届高考物理专项复习动量守恒定律及其应用冲量和动量定理动量定理练习2教案

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第一篇:届高考物理专项复习动量守恒定律及其应用冲量和动量定理动量定理练习2教案

动量定理

1. 下列说法中正确的是()

A.物体只有受到冲量,才会有动量 B.物体受到冲量,其动量大小必定改变 C.物体受到冲量越大,其动量也越大

D.做减速运动的物体,受到的冲量的方向与动量变化的方向相同

2. 一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量共120 kg.这个士兵用自动步枪在2 s时间内沿水平方向连续射出10发子弹,每发子弹质量10 g,子弹离开枪口时相对地面的速度都是800 m/s.射击前皮划艇是静止的.求连续射击后皮艇的速度是多大? 3. 物体在恒力作用下作直线运动,在t1时间内物体的速度由零增大到v,F对物体做功W1,给物体冲量I1.若在t2时间内物体的速度由v增大到2v,F对物体做功W2,给物体冲量I2,则()A.W1=W2,I1=I2 B.W1=W2,I1>I2

C.W1W2,I1=I2

4. 跳伞员从飞机上跳下,经过一段时间速度增大到收尾速度50m/s时才张开伞,这时,跳伞员受到很大的冲力.设张伞时间经1.5s,伞开后跳伞员速度为5m/s,速度方向始终竖直向下,则冲力为体承的_____倍.5. 光子不仅有能量,还有动量,光照射到某个面上就会产生压力-光压,宇宙飞船可以采用光压作为动力.现给飞船安上面积很大的薄膜,正对着太阳光,靠太阳光在薄膜上产生的压力推动宇宙飞船前进,第一次安装反射率极高的薄膜,第二次安装的是吸收率极高的薄膜,那么()A.第一次飞船的加速度大 B.第二次飞船的加速度大

C.两种情况,飞船的加速度一样大 D.两种情况的加速度不能比较

6. 一质量为m的小球,从高为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起。设碰撞时间为t并为定值,则在碰撞过程中,小球对地面的平均冲力与跳起高度的关系是()A.跳起的最大高度h越大,平均冲力就越大 B.跳起的最大高度h越大,平均冲力就越小 C.平均冲力的大小与跳起的最大高度h无关

D.若跳起的最大高度h一定,则平均冲力与小球质量正比

7. 从同一高度将两个质量相等的物体,一个自由落下,一个以某一水平速度抛出,当它们落至同一水平面的过程中(空气阻力不计)()

A.动量变化量大小不同,方向相同 B.动量变化量大小相同,方向不同 C.动量变化量大小、方向都不相同 D.动量变化量大小、方向都相同 8. 相同的玻璃杯从同一高度落下,分别掉在水泥地和草地上。则()A.玻璃杯刚要落在水泥地上时的动量大于刚要落在草地上时的动量 B.玻璃杯落在水泥地上动量的变化量大于落在草地上动量的变化量 C.玻璃杯落在水泥地上动量的变化率大于落在草地上动量的变化率 D.玻璃杯落在水泥地上受到的冲量大于落在草地上受到的冲量

9. 玻璃茶杯从同一高度掉下,落在水泥地上易碎,落在海锦垫上不易碎,这是因为茶杯与水泥地撞击过程中()A.茶杯动量较大 B.茶杯动量变化较大 C.茶杯所受冲量较大 D.茶杯动量变化率较大

10. 质量为5 kg的物体,原来以v=5 m/s的速度做匀速直线运动,现受到跟运动方向相同的冲量15 N·s的作用,历时4 s,物体的动量大小变为()A.40 kg·m/s B.160 kg·m/s C.80 kg·m/s D.10 kg·m/s

参考答案: 1. 答案: D 解析:

2. 答案: 解:每次发射子弹过程中,对人、艇、枪及子弹组成的系统总动量守恒,连续发射十颗子弹和一次性发射十颗子弹结果相同. 由题中所给数据M=120 kg,t=2 s,m=0.01 kg,v1=800 m/s,射击后划艇的速度是v2,由动量守恒得:

