高一物理动量、冲量、动量定理北师大版知识精讲.doc

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1、高一物理动量、冲量、动量定理北师大版【本讲教育信息】一.教学内容：动量、冲量、动量定理二.知识总结归纳1.动量p＝mv，是描述物体运动状态的又一个物理量动量具有瞬时性，v指某时刻的瞬时速度。动量具有相对性，因为速度v与参考系的选择有关，在不特别指定参考系的情况下，以地面为参考系，动量具有矢量性，物体的动量具有与速度相同的方向。同一条直线上的动量运算，可先假定一个正方向，把矢量运算变为代数运算。2.冲量I＝Ft，是描述某段时间内力作用的积累效应的物理量冲量是一个过程量，与物体运动过程中的一段时间相对应。冲量具有矢量性，I与F的方向

2、相同。若计算一条直线上诸冲量的矢量和，可规定一个正方向，把矢量运算变为代数运算。冲量与动量具有相同的单位，1N·s＝1kg·m/s。3.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量式中F是合外力。在打击和碰撞类问题中物体之间的冲力远大于其它力如重力等。这时可忽略其它力直接把冲力F作为合外力。【典型例题】冲量等于力乘以所用的时间，即I＝Ft，是过程量，且冲量的方向就是力的方向。动量等于物体的质量与速度的乘积，即p＝mv，是状态量，且动量的方向就是速度的方向。有的问题中，力是变力，不能直接求出冲量，但只要知道动量的变化就知道了

3、冲量；反之，有的问题判断动量变化较困难，但只要知道了冲量就知道了动量的变化。例1.如图所示，在光滑水平面上有一个半圆形的挡板，一个质量为m的小球沿直线从挡板的A端并与圆相切进入，速度为v1，从挡板B端以速度v2（v2＜v1）飞出，求挡板对小球从A端运动到B端过程中的冲量。解析：小球从A端进入到从B端飞出，按图中方向是由向左的v1变为向右的v2，且v2＜v1，说明挡板对小球的作用力中有弹力和摩擦力的作用，且每个力是变力，合力也是变力，直接求冲量I是不可能的，但小球动量有变化，可从动量变化求冲量。例2.将质量为m的小球水平抛出，初速

4、度为v0，经过时间t后，求动量的变化。解析：见下图，从O点抛出经过时间t到达A点，速度由v0变为vt，求动量的变化应求。但是小球在运动过程中受的重力mg是恒力，方向向下，则冲量I＝mgt，根据动量变化跟冲量的关系，动量变化Δp＝I＝mgt，方向也向下。动量定理的表达式I＝mv2－mv1是个矢量式，目前只要求解决一维（在一条直线）上的问题，这样在解题时先规定一个正方向，再根据动量和冲量的方向确定是正还是负，将矢量运算转化为在一条直线上的代数运算。应用动量定理解题的一般步骤是：（1）确定研究对象：动量定理研究单个物体的运动。若是连接

5、体，也要分开研究单个物体。（2）分析受力情况和确定作用时间。（3）分析物体的初、末速度及动量。（4）列方程求解。由于只要求解决一维上的问题，在应用动量定理时有两类问题，一类是在水平方向上，另一类在竖直方向上。例3.如图所示，在光滑水平面上，一物体的质量为m，初速度为v1，当受到一个牵引力作用时间t后，物体的速度变为v2。已知牵引力方向与水平方向成θ角，求牵引力在时间t内的冲量。解析：由于牵引力大小未知，结果不是Ft，只能用动量的变化求解。物体受三个力：重力mg、平面支持力N和拉力F，三个力的合力应是Fcosθ。公式I＝Ft中的F

6、应是合力，在此题中应是Fcosθ例4.一个质量为0.5kg的足球以10m/s的水平速度飞行，被足球运动员水平踢回，速度是20m/s，若踢球时对球的作用时间是0.15s，求运动员对球的平均作用力。解析：设球开始的速度方向为正方向，运动员对球的平均作用力为F。力的大小为100N，负号表示力的方向与v1方向相反。例5.一个质量为60kg的人练习走钢丝时使用安全带，当此人走到安全带上端的固定点的正下方时不慎落下，下落2m时安全带被拉直，此后又经过0.5s的缓冲，人的速度变为零。求这0.5s内安全带对人的平均拉力多大？（g取10m/s2）

7、解析：在Δt＝0.5s的时间内，速度v变为零，分析人的受力情况。人受二力，即重力G＝mg和绳子的拉力T。设向上方向为正方向，示意图如图所示。根据FΔt＝Δp，注意：公式中的F是合力，由于重力mg＝600N在整个作用力中占的比例很大，一定【模拟试题】1.若物体运动过程中受到的合外力不为零，则（）A.物体的动量不可能总是不变B.物体的加速度一定变化C.物体的速度一定变化D.某时刻物体的动量有可能为零2.如图1所示，用一个与水平方向成θ角的恒力F推木箱，使木箱沿着光滑水平面运动，若力的作用时间为t，则（）图1A.推力F的冲量为Ftco

8、sθB.重力的冲量为mgtC.推力F的冲量是FtD.重力与支持力产生的冲量相抵消3.质量为m的物体以速度v竖直向上抛，又回到地面，所受的总冲量和平均作用力是（空气阻力不计，规定向上为正）（）A.B.C.D.4.玻璃杯从同一高度落下，掉在石头上比掉在草坪上容易碎，