人教版（2019）选择性必修第一册 1.2 动量定理 课件 （共14张PPT）

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新人教版高中物理必修1 第一章
1.2 动量定理
有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎，主要的用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。其中有怎样的道理呢？
一、动量定理
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，它的速度变为v′.
动量的变化量
合力对作用时间的累积
问题：若水平面是粗糙的呢？
一个质量为m的物体在粗糙的水平面上受到变力F的作用，动摩擦因数为μ，做变加速直线运动。在初始时刻物体的速度为v，经过一段时间 t，它的速度变为v′，那么物体在这段时间内.
将所有方程累加起来，可得：
动量的变化量
合力对作用时间的累积
t
F
将这段时间分为很多份小时间:
一、动量定理
1.冲量： F t 这个物理量反映了力的作用对时间的累积效应。物理学中把力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量（impulse），用字母I 表示冲量，则：
2.动量定理：物体在一个过程中所受合外力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。这个关系叫作动量定理。
I ＝P′ - P
F(t′ - t) ＝mv′ - mv
（1）动量定理不仅适用于恒力，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；
（2）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；
（3）动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与速度变化量的方向一致。
I ＝ F t
例题1. 在倾角α＝37°的斜面上，有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体下滑2 s的时间内，物体所受各力的冲量．(g取10 m/s2)
一、动量定理的应用
一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。球棒对垒球的平均作用力是多大？
动量定理的应用步骤:
1.确定研究对象：一般为单个物体；
4.选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；
5.根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。
2.明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；
3.明确研究对象的初末状态及相应的动量；
练习与应用
D
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。
练习与应用
2. 体操运动员在落地时总要屈腿，这是为什么？
练习与应用
200N
3. 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，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？
（3）你分析一下，在计算铁锤钉钉子的平均作用力时，在什么情况下可以不计铁锤所受的重力。
205N
击打时间很短时
练习与应用
30N
4. 一个质量为 10 kg 的物体，以 10 m/s 的速度做直线运动，受到一个反向的作用力 F，经过 4 s，速度变为反向 2 m/s。这个力是多大？
练习与应用
1080kg·m/s；竖直向上
5. 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 取 10 m/s 2 。
（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。
1950kg·m/s；竖直向上
重力：1560kg·m/s 竖直向下；
弹力：1560kg·m/s 竖直向上。
6. 曾经有一则新闻报道，一名 4 岁儿童从3 层高的楼房掉下来，被一名见义勇为的青年接住。请你估算一下，儿童受到的合力的冲量是多大？设儿童与青年之间的相互作用时间为0.1 s，则儿童受到的合力的平均值有多大？
练习与应用
165 N·s
1650N