10mv1=(M-10m)v2,解得v2≈0.67 m/s.解析:

3. 答案: C 解析: 结合动量定理和动能定理来分析求解。4. 答案: 4 5. 答案: A

解析: 因为光子和薄膜的接触时间极短,在两种情况下接触的时间可以认为近似相等,运用反射率极高的薄膜,根据动量定理得,F1t=-2mv,运用吸收率极高的薄膜,根据动量定理有:F2t=-mv,知安装反射率极高的薄膜,产生的作用力较大,根据牛顿第二定律知,产生的加速度较大.故A正确,B、C、D错误. 故选A. 6. 答案: AD 7. 答案: D 8. 答案: C 9. 答案: D 解析: 考点:动量定理

试题分析: 玻璃茶杯从同一高度掉下,与水泥地和海绵垫接触前瞬间速度相同,动量相同,与水泥地和海绵垫作用后速度均变为零,茶杯动量的变化相同,故AB错误;茶杯的动量变化相同,根据动量定理I=△P得知,茶杯所受冲量相同,故C错误;茶杯与水泥地作用时间短,茶杯与海绵垫作用时间长,△P相同,则动量的变化率较大,故D正确。10. 答案: A 解析: 考点:动量定理

试题分析: 以物体为研究对象,以物体的初速度方向为正方向,由动量定理得:I=p-mv,则物体末动量:p=I+mv=5×5+15=40kg?m/s,故选:A。

第二篇:届高考物理专项复习动量守恒定律及其应用冲量和动量定理冲量练习3教案

冲量

1. 甲乙两个质量相等的物体,以相同的初速度在粗糙程度不同的水平面上运动,甲物体先停下来,乙物体后停下来,则()A.甲物体受到的冲量大 C.两物体受到的冲量相等

B.乙物体受到的冲量大 D.两物体受到的冲量无法比较

2. 关于冲量的概念,以下说法正确的是()

A.作用在两个物体上的力大小不同,但两个物体所受的冲量大小可能相同 B.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定也很大 C.作用在物体上的力的作用时间很短,物体所受的冲量一定很小 D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同,物体所受的冲量一定相同 3. 下面关于冲量的说法正确的是()A.物体受到很大的力时,其冲量一定很大 B.当力与位移垂直时,该力的冲量一定为零

C.不管物体做什么运动,在相同的时间内重力的冲量相同 D.只要力的大小恒定,其冲量就等于该力与时间的乘积 4. 在物体(质量不变)运动过程中,下列说法正确的是()A.动量不变的运动,一定是匀速运动 B.动量大小不变的运动,可能是变速运动

C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等(不为零),那么该物体一定做匀速直线运动 D.若某一个力对物体做功为零,则这个力对该物体的冲量也一定为零

5. 在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于()

A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力 B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间 C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度

D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

6. 古时有“守株待兔”的寓言.假设兔子质量约为2kg,以15m/s的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1m/s,则兔子受到撞击力的冲量大小为()A.28N?s B.29N?s

C.31N?s

D.32N?s 7. 质量为m的物体以初速υ0做竖直上抛运动。不计空气阻力,从抛出到落回抛出点这段时间内,以下说法正确的是()

A.物体动量变化大小是零 B.物体动量变化大小是2mυ0

C.物体动量变化大小是mυ0 D.重力的冲量为零

8. 在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P,有()A.平抛过程较大 B.竖直上抛过程较大 C.竖直下抛过程较大 D.三者一样大

9. 竖直上抛一球,球又落回原处,己知空气阻力的大小f=KV,(其中K为比例常量,且整个过程中KV小于重力),则()

A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B.上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 C.上升过程中动能的改变量大于下降过程中动能的改变量 D.上升过程中动量的改变量小于下降过程中动量的改变量

10. 物块从斜面的底端以某一初速度沿粗糙斜面上滑至最高点后再沿斜面下滑至底端,下列说法正确的是()

A.上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量 B.上滑过程中机械能损失等于下滑过程中机械能损失

C.上滑过程中物块的动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相反 D.上滑过程中地面受到的压力大于下滑过程中地面受到的压力

