2013年專題動量課件

專題（七）動量（1）動量與動量定理一.基本概念1.動量:(1)定義:物體的質(zhì)量與物體在某一時刻的速度的乘積叫物體在這一時刻的動量(2)表達式:P=mvv是物體在某一時刻對地的速度(3)矢量性:矢量;方向與速度方向相同(4)注意:a.動量是狀態(tài)量,b.區(qū)別對待P=mv和E=mv2/2【例1】自塔頂以相同的速率拋出A.B.C三小球,A豎直上拋,B平拋,C豎直下拋.另有D球從塔頂自由下落,四小球質(zhì)量相等,落到同一水平面上.則【】A.落地時動能相同的小球是A、B、CB.落地時動量相同的小球是A、B、CC.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動能增量相同的小球只有A、B、CD.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動量增量相同的小球只有B、D(1)定義:力與該力作用的時間的乘積叫做該力的沖量(2)表達式:I=Ft(3)矢量性:矢量,方向由力的方向決定(4)注意:W=FScosαI=Ft力對空間的積累力對時間的積累若力為恒力:I=FtFt若力為變力:I=“S面積”(a)(b)(c)沖量是個過程量2.沖量練習.一個靜止的質(zhì)點，在0～4s時間內(nèi)受力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F隨時間t的變化如圖所示，則質(zhì)點在【】A．第2s末速度改變方向B．第2s末位移改變方向C．第4s末回到原出發(fā)點D．第4s末運動速度為零F/Nt/s12341-1D3.動量的變化(1)若初、末速度在一條直線上:?P=mvt-mv0先設正方向:(2)若初末速度不在一條直線上:mv0mvt?P?P=Ⅰ合注意:動量的變化量是矢量方向與合外力的沖量方向相同例2.一個質(zhì)量為m=2kg的球,以6m/s速度垂直撞墻,又以4m/s速度反向彈回,求小球的動量變化及墻對球做的功v0vt正?P=mvt-mv0=－2×4－2×6=－20kgm/s=16－36=－20J矢量三角形：合力恒定：例2.一個質(zhì)量m=1kg的小球沿半徑為R的圓做順時針方向速率為v=2m/s的勻速圓周運動,求下述過程中球的動量變化ABC(1)由A到C的過程中(2)由A到B的過程中(3)由A到D的過程中mv0mvtmvtmvt?P=2mv=4kgm/smvt?PDOOD與OA成600角AD?P?P=mv=2kgm/s※一定要注意變化量?P的箭頭指向θα【例4】如圖所示，兩個質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個光滑斜面由靜止自由滑下，到達斜面底端的過程中，兩種情況具有的物理量相同的是【】A．重力的沖量 B．彈力的沖量C．合力的沖量 D．剛到達底端時的動量E．剛到達底端時的動能重力沖量：IG=mgt彈力沖量：IN=mgcosαt合力沖量：I合=△P正確：E練習1：三.動量定理1.內(nèi)容:物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化2.表達式:I合=?PI合=mvt-mv0F合t=mvt-mv0適合于初、末速度在一條直線運動適合于合外力恒定的直線運動3.注意:(1)動量定理里的相等指“兩個量”的大小和方向都相等(2)使用動量定理先設正方向與正方向相反的力、速度取負值（3）表達式中的速度是對地的速度【例5】下列運動中,在任何相等的時間內(nèi)物體動量變化量完全相同的是【】A.豎直上拋運動(不計空氣阻力)B.平拋運動(不計空氣阻力)C.勻速圓周運動D.簡諧振動恒力動量的變化量：△P=mvt-mv01.物體做直線運動，利用△P=mvt-mv0，△P=I合注意事項：確定正方向2.物體做曲線運動，只能利用△P=I合從塔頂以相同速率拋出A、B、C三小球，A豎直上拋，B平拋，C豎直下拋。另有D球從塔頂起自由下落，四小球質(zhì)量相同，落到同一水平面上。則【】A.落地時動能相同的小球是A、B、CB.落地時動量相同的小球是A、B、CC.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動能增量相同的小球有A、B、CD.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中，動量增量相同的小球是B、Dv0v0v0正確：AD【例6】．質(zhì)量為m=1.0kg的小球從高h1=20m處下落到軟墊上，反彈后上升的最大高度為h2=5.0m，小球與軟墊的接觸時間為t=1.0s，則：（1）小球接觸軟墊過程中動量變化為（）（2）小球接觸軟墊過程中受到軟墊沖量為（）（3）小球接觸軟墊過程中受到合力沖量為（）A．10kg?m/s，向上 B．30kg?m/s，向下C．30kg?m/s，向上 D．40kg?m/s，向上【例7】．一質(zhì)量為m=1kg的小球以初速度v0=3m/s水平拋出，落地速度為vt=5m/s，不記空氣阻力，求小球在空間飛行過程中受到的沖量?！鱌=I合=mvy對比：以v=15m/s平拋一個小球，小球的質(zhì)量為m=1kg，經(jīng)t=2s小球落地；不計空氣阻力，g取10m/s2。求：這一過程中小球的動量變化大小?！纠?】如圖所示:質(zhì)量為m=2kg的物體,在水平面F=8N的作用下由靜止開始沿著水平面向右運動.已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.若F作用t1=6s后撤去,撤去F后又經(jīng)過t2=2s物體與豎直墻壁相碰,若物體與墻壁作用時間t3=0.1s,碰墻后反向彈回的速度v=6m/s,求墻壁對物體的平均作用力?280N【例9】（’02全國理綜26題）蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。一個質(zhì)量為60kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為1.2s。若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用力當作恒力處理，求此力的大小。（g＝10m/s2）警惕豎直方向不掉重力三個過程v1=10m/sv2=8m/s(F-mg)t=mv2-(-mv1)F=1500N練習.一高空作業(yè)的工人重G=600N,系一條長為L=5m的安全帶,若工人不慎跌落時安全帶的緩沖時間t=1s,則安全帶受的平均沖力多大?v1=10m/s兩個過程v2=0(F-mg)t=mv2-(-mv1)F=1200N你能用全程做這個題嗎？變質(zhì)量所以凹槽對水柱的作用力根據(jù)牛頓第三定律，水柱對凹槽的沖力大小也為1.8×103N.【例10】消防水龍頭出口截面積為10cm2，當水龍頭以30m/s的速度噴出一股水柱，水柱沖到墻上的一個凹槽后，以相同速率反射回來，水的密度為ρ=1.0×103kg/m3，問水柱對墻的沖力有多大？解析：規(guī)定水反射回來的速度方向為正方向，取Δt時間內(nèi)射到凹槽的水柱為研究對象，它的質(zhì)量為根據(jù)動量定理A．

