高三物理動(dòng)量和動(dòng)量定理.ppt

動(dòng)量和動(dòng)量定理,一、動(dòng)量概念及其理解,復(fù)習(xí)精要,（1）定義：物體的質(zhì)量及其運(yùn)動(dòng)速度的乘積稱為該物體的動(dòng)量p=mv,（2）特征：,動(dòng)量是狀態(tài)量，它與某一時(shí)刻相關(guān)；,動(dòng)量是矢量，其方向與物體運(yùn)動(dòng)速度的方向相同。,（3）意義：速度從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度量化了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),動(dòng)量則從動(dòng)力學(xué)角度量化了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。,二、沖量概念及其理解,（1）定義：某個(gè)力與其作用時(shí)間的乘積稱為該力的沖量I=Ft,（2）特征：,沖量是過(guò)程量，它與某一段時(shí)間相關(guān)；,沖量是矢量，對(duì)于恒力的沖量來(lái)說(shuō)，其方向就是該力的方向。,（3）意義：沖量是力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)。對(duì)于質(zhì)量確定的物體來(lái)說(shuō)，合外力決定著其速度將變多快；合外力的沖量將決定著其速度將變多少。對(duì)于質(zhì)量不確定的物體來(lái)說(shuō)，合外力決定著其動(dòng)量將變多快；合外力的沖量將決定著其動(dòng)量將變多少。,三、關(guān)于沖量的計(jì)算,（1）恒力的沖量計(jì)算,恒力的沖量可直接根據(jù)定義式來(lái)計(jì)算，即用恒力F乘以其作用時(shí)間t而得。,（2）方向恒定的變力的沖量計(jì)算。,如力F的方向恒定，而大小隨時(shí)間變化的情況如圖1所示，則該力在時(shí)間t=t2-t1內(nèi)的沖量大小在數(shù)值上就等于圖1中陰影部分的“面積”。,（3）一般變力的沖量計(jì)算,在中學(xué)物理中，一般變力的沖量通常是借助于動(dòng)量定理來(lái)計(jì)算的。,（4）合力的沖量計(jì)算,幾個(gè)力的合力的沖量計(jì)算，既可以先算出各個(gè)分力的沖量后再求矢量和，又可以先算各個(gè)分力的合力再算合力的沖量。,四、動(dòng)量定理,（1）表述：物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化,I=PFt=mv-mv=p,（2）導(dǎo)出：動(dòng)量定理實(shí)際上是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的，,由牛頓第二定律F=ma,兩端同乘合外力F的作用時(shí)間t，即可得,Ft=mat=m(v-v0)=mv-mv0,動(dòng)量定理的意義：,（3）,動(dòng)量定理表明沖量是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因，沖量是物體動(dòng)量變化的量度。這里所說(shuō)的沖量必須是物體所受的合外力的沖量。,動(dòng)量定理給出了沖量（過(guò)程量）和動(dòng)量變化（狀態(tài)量）間的互求關(guān)系。,實(shí)際上現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動(dòng)量的變化率：,F=pt（這也是牛頓第二定律的動(dòng)量形式）,動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式。在一維的情況下，各個(gè)矢量必須以同一個(gè)規(guī)定的方向決定其正負(fù)。,動(dòng)量定理的特點(diǎn)：,（4）,矢量性：合外力的沖量Ft與動(dòng)量的變化量p均為矢量，規(guī)定正方向后，在一條直線上矢量運(yùn)算變?yōu)榇鷶?shù)運(yùn)算；,相等性：物體在時(shí)間t內(nèi)物體所受合外力的沖量等于物體在這段時(shí)間t內(nèi)動(dòng)量的變化量；因而可以互求。,獨(dú)立性：某方向的沖量只改變?cè)摲较蛏衔矬w的動(dòng)量；,廣泛性：動(dòng)量定理不僅適用于恒力,而且也適用于隨時(shí)間而變化的力.對(duì)于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值;不僅適用于單個(gè)物體,而且也適用于物體系統(tǒng)。,定理,利用動(dòng)量定理解題的步驟：,（5）,明確研究對(duì)象和研究過(guò)程。研究對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可以是質(zhì)點(diǎn)組。如果研究過(guò)程中的各個(gè)階段物體的受力情況不同，要分別計(jì)算它們的沖量，并求它們的矢量和。,進(jìn)行受力分析。研究對(duì)象以外的物體施給研究對(duì)象的力為外力。所有外力之和為合外力。研究對(duì)象內(nèi)部的相互作用力不影響系統(tǒng)的總動(dòng)量，不包括在內(nèi)。,規(guī)定正方向。由于力、沖量、速度、動(dòng)量都是矢量,所以列式前要先規(guī)定一個(gè)正方向,和這個(gè)方向一致的矢量為正,反之為負(fù).,寫出確定研究對(duì)象的初、末動(dòng)量和合外力的沖量（或各個(gè)外力的沖量的矢量和）。,注意要把v1和v2換成相對(duì)于同一慣性參照系的速度；,根據(jù)動(dòng)量定理列式求解Ft=mv2mv1,定理,意義,002.南京師大08屆物理之友力學(xué)綜合(二)4,4、質(zhì)量相同的兩個(gè)物體，分別在地球表面（不計(jì)空氣阻力）和月球表面以相同的初速度豎直上拋比較兩種情況，下列說(shuō)法中正確的有()A物體在地球表面時(shí)的慣性比物體在月球表面時(shí)的慣性大B在上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，它們受到的外力的沖量大小相等C在上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，它們克服重力做的功相等D落回拋出點(diǎn)時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率相等,BC,021.華南師大附中207208學(xué)年度綜合測(cè)試(二)4,4在放槍過(guò)程中，子彈向前槍向后運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A子彈的動(dòng)量比槍的動(dòng)量大B子彈的動(dòng)能比槍的動(dòng)能大C子彈受到的沖力比槍受到的沖力大D子彈和槍這個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,B,022.