参考答案: 1. 答案: C 解析:

2. 答案: A 解析: 冲量是矢量,其大小由力和作用时间共同决定. 3. 答案: C 解析: 由冲量的定义可知,力很大作用时间很短,冲量也可以很小.A错.冲量的大小与力的方向和位移的方向无关,所以B错.在相同时间内物体重力的冲量IG=mg·t,C对.如果只是大小不变,方向总发生变化,I=F·t不适用,D错. 4. 答案: AB 解析: 由于动量是矢量,因此动量不变包括大小和方向都不变,一定是匀速运动,选项A正确;而动量大小不变的运动,方向可能发生变化,可能是变速运动,选项B也正确;如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等,可以理解为受到一个恒力作用,有可能做匀变速曲线运动,选项C错误;功和冲量是两个完全不同的概念,某一个力对物体做功为零,这个力对该物体的冲量可以不为零,选项D错误.

225. 答案: C 6. 答案: D 解析: 设初速度方向为正方向,则由题意可知,初速度v0=15m/s;末速度为v=-1m/s; 则由动量定理可知: I=mv-mv0=-2-2×15=32N?s 7. 答案: B 8. 答案: B 9. 答案: BC 解析: A、因物体在上升和下降过程中高度相同,则重力做功的大小相等,故A错误; B.因向上运动时受向下的重力及阻力,而向下运动时,物体受向下的重力及向上的阻力,故向上时的加速度大于向下时的加速度,因高度相同,故向上时的时间小于下降时的时间,故上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量;故B正确;

C.由B的分析可知,向上时的合外力大于向下时的合外力,故由动能定理可知,向上时的动能改变量大于下降时的动能改变量,故C正确;

D.因阻力做功,故落回到地面上时的速度小于上抛时的速度,故向上运动时动量的改变量大于下降过程动量的改变量;故D错误; 故选BC.

10. 答案: B

第三篇:高考物理《冲量、动量和动量定理》复习教案

冲量、动量和动量定理

一、要点

【 要点一 冲量 】 1.下列说法中正确的是

()A.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同

B.一质点受两个力作用处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反

C.在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反 D.在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小一定相等,正负号不一定相反

答案 B 【 要点二

动量 】

2.质量是1 kg的钢球,以5 m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁后以3 m/s的速度被反向弹回,钢球的动量改变多少? 若钢球以2 3 m/s的速度,与水平面成30°角落到粗糙地面相碰后弹起,弹起速度大小为2 m/s,方向与水平面成60°角,判别钢球的动量改变量的方向.答案kg•m/s,方向水平向左kg•m/s,与竖直方向成30°角 【 要点三

动量定理 】

3.排球运动是一项同学们喜欢的体育运动.为了了解排球的某些性能,某同学让排球从距地面高h1=1.8 m处自由落下,测出该排球从开始下落到第一次反弹到最高点所用时间为t=1.3 s,第一次反弹的高度为h2=1.25 m.已知排球的质量为m=0.4 kg,g取10 m/s2,不计空气阻力.求:(1)排球与地面的作用时间.(2)排球对地面的平均作用力的大小.答案(1)0.2 s(2)26 N

二、题型

【 题型1 应用动量定理解释现象 】

例1.一个笔帽竖直放在桌面上的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉出纸条笔帽必倒,若快速拉出纸条,笔帽可能不倒.以下判断正确的是

()A.缓慢拉动纸条时,笔帽受到的冲量小

B.缓慢拉动纸条时,纸对笔帽水平作用力小,笔帽也可能不倒 C.快速拉动纸条时,笔帽受到冲量小

D.快速拉动纸条时,纸条对笔帽水平作用力小

答案 C 【 题型2 动量定理的简单应用 】

例2.一质量为m的小球,以初速度 0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的 ,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小.答案

