1.2 动量定理 课件(26张PPT)人教版(2019)选择性必修第一册

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名称 1.2 动量定理 课件(26张PPT)人教版(2019)选择性必修第一册
格式 pptx
文件大小 4.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-05-14 09:32:14

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文档简介

(共26张PPT)
人教版物理选择性必修一第一章《动量守恒定律》
第二节:动量定理
物理组一个质量为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′提示应用牛顿第二定律先讨论物体受恒力的情况。物体动量变化与所受力的关系动量的变化量合力与作用时间的乘积物理组一个质量为m的物体在粗糙的水平面上受到恒力F的作用,动摩擦因数为μ,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′ff物体受多个恒力的情况。合力与作用时间的乘积动量的变化量物体动量变化与所受力的关系物理组物体受变力的情况。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:ff将所有方程累加起来,可得:tFF1Fn合力与作用时间的乘积动量的变化量物体动量变化与所受力的关系物理组通过上述3种不同的情景,我们可以得到: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:合力与作用时间的乘积I=F t物理组1、定义:作用在物体上的力和作用时间的乘积。2、单位:N·S冲量3、矢量性:方向由力来决定4、冲量是过程量,反映了力对时间的积累效应。
F
t
O
t
F
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内,力F0的冲量的大小。
F

v
mg
质量为m 的物体放在水平地面上,在与水平面成 角的拉力F作用下由静止开始运动,经时间t 速度达到v,在这段时间内拉力F 和重力mg 冲量大小分别是 (  )
A.Ft,0 B.Ftcos , 0
C.mv, 0 D.Ft, mgt
物理组冲量变式2:一质量m= 2 kg的物体处于静止,经t= 5 s,求(1)重力的冲量:(2)支持力的冲量:(3)合外力的冲量:mgN练习1、如图1.2-6,一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Ftcosθ
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。
冲量



公式
标、矢量
意义
正负
作用效果
单位
N·S
I=Ft
W=Fxcos θ
矢量
标量
N·m(J)
力对时间的积累, 对应一段时间
在F-t图像中可以用面积表示
力对位移的积累, 对应一段位移
在F-x图像中可以用面积表示
正负表示与正方向相同或相反
正负表示动力做功或阻力做功
改变物体的动量
改变物体的动能
4.冲量与功的比较
物理组动量定理物理组1.内容: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。2.表达式:或动量定理对动量定理的理解①动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因.②动量定理的表达式是矢量式,运用动量定理解题时,要注意规定正方向.③公式中的F是物体所受的合外力,若合外力是变力,则F应是合外力在作用时间内的平均值.物理组例题: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?如改用塑料棒,棒对球作用时间为0.5s,垒球的平均作用力为多大质量为 m =2.0kg 铁块静止在水平面上,从t=0时刻起,该铁块受到一个水平推力F的作用,F随时间变化的规律如图所示。铁块与水平面间的动摩擦因数 ,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,且重力加速度 。求:
(1)5.0s内推力对铁块的总冲量大小;
(2)t=5s时铁块的瞬时速度大小。
3.如图所示,足球场上,守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去,使球停下,关于此过程守门员戴手套的作用,以下分析正确的是(  )
A.增大手受到球的冲量
B.减小球对手的平均作用力
C.减小球的动量变化量
D.增大球的加速度
2.动量定理在生活中的应用
思考:为什么我们通常用铁锤钉钉子,而跳远时却要跳入沙坑中?
对于钉钉子:缩短作用时间,增大作用力。
对于跳沙坑:延长作用时间,减小作用力。
摩托车帽里的衬垫
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
包装用的泡沫材料
安全带、安全气囊
跳高比赛中用到的厚垫子
一定,
越长,
则F越小。
一定,
思考:若地面平铺一层海绵,使得撞击时间变为0.1s,冲击力?
—— 缓冲作用
越短,
则F越大。
动量定理的应用
变式:若一个50 g的鸡蛋从20m坠下,与地面的撞击时间约为0.001s,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N
 (多选)(2024·宁波市高二期中)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则
A.2秒末时物块的冲量大小为4 N·s
B.3秒末时物块的动量大小为5 kg·m/s
C.前4秒内物块的运动方向不发生改变
D.4秒末物块的速度为零
例4


 (多选)自动流水线中有实现货物转弯的传送带,质量为m的货物从传送带A位置传送到B位置,传送过程中传送带速率保持不变,则货物在此过程中
A.货物所受支持力的冲量为零
B.支持力对货物做功为零
C.所受合外力做功不为零
D.所受合外力的冲量不为零
例5


应用动量定理解决问题的基本思路:
明确研究对象(一般是单个物体)
明确研究过程
受力分析 运动分析
合外力的冲量 动量的改变量
规定正方向,根据动量定理列方程求解
物理组动量定理的适用范围(1)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;(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)动量定理适用于宏观低速、微观现象和变速运动等问题。动量定理的优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。力的作用时间
Ft 
冲量
动量
Δp
mv'-mv
4.放在水平面上的物块,受到与水平方向夹角为60°,斜向上拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系分别如图所示,根据图象提供的信息,下面判断正确的是(  )
A.由图象可以求出物体的质量
B.拉力F在4秒内的冲量是8N·s
C.拉力F在4秒内的冲量是3N·s
D.物体在4秒内的动能变化是6J
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