第1节　动　量　第2节　动量定理 课件.ppt

【例2】把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上，如图所示，在与水平方向成53°角的10N的力F作用下物体从静止开始运动，在2s内力F对物体的冲量大小为多少？合外力的冲量大小是多少？(cos53°＝0.6)[解析]物体的受力分析如图所示，由冲量定义可知：力F的冲量IF＝F·t＝10×2N·s＝20N·s将F分解，在竖直方向上其合力为零，则水平方向上的分力F′＝Fcos53°即为其合力，所以合外力的冲量I合＝Ftcos53°＝10×2×0.6N·s＝12N·s.[答案]20N·s12N·s[针对训练2]下列关于说法正确的是()A．动量的方向一定跟物体的速度方向相同B．冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同C．物体受到的冲量方向与物体末动量的方向一定相同D．合外力的冲量为零，则物体所受各力的冲量均为零√解析：质量与速度的乘积是物体的动量，动量的方向跟物体的速度方向相同，A正确；恒力的冲量方向与力的方向相同，变力的冲量方向与力的方向不一定相同，冲量的方向可能与物体的末动量方向相同，也可能与末动量方向相反，B、C错误；物体所受合外力为零，合外力的冲量为零，但物体所受各力的冲量并不为零，D错误．探究三动量定理的理解及简单应用【问题导引】如图所示，一个质量为m的物体，在动摩擦因数为μ的水平面上运动，受到一个与其运动方向相同的恒力F作用，经过时间t，速度由v增加到v′.(1)在时间t内恒力F的冲量和合外力的冲量各是多大？(2)在此过程中，物体动量的变化量是多大？(3)恒力F的冲量与物体动量的变化量相等吗？提示：(1)Ft(F－μmg)t(2)mv′－mv(3)不相等．合外力的冲量(F－μmg)t与动量的变化量相等．1．对动量定理的理解(1)适用对象：在中学物理中，动量定理的研究对象通常为单个物体．(2)适用范围：动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观物体的高速运动．不论是变力还是恒力，不论几个力作用，时间是同时还是不同时，不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，动量定理都适用．(3)因果关系：动量定理反映了合外力的冲量与动量的变化量之间的因果关系，即合外力的冲量是原因，物体动量的变化量是结果．【例3】(2022·北京101中学期中)如图所示，学生练习用头颠球．某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm.已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．下列说法正确的是()A．头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍B．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/sC．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为1.6kg·m/sD．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量为0√[解析]足球从静止开始下落h＝20cm后，其速度满足v2＝2gh，解得v＝2m/s，头部与足球作用过程有Ft－mgt＝2mv，解得头部对足球的平均作用力F＝20N＝5mg，故A错误；下落到与头部刚接触时，足球动量大小为p＝mv＝0.8kg·m/s，故B错误；与头部作用过程中，足球动量变化量大小为Δp＝2mv＝1.6kg·m/s，故C正确；从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量等于重力与时间的乘积，则可知足球重力的冲量不为0，故D错误．【例4】如图所示，质量m＝70kg的撑竿跳高运动员从h＝5.0m高处落到海绵垫上，经Δt1＝1s后停止运动，则该运动员身体受到的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经Δt2＝0.1s停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g取10m/s2)从开始下落到落到海绵垫上停止时，取向下为正方向，mg(t＋Δt1)－FΔt1＝0，代入数据，解得F＝1400N下落到沙坑中时，mg(t＋Δt2)－F′Δt2＝0代入数据，解得F′＝7700N.[答案]1400N7700N[针对训练3]如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条．若缓慢拉动纸条，发现杯子会滑落；当他快速拉动纸条时，发现杯子并没有滑落．对于这个实验，下列说法正确的是()A．缓慢拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较小B．快速拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较大C．缓慢拉动纸条，杯子获得的动量较大D．快速拉动纸条，杯子获得的动量较大√解析：快速拉动纸条时，纸条与杯子作用时间短，摩擦力对杯子的冲量较小，缓慢拉动纸条时，纸条与杯子作用时间长，摩擦力对杯子的冲量较大，故A、B错误；由动量定理可知，缓慢拉动纸条，杯子获得的动量较大，快速拉