m 0

第四篇:冲量和动量 动量定理的应用 教案

冲量和动量·动量定理的应用·教案

一、教学目标

1.通过例题分析,使学生掌握使用动量定理时要注意:(1)对物体进行受力分析;(2)解题时注意选取正方向;(3)选取使用动量定理的范围。

2.通过对演示实验的分析,培养学生使用物理规律有条理地解释物理现象的能力。

二、重点、难点分析

动量定理的应用,是本节的重点。动量、冲量的方向问题,是使用动量定理的难点。

三、教具

宽约2cm、长约20cm的纸条,底部平整的粉笔一支。

四、主要教学过程(一)引入新课

物体动量的改变,等于作用力的冲量,这是研究力和运动的重要理论。它反映了动量改变和冲量之间的等值同向关系。下面通过例题,具体分析怎样使用动量定理。

(二)教学过程设计

例1.竖立放置的粉笔压在纸条的一端。要想把纸条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速将纸条抽出?说明理由。

在同学回答的基础上,进行演示实验。第一次是小心翼翼地将纸条抽出,现象是粉笔必倒。第二次是将纸条快速抽出。具体方法是一只手捏住纸条没压粉笔的一端,用另一只手的手指快速向下打击纸条中部,使纸条从粉笔下快速抽出。现象是粉笔几乎不动,仍然竖立在桌面上。

先请同学们分析,然后老师再作综合分析。

分析:纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg作用,方向沿纸条抽出的方向。不论纸条是快速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变。在纸条抽出过程中,粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示,粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt,粉笔原来静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示。根据动量定理有

μmgt=mv 如果缓慢抽出纸条,纸条对粉笔的作用时间比较长,粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了一定的速度。由于惯性,粉笔上端还没有来得及运动,粉笔就倒了。

如果在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变。粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。

练习:有一种杂技表演,一个人躺在地上,上面压一个质量较大的石板。另一个人手持大锤狠狠地打到石板上。问躺着的人是否会有危险?为什么?

请同学们判断结果,说明原因,老师最后再总结。由于铁锤打击石板的时间极短,铁锤对石板的冲量极小,石板的动量几乎不变,躺着的人不会受到伤害。

例2.质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放,下落1s落到沙子表面上,又经过0.2s,铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变,求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。(g=10m/s2)解法1:(用牛顿第二定律求解)铁球下落1s末,接触到沙坑表面时速度 v=gt=10×1m/s 铁球在沙子里向下运动时,速度由v=10m/s减小到零。铁球运动的加速度方向向上,铁球在沙子里运动时,受到向下的重力mg和沙子对它的阻力f。根据牛顿第二定律,以向上为正方向。f-mg=ma 沙子对铁球的作用力

f=mg+ma=1×(10+50)N=60N 解法2:(使用动量定理)铁球由静止下落1s末,到与沙子接触时速度为 v=gt=10×1m/s=10m/s 在沙子里运动时,铁球受到向下的重力mg和沙子对它向上的阻力f。以向上为正方向,合力的冲量为(f-mg)t,物体的动量由mv减小到零,动量的改变为0-mv。根据动量定理,(f-mg)t=-mv 沙子对铁球的阻力

说明:因为规定向上为正方向,速度v的方向向下,所以10m/s应为负值。解法3:(使用动量定理)铁球在竖直下落的1s内,受到重力向下的冲量为mgt1。铁球在沙子里向下运动时,受到向下的重力冲量是mgt2,阻力对它向上的冲量是ft2。取向下为正方向,整个运动过程中所有外力冲量总和为I=mgt1+mgt2-ft2。铁球开始下落时动量是零,最后静止时动量还是零。整个过程中动量的改变就是零。根据动量定理,mgt1+mgt2-ft2=0 沙子对铁球的作用力

比较三种解法,解法1使用了牛顿第二定律,先用运动学公式求出落到沙坑表面时铁球的速度,再利用运动学公式求出铁球在沙子里运动的加速度,最后用牛顿第二定律求出沙子对铁球的阻力。整个解题过程分为三步。解法2先利用运动学公式求出铁球落到沙子表面的速度,然后对铁球在沙子里运动这一段使用动量定理,求出沙子对铁球的阻力。整个过程简化为两步。解法3对铁球的整个运动使用动量定理,只需一步就可求出沙子对铁球的阻力。解法3最简单。通过解法3看出,物体在运动过程中,不论运动分为几个不同的阶段,各阶段、各个力冲量的总和,就等于物体动量的改变。这就是动量定理的基本思想。

课堂练习:

1.为什么玻璃杯掉到水泥地上就会摔碎,落到软垫上,就不会被摔碎?