福州三中0708學(xué)年第三次月考2,2質(zhì)量為m的木塊以初速為v0在水平桌面上滑行，它跟桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，那么，決定木塊在桌面上滑行時(shí)間的條件是（）,Av0和mBv0和Cv0、m和Dm和,B,061.北京西城區(qū)2008年5月抽樣17,17如圖所示，在水平光滑桌面上有兩輛靜止的小車A和B，質(zhì)量之比mAmB=31。將兩車用細(xì)線拴在一起，中間有一被壓縮的彈簧。燒斷細(xì)線后至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前的某一時(shí)刻，兩輛小車的()A加速度大小之比aAaB=11B速度大小之比vAvB=13C動(dòng)能之比EkAEkB=11D動(dòng)量大小之比pApB=13,B,010.07-08學(xué)年清華大學(xué)附中高考模擬試題10,10從地面上方同一點(diǎn)向東與向西分別平拋出兩個(gè)等質(zhì)量的小物體，拋出速度大小分別為v和2v，不計(jì)空氣阻力，則兩個(gè)小物體從拋出到落地動(dòng)量的增量相同從拋出到落地重力做的功相同從拋出到落地重力的平均功率相同落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率相同以上說(shuō)法正確的是（）ABCD,D,022.福州三中0708學(xué)年第三次月考4,BD,4一小球沿光滑的水平地面運(yùn)動(dòng)，撞向豎直的墻壁，小球撞墻前后的動(dòng)量變化量p和動(dòng)能變化量Ek有多種可能值（）,A若p最大，則Ek為最大B若p最大，則Ek為零C若p最小，則Ek為最小D若p最小，則Ek為最大,052.2008年北京東城區(qū)第一次模擬試題14,14下列說(shuō)法正確的是()A質(zhì)點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)，每秒內(nèi)重力所做的功都相同B質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，每秒內(nèi)動(dòng)量的增量都相同C質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒內(nèi)合外力的沖量都相同D質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，每四分之一周期內(nèi)回復(fù)力做的功都相同,B,022.福州三中0708學(xué)年第三次月考8,8如圖所示，粗糙斜面固定在地面上，一質(zhì)點(diǎn)從斜面底端A點(diǎn)以某一速度v0沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)B后又返回原處A點(diǎn)，在此過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A該質(zhì)點(diǎn)上升過(guò)程中克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功B該質(zhì)點(diǎn)上升過(guò)程中克服重力做的功等于下降過(guò)程中重力做的功C該質(zhì)點(diǎn)上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力做功的平均功率D該質(zhì)點(diǎn)上升過(guò)程中所受合外力的沖量大于下降過(guò)程中所受合外力的沖量,BD,021.華南師大附中207208學(xué)年度綜合測(cè)試(二)6,6在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)的物體，從A點(diǎn)開(kāi)始受水平恒力F作用做直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知物體在B點(diǎn)的速度與在A點(diǎn)的速度大小相等，則在這過(guò)程中（）A物體不一定作勻速直線運(yùn)動(dòng)BF始終與摩擦力方向相反CF與摩擦力對(duì)物體所做總功為零DF與摩擦力對(duì)物體的總沖量為零,AC,008.07-08學(xué)年度唐山市重點(diǎn)中學(xué)模擬試卷三3,3正在粗糙水平面上滑動(dòng)的物塊，從t1時(shí)刻到時(shí)刻t2受到恒定的水平力F的作用，在這段時(shí)間內(nèi)物塊做直線運(yùn)動(dòng)，已知物塊在t1時(shí)刻的速度與t2時(shí)刻的速度大小相等，則在此過(guò)程中()A物塊可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B物塊的位移可能為零C物塊動(dòng)量的變化一定為零DF一定對(duì)物塊做正功,AD,解見(jiàn)下頁(yè),解：,依題意，物塊受到恒定的水平力F的作用，在t1時(shí)刻和t2時(shí)刻的速度大小相等，F(xiàn)的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同且大小等于摩擦力，則物塊作勻速運(yùn)動(dòng)；,F的方向也可能與運(yùn)動(dòng)方向相反且大于摩擦力，則物塊先勻減速S1位移速度減到0，然后反向勻加速S2位移速度增加到v，,由-(F+f)S1=0-1/2mv2(F-f)S2=1/2mv2S2S1，,物塊反向勻加速超過(guò)原位置,物塊的總位移不可能為零,所以A、D正確，B錯(cuò)。,由于t1時(shí)刻和t2時(shí)刻的速度大小相等，方向可能相同，可能相反，所以動(dòng)量變化量P=0或P=2mv,C錯(cuò)。,錯(cuò)點(diǎn)警示：此題的易錯(cuò)點(diǎn)為誤選C，物體做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間速度大小相同,方向可能相反,可能相同,而動(dòng)量的變化量為矢量，求動(dòng)量的變化量應(yīng)選正方向。,051.北京西城區(qū)08年4月物理一模20,20水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)物體，水平推力F1、F2分別作用在a、b上。一段時(shí)間后撤去推力，物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下。兩物體的vt圖線如圖所示，圖中ABCD。則整個(gè)過(guò)程中（）AF1的沖量等于F2的沖量BF1的沖量大于F2的沖量C摩擦力對(duì)a物體的沖量等于摩擦力對(duì)b物體的沖量D合外力對(duì)a物體的沖量等于合外力對(duì)