动量基本知识.ppt

【例1】一架飞机在空中以300m/S的速度匀速飞行，一只质量为1Kg的小鸟以10m/S的速度相向飞来，此时鸟相对于飞机的动量为310Kgm/s。机鸟相撞后这些动量完全转化成小鸟对飞机的冲量。相撞时间为3×10-3秒。那么机鸟相撞而作用于飞机上的冲击力为多少？（取三位有效数字）答案：大小为1.03×105N 前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何？ 一 冲量和动量 1.足球场上一个足球迎头飞过来，你的第一个反应是什么？ 2.那么，如果飞过来的不是足球,而是一个铅球呢? 3.原因是什么？ 提问： 结论： 1.运动物体的作用效果与 物体的质量有关。 4、同样质量的竹箭，一支用弓射出，而另一支用手掷，哪一支穿透本领大？为什么？ （提示：m一定，v不同） 结论：2.运动物体的作用效果还与速度有关。 所以，考虑运动物体的作用效果，要同时考虑其速度及质量,从而引入了一个新的物理量——动量。 (2)大小： 一、动量 (1)定义： (3)方向： (4)单位： 物体的质量m和速度V的乘积mV. P＝mV 动量是矢量。 动量的方向与速度方向相同。动量的运算服从平行四边形定则。 千克·米/秒（kg·m/s）； ——动量是描述物体运动状态的物理量 V——该状态的瞬时速度。 P是状态量 ⑸动量是相对的，与参考系的选择有关。 说明： ①动量和速度一样是描述物体运动状态的物理量，当物体运动状态一定时，物体的动量就有确定的数值。 ②动量具有瞬时性，当物体变速运动时， 应明确是哪一时刻或哪一位置的动量。 ③动量具有相对性，由于速度与参考系 的选择有关，一般一地球为参考系。 3、动量是矢量：动量的方向和速度方向相同。 说明： ①如果物体在一条直线上运动，在选定一个方向以后，当物体的运动方向和正方向相同时，可用“+”号表示动量方向，当物体动方向和正方向相反时，可用“-”表示动量的方向。 ②大小、方向完全相同的两个动量是相 等的。 思考：动量与动能有什么区别？ 动量 p=mv 矢量 kg·m/s （N·S） 若速度变化,则Δp一定不为零 动能 Ek= mv2 标量 kg·m2/s2 （J） 若速度变化,ΔEk可能为零 p= 动量与动能都是描述物体运动状态的物理量，都与物体受力情况无关. ①动量与动能的 区别： ②动量与动能间量值关系： ③动量、动能与物体受力的关系： =P2/2m 二、动量的变化 ΔP＝P＇－P (矢量差) ①动量变化的三种情况： ②定义： P P′ P P′ ΔP 大小变化、方向改变、大小和方向都改变。 说明：（一维情况） ①动量变化等于末状态动量减初状态动量， 其方向与△v的方向相同既：△p = pt - p0 ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。 三、关于△p的计算：(二维情况） 如上图所示的两种情况： 而动量变化等于末动量（包括大小和方向）减去初动量 （包括大小和方向）。 一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6 m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？ V V′ 正方向 P P′ ΔP 例题1——动量变化的一维计算 一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45°，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45°，速度大小仍为2m/s，求出钢球动量变化的大小和方向？ 例题2——利用矢量法则求解动量变化 P P′ ΔP P′ P ΔP P′ 45° 45° 方向竖直向上。 解：据平行四边形定则， P′、P和ΔP的矢量关系如下图所示。 ΔP＝ P ΔP P′ 45° 45° 总结： ◆在一般情况下，动量是矢量，求其变化量时，应用平行四边形定则先作好矢量图，再进行运算。 ◆在一维情况下，可首先规定一个正方向，这时求动量变化就可简化为代数运算。 求动量的变化 ？ 问题:假设质量为ｍ的一颗子弹射入墙一刻的速度为Ｖ0，射出的速度为Ｖt，墙对子弹的作用力为一恒力F，作用时间为ｔ，那么Ｆ＝？ 答案： F=(mVt-mVo)/t Ft=mVt-mV0= ΔＰ ΔＰ一定时： t↑则F↓ t↓则F↑ (3)方向： 三、冲量 (1)定义： (2)大小： F——恒力 注意：要明确是哪个力在哪一段时间内的冲量。 (4)单位 ： 力F和力的作用时间t的乘积Ft叫做力的冲量，通常用I表示。 I＝Ft 冲