2.质量5kg的物体静止在水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,物体在F=15N的水平恒力作用下由静止开始运动。物体运动到3s末水平恒力的方向不变,大小增大到F2=20N。取g=10m/s2,求F2作用于物体上的5s末物体的速度。

答案:13m/s。(三)课堂小结

通过例题分析,可以看出:

(1)使用动量定理时,一定要对物体受力进行分析。

(2)在一维空间内使用动量定理时,要注意规定一个正方向。(3)正确选择使用动量定理的范围,可以使解题过程简化。

第五篇:冲量和动量、动量定理 教案示例

冲量和动量、动量定理

教案示例

一、教学目标

1.理解和掌握冲量的概念,强调冲量的矢量性。

2.理解和掌握动量的概念,强调动量的矢量性,并能正确计算—维空间内物体动量的变化。3.学习动量定理,理解和掌握冲量和动量改变的关系。

二、重点、难点分析

有了力、时间、质量和速度的概念,为什么还要引入冲量和动量的概念?理解冲量、动量的概念。理解动量定理的内容和数学表达式。

冲量和动量都是矢量,使用这两个物理量时要注意方向性。

三、主要教学过程

(一)引入新课

力是物体对物体的作用。力F对物体作用一段时间t,力F和所用时间t的乘积有什么物理意义?

质量是物体惯性的量度,是物体内在的属性。速度是物体运动的外部特征。物体的质量与它运动速度的乘积有什么物理意义?

这就是我们要讲的冲量和动量。

四、教学过程设计 1.冲量

力是产生加速度的原因。如果有恒力F,作用在质量为m、静止的物体上,经过时间t,会产生什么效果呢?由Ft=mat=mv看出,力与时间的乘积Ft越大,静止的物体获得的速度v就越大; Ft越小,物体的速度就越小。

由公式看出,如果要使静止的物体获得一定的速度v,力大,所用时间就短;力小,所用时间就长一些。力和时间的乘积在改变物体运动状态方面,具有一定的物理意义。明确:力F和力作用时间t的乘积,叫做力的冲量。用I表示冲量,I=Ft。写出:I=Ft

力的国际单位是牛,时间的国际单位是秒,冲量的国际单位是牛·秒,国际符号是N·s。写出:(l)单位:N·s

力是矢量,既有大小,又有方向;冲量也既有大小,又有方向。冲量也是矢量。写出:(2)冲量是矢量

冲量的方向由力的方向确定。如果在力的作用时间内,力的方向保持不变,则力的方向就是冲量的方向。如果力的方向在不断变化,如一绳拉一物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。学习过动量定理后,自然也就会明白了。

说明:计算冲量时,一定要注意计算的是一个力的冲量,还是合力的冲量。

例1:以初速度v0。竖直向上抛出一物体,空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量,以下说法中正确的是 [

]

A.物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量方向相反 B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反

C.物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量 D.物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量的总和方向向下

分析:物体在整个运动中所受重力方向都向下,重力对物体的冲量在上升、下落阶段方向都向下,选项A错。

物体向上运动时,空气阻力方向向下,阻力的冲量方向也向下。物体下落时阻力方向向上,阻力的冲量方向向上。选项B正确。

在有阻力的情况下,物体下落的时间t2比上升时所用时间t1大。物体下落阶段重力的冲量mgt2大于上升阶段重力的冲量mgt1,选项C正确。

在物体上抛的整个运动中,重力方向都向下。物体在上升阶段阻力的方向向下,在下落阶段虽然阻力的方向向上,但它比重力小。在物体从抛出到返回抛出点整个过程中,物体受到合力的冲量方向向下,选项D正确。

综上所述,正确选项是B、C、D。

要注意的是,冲量和力的作用过程有关,冲量是由力的作用过程确定的过程量。2.动量

运动物体与另一个物体发生作用时,作用的效果是由速度决定,还是由质量决定,还是由质量和速度共同决定?

