2 动量定理
[学习目标] 1..理解冲量的概念,知道冲量是矢量;
2理解动量定理及其表达式
3.能够利用动量定理解释有关物理现象并进行有关计算
一:动量定理
情景:假定一个质量为 m的物体在光滑的水平面上受到恒力 F 的作用,做匀变速直线运动。在初始时刻,物体的速度为 v,经过一段时间 t,它的速度为v′,则:
冲量及其计算
例1、 如图 ,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成 θ 角的恒定拉力 F 作用时间 t后,物体仍保持静止。现有以下看法:
A.物体所受拉力 F 的冲量方向水平向右
B.物体所受拉力 F 的冲量大小是 Ftcos θ
C.物体所受摩擦力的冲量大小为 0
D.物体所受合力的冲量大小为 0
你认为这些看法正确吗?请简述你的理由
三、用动量定理定性分析实际问题
例2、(多选)对下列几种物理现象的解释,正确的是( )
A.击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻
B.用手接篮球时,手往往向后缩一下,是为了减小冲量
C.易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
D.在车内推车推不动,是因为车(包括人)所受合外力的冲量为零
四、用动量定理定量计算相关物理量
例3、质量为0.2 kg的小球以6 m/s、竖直向下的速度落至水平地面上,再以4 m/s的速度反向弹回.取竖直向上为正方向,g取10 m/s2.
(1)求小球与地面碰撞前后动量的变化量;
(2)若小球与地面的作用时间为0.2 s,求小球受到地面的平均作用力大小.
注意事项:
.变式1、如图 ,用 0.5 kg 的铁锤钉钉子,打击前铁锤的速度为 4 m/s。打击后铁锤的速度变为 0,设打击时间为 0. 01 s。
(1)不计铁锤所受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力是多大?
(2)考虑铁锤所受的重力,铁锤钉子的平均作用力是多大?
【课后练习】 一个质量为 60 kg 的蹦床运动员,从离水平网面 3.2 m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0 m 高处。已知运动员与网接触的时间为 0.8 s,g = 10 m/s2。
(1)求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量。
(2)求网对运动员的平均作用力大小。
(3)求从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0 m 高处这一过程中运动员所受重力的冲量、
弹力的冲量