碰撞，撞后A球仍以原方向运动（设撞击时间极短，撞 击力远大于摩擦力），若A球在碰撞前后共运动6s停下，则碰后 s B球运动多长时间停下？（g＝10m/s2） 例3图 例4、质量为m＝0.10kg的小钢球以v0＝10m/s的水平速度抛 v0 出，如图所示。下落h＝5.0m时撞击一钢板，撞后速度 h 恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ＝__________，刚 θ 要撞击钢板时小球动量的大小为_________