提出问题:以10m/s的速度运动的球,能不能用头去顶? 回答是:足球,就能去顶;铅球,则不能。质量20g的小物体运动过来,能不能用手去接?

回答是:速度小,就能去接。速度大,如子弹,就不能。

在回答上面问题的基础上,可归纳出:运动物体作用的效果,它的动力学特征由运动物体的质量和速度共同决定。

明确:运动物体的质量和速度的乘积叫动量。动量通常用字母p表示。写出:p=mv

质量的国际单位是千克,速度的国际单位是米每秒。动量的国际单位是千克米每秒,国际符号是km·m·s-1。

写出:(l)单位:kg·m·s-1

质量均为m的两个物体在水平面上都是由西向东运动,同时撞到一个静止在水平面上的物体,静止的物体将向东运动。如果这两个物体一个由东向西,一个由西向东运动,同时撞到静止在水平面上的物体,这个物体可能还静止不动。可见动量不仅有大小,而且还有方向。动量是矢量,动量的方向由速度方向确定。

写出:(2)动量是矢量,动量的方向就是速度的方向。

动量是矢量,在研究动量改变时,一定要注意方向。如果物体沿直线运动,动量的方向可用正、负号表示。

例2:质量为m的小球以水平速度v垂直撞到竖直墙壁上后,以相同的速度大小反弹回来。求小球撞击墙壁前后动量的变化。

解:取反弹后速度的方向为正方向。碰后小球的动量p'=mv。碰前速度v的方向与规定的正方向反向,为负值。碰前动量p=-mv。小球动量的改变大小为

p'-p=mv-(-mv)=2mv

小球动量改变的方向与反弹后小球运动方向同向。3.动量定理

在前面讲冲量时,已经得出Ft=mv的关系。这说明物体在冲量作用下,静止的物体动量变化与冲量的关系。

冲量和动量之间究竟有什么关系?在恒力F作用下,质量为m的物体在时间t内,速度由v变化到v'。根据牛顿第二定律,有F=ma

式中F为物体所受外力的合力。等式两边同乘时间t,Ft=mat=mv'-mv

式子左侧是物体受到所有外力合力的冲量,用I表示。mv和mv'是冲量作用前、作用后的动量。分别用p和p'表示。p'-p是物体动量的改变,又叫动量的增量。等式的物理意义是:物体动量的改变,等于物体所受外力冲量的总和。这就是动量定理。用公式表示:

写出:I=p'-p

例3:质量2kg的木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,木块在F=5N的水平恒力作用下由静止开始运动。g=10m/s2,求恒力作用木块上10s末物体的速度。

解法1:恒力作用下的木块运动中共受到竖直向下的重力mg,水平面向上的支持力N,沿水平方向的恒力F和摩擦力,如图所示。木块运动的加速度

木块运动10s的速度

vt=at=0.5×10m/s=5m/s

解法2:木块的受力分析同上。在10s内木块所受合力的冲量I=Ft-ft。

木块初速度是零,10s末速度用v表示。10s内木块动量的改变就是mv。根据动量定理I=mv,10s末木块的速度

两种解法相比较,显然利用动量定理比较简单。动量定理可以通过牛顿第二定律和速度公式推导出来,绕过了加速度的环节。用动量定理处理和时间有关的力和运动的问题时就比较方便。

(三)课堂小结

1.力和时间的乘积,或者说力对时间累积的效果叫冲量。力是改变物体运动状态的原因,冲量是改变物体动量的原因。

动量是描述运动物体力学特征的物理量,是物理学中相当重要的概念。这一概念是单一的质量概念、单一的速度概念无法替代的。

2.动量定理反映了物体受到所有外力的冲量总和和物体动量的改变在数值和方向上的等值同向关系。3.冲量、动量都是矢量,动量定理在使用时一定要注意方向。物体只在一维空间中运动,各力也都在同一直线时,动量、冲量的方向可用正、负号表示。

五、说明

运动具有相对性。动量也具有相对性。在中学阶段,我们只讨论以地面为参照系的动量。

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