1.2动量定理课件(共26张PPT)-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

(共26张PPT)
1.2动量定理
通过延长力的作用时间，减小作用力
分析：
加速度：
整理得：
即：
合
由牛顿第二定律知： F = m a
合
合
冲量
1、定义：
2、表达式：
3、单位：
4、方向：
作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量
I=Ft
N·s
矢量，方向与力的方向相同
5、过程量：
与一段时间相对应，反映了力对时间的积累效应
F
t
F0
t0
冲量I
F
t
F0
t0
Ft
冲量I
恒力与变力的冲量：
计算变力冲量时，F取平均值，若F与t为线性关系，则 。
力可以用动量表示
力也可以用动能表示
p
t
F1
F2
牛顿第二定律反应力与加速度的瞬时关系
动量定理反应力的一段作用时间与物体动量变化的关系，适合解决短时间、力的变化较复杂的问题，例如碰撞
冲量与功的区别：
1.某一段时间，力做功可以为零，但冲量不一定为零
（原速率反弹）
2.一对作用力与反作用力冲量大小相等，正负号相反；
但做功大小不一定相等，正负号也不一定相反（传送带）
冲量
1、质量为1kg的物体，与地面间的动摩擦因数为0.2，以6m/s的速度在水平地面上匀减速滑行2s(g取10m/s2），则正确的是（ ）
A. 重力的冲量为0
B. 支持力的冲量大小为20N·s
C. 摩擦力的冲量大小为4N·s
D. 合外力的冲量大小为4N·s
BCD
2、(2017天津理综)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是(　　)
A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变
B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力
C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零
D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变
B
动量定理
1、内容：
2、表达式：
物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。
3、深入理解：
a、表明合外力的冲量是动量变化的原因
b、动量定理是矢量式
4、适用条件：
a、动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定 理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。
b、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有 关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题。
c、动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象。
动量定理与动能定理的区别：
1.受合外力作用
2.只注重初、末状态，不注重过程
3.研究对象可以是一个物体，也可以是一个系统
4.研究过程可以是整个过程，也可以是某一段过程
矢量式
标量式
3、(多选)恒力F作用在质量为m的物体上,如图所示。由于地面对物体的摩擦力较大,物体没有被拉动,则经时间t,下列说法正确的是(　　)
A.拉力F对物体的冲量大小为零
B.拉力F对物体的冲量大小为Ft
C.拉力F对物体的冲量大小为Ft cosθ
D.合力对物体的冲量大小为零
BD
动量定理
动量定理的应用——解释生活现象
胳膊弯曲去接球
作用时间长，力比较小
动量定理
4、(多选)从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易撞碎，而掉在草地上不容易撞碎，其原因是(　　)
A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小
B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长
动量定理的应用——解释生活现象
CD
5、(多选)对下列物理现象的解释，正确的是(　　)
A．击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻
B．跳远时，在沙坑里填沙，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，减小作用力
D．在车内推车推不动，是因为合外力冲量为零
CD
小鸟能撞下飞机吗
动量定理
6、如图所示，质量m＝2kg的物体，在水平力F＝8N的作用下由静止开始沿水平面向右 运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用了t1＝6s后撤去，撤去 F后又经t2＝2s物体与竖直墙相碰，若物体与墙壁作用时间t3＝0.1s，碰墙后反向 弹回的速度大小v′＝6 m/s，求墙壁对物体的平均作用力大小．(g取10 m/s2)
动量定理的应用——多过程问题
动量定理
动量定理的应用——图像问题
7、原来静止的物体受合外力作用时间为2t0,作用力随时间的变化情况如图所示,则(　　)
A.0~t0时间内物体的动量变化与t0~2t0时间内的动量变化相同
B.0~t0时间内物体的平均速率与t0~2t0时间内的平均速率不等
C.t=2t0时物体的速度为零,外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D.2t0时间内物体的位移为零,外力对物体做功为零
C
动量定理
7、如图甲所示，用水平向右的力F拉放在光滑水平地面上、质量为500kg的物体，作用时间为20s，使物体获得0.5m/s的速度．若力F大小的变化为：前15s从零开始随时间均匀增大，后5s均匀减小为零，如图乙所示，求：
(1)力F对物体的冲量；
(2)力F的最大值．
动量定理的应用——图像问题
1.动量定理描述的是一个过程，它表明物体所受合力的冲量是物体动量变化的原因
2.若物体所受力不止一个，可以先求合力，再用I=Ft求解；若作用时间也不同，只能先求每个外力的冲量，再求外力冲量的矢量和
3.动量定理研究对象是单个物体或可视为整体的系统
8、如图所示,质量为M的实心铁球牵引着质量为m的木块从静止开始下沉,经时间t1,它们的速度达到v1,恰在此时,绳断了,再经时间t2,木块的速度变为零,求此时铁球的速度。
9、水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点,得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示,若横截面直径为d的水流以速度v垂直射到要切割的钢板上,碰到钢板后水的速度减为零,已知水的密度为ρ,则钢板受到水的冲击力大小为(　　)
A.πρd2v B.πρd2v2
C.0.25πρd2v D.0.25πρd2v2
D
1.确定一小段时间t的连续体为研究对象
2.写出一小段时间t的连续体质量m与t的关系式
3.分析连续体质量m的受力情况和动量变化
4.应用动量定理求解
解决流体问题的步骤
t
通常电子流、光子流、尘埃等微粒均可建立柱状模型求解问题