高三物理第一轮复习 动量定理及其应用 新人教版

《高三物理第一轮复习 动量定理及其应用 新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4课时　动量定理及其应用基础知识归纳1.冲量　力和力的作用时间的乘积　叫做力的冲量.冲量是描述力对物体作用的时间累积效应的物理量.冲量的表达式是　I＝Ft　，而t是一个过程量，因此力的冲量是一个过程量，冲量是矢量，但方向不一定就是力F的方向，其单位是　N·s　.　2.用动量概念表示牛顿第二定律由a＝及F＝ma得F＝＝＝所以F＝意义：物体动量的　变化率　等于它所受的力，这是牛顿第二定律的另一种表达形式.3.动量定理物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的　冲量　，即p′－p＝I或.重点难点突破一、冲量的方向一般并不是力的方向力F和力的冲量Ft都是描述力对物体作用的物理

2、量，都是矢量.但力是瞬时作用量，有力的作用，物体的运动状态就会发生变化，即产生加速度，而力的冲量是一个与时间有关的过程作用量，要改变物体的速度必须经过一段时间的作用才能实现.有些同学从公式I＝Ft出发，认为冲量的方向就是力F的方向，这种认识在有些情况下是错误的.如果在作用时间内作用力为恒力(大小和方向都不变)时，冲量的方向与力的方向是一致的；如果在作用时间内作用力是变力时，特别是作用力的方向也变时，冲量的方向应为动量变化的方向.这一点值得特别注意.二、冲量的计算1.对于大小、方向都不变的恒力，它们的冲量可以用I＝Ft计算.冲量的方向和恒力F的方向相同，进一步可根据恒力的冲量确定物体动量

3、变化的大小和方向.2.若F是变力，但在某段时间内方向不变，大小随时间均匀变化，可用平均力F＝通过I＝Ft求出在时间t内的冲量.3.若F的大小、方向都随时间发生变化，或虽然F的方向不变，但大小不随时间均匀变化，可根据动量定理I＝Δp，通过求Δp间接求出变力的冲量.三、对动量定理的理解1.动量定理的表达式Ft＝mv′－mv中Ft是合外力的冲量，而不是某一个力的冲量，“＝”表示合外力的冲量与研究对象动量增量的数值相等，方向一致，数值相等但不能认为合外力的冲量就是物体动量的增量，合外力的冲量是引起研究对象运动状态改变的外部因素，而动量的增量则是研究对象在合外力的冲量作用后所导致的必然结果.2.

4、注意各矢量的方向，在解题时一定要预先规定一个正方向，并且在解题过程中，始终注意“正”方向的一贯性，不能中途“正”、“负”对换.3.比较p、Δp、之间的区别：p是物体的动量，是矢量，状态量；Δp是物体动量的变化量，也是矢量，是过程量；是动量的变化率.由动量定理FΔt＝Δp得F＝Δp/Δt，可见，动量的变化率等于物体所受的合外力，与物体的质量与速度无关.当动量变化较快时，物体所受合外力较大，反之则小；当动量均匀变化时，物体所受合外力为恒力，可由图所示的图线来描述，图线斜率即为物体所受合外力F，斜率大，则F也大.4.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的.5.动量定理的适用范围.尽管动量定

5、理是根据牛顿第二定律和运动学的有关公式在恒定合外力的情况下推导出来的.可以证明：动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力.对于变力情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值.因此其应用范围比牛顿运动定律要广泛得多，在多数情况下，我们会优先考虑动量定理的使用.典例精析1.冲量的计算【例1】如图所示，质量为2kg的物体沿倾角为30°，高为5m的光滑斜面由静止从顶端下滑到低端的过程中，求：(1)重力的冲量；(2)支持力的冲量；(3)合力的冲量.【解析】由于物体下滑过程中各个力均为恒力，所以只要求出物体下滑的时间，便可以用公式I＝F·t逐个求出.由牛顿第二定律：a＝＝gsin

6、θ＝5m/s2由x＝at2，得t＝＝＝2s重力的冲量为IG＝mg·t＝(2×10×2)N·s＝40N·s，方向竖直向下.支持力的冲量为IN＝FN·t＝mgcosθ·t＝20N·s方向垂直于斜面向上.合力的冲量为I合＝F合·t＝mgsinθ·t＝20N·sI合方向沿斜面向下.【思维提升】冲量的计算方法：(1)恒力的冲量，应用公式I＝Ft计算.(2)变力的冲量可用平均值法、动量定理法、图象法进行计算.【拓展1】物体受到一随时间变化的外力作用，外力随时间变化的规律为F＝(10＋5t)N，则该力在2s内的冲量为　30N·s　.【解析】由题意知，外力F随时间t均匀变化，因此可以认为2s内物体所受

7、外力的平均值为＝N＝15N.再根据冲量的定义式，可求得外力在2s内的冲量为I＝t＝15×2N·s＝30N·s【拓展2】一小球在与地面距离为H高处由静止开始自由落下，已知小球在下落过程中所受阻力与其速度成正比，即有F＝kv，其中k为已知常量，试求小球在下落过程中所受阻力的冲量.【解析】本题阻力显然在不断变化，无法直接求解.考查物体的受力、运动情况，物体在重力和阻力作用下做加速度减小的加速运动，其速度随时间变化的v-t图象应为如图所示，由于小球在下