S B．C． D．2S解析：設時間Δt內(nèi)從噴口噴出的氣體質(zhì)量為Δm，則

Δm=vΔtS由動量定理FΔt=Δm

v∴F=v2S由平衡條件及牛頓第三定律，鋼瓶對墻的作用力大小為F=v2SD練習1、如圖所示，一個下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，頂端與豎直墻壁接觸．現(xiàn)打開尾端閥門，氣體往外噴出，設噴口面積為S，氣體密度為

，氣體往外噴出的速度為v，則氣體剛噴出時鋼瓶頂端對豎直墻的作用力大小是（）流量：單位時間流過橫截面的流體的體積解析：選取在△t時間內(nèi)射到某平面上的面積是s的平面上的氣體的質(zhì)量Δm為研究對象①②規(guī)定氣體分子反射回來的速度方向為正方向，根據(jù)動量定理因此分子束撞擊平面的壓強5．某種氣體分子束由質(zhì)量m=5.4×10-26kg，速度v＝460m/s的分子組成，各分子都向同一方向運動，垂直地打在某平面上后又以原速率反向彈回，如分子束中每立方米的體積內(nèi)有n0＝1.5X1020個分子，求被分子束撞擊的平面所受到的壓強．建立“流體柱狀模型”，是解決流體類問題的出發(fā)點。【例11】如圖所示，質(zhì)量為M的汽車帶著質(zhì)量為m的拖車在平直公路上以加速度a勻加速前進，當速度為V0時拖車突然與汽車脫鉤，到拖車停下瞬間司機才發(fā)現(xiàn)。若汽車的牽引力一直未變，車與路面的動摩擦因數(shù)為μ，那么拖車剛停下時，汽車的瞬時速度是多大？例7.物體A.B用輕繩相連掛在輕質(zhì)彈簧下靜止不動,如圖所示,A質(zhì)量為m,B質(zhì)量M,當連接AB的細繩突然斷開后,物體A上升到某位置速度大小v,這時物體B的下落速度大小為V,在這段時間里,彈簧的彈力對物體A的沖量是【】A.mvB.mv-MVC.mv+mVD.