量和动量定理》学案（新人教版选修）.doc

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1、第2节《动量和动量定理》学案学习目标：1.知道冲量的定义，理解冲量的矢量性．2.理解动量定理的含义及表达式，并用来解决实际问题．重点难点：1.通过公式推导体会牛顿第二定律的不同表达形式．2.通过动量定理的推导及应用，进一步熟悉概念、理解应用．自主学习：一、用动量概念表示牛顿第二定律1．推导过程物体受恒力作用做匀变速直线运动，在时刻t物体的初速度为v，在时刻t′的末速度为v′.F＝ma＝m＝＝＝______________2．意义：反映动量变化的______，物体动量的变化率等于它__________．二、动量定理1．冲量(1)概念：____与______________的乘积．(2)定义

2、式：I＝______.(3)物理意义：冲量是反映力对______累积效果的物理量，力越大，作用时间越长，冲量就越______．(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是__________，符号为________．(5)矢量性：与力的方向______．2．动量定理(1)内容：物体在一个过程始末的__________等于它在这个过程中所受力的______．(2)公式：Ft＝________或________________＝I.3．动量定理与牛顿第二定律(1)联系：动量定理的物理实质与牛顿第二定律是______，但在很多问题中，动量定理应用起来更方便．(2)区别①反映的对应关系不同：牛顿第二

3、定律是反映__________之间的瞬时对应关系；而动量定理是反映在某段运动过程中力对时间的积累(冲量)与该过程物体的__________之间的对应关系．②适用范围不同：牛顿第二定律只适用于宏观物体的低速运动，对高速运动的物体和__________不适用，而动量定理是__________的．典型例题：图16－6－2例1、如图16－6－2所示，在倾角α＝37°的斜面上，有一质量为5kg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2s的时间内，物体所受各力的冲量及合外力的冲量．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析：物体沿斜面下滑过程中，受重

4、力、支持力和摩擦力的作用，冲量I＝Ft，是矢量．重力的冲量IG＝Gt＝mgt＝5×10×2N·s＝100N·s，方向竖直向下．支持力的冲量IF＝Ft＝mgcosα·t＝5×10×0.8×2N·s＝80N·s，方向垂直于斜面向上．摩擦力的冲量IFf＝Fft＝μmgcosα·t＝0.2×5×10×0.8×2N·s＝16N·s，方向沿斜面向上．合外力的冲量I合＝F合t＝(mgsinα－μmgcosα)t＝(5×10×0.6－0.2×5×10×0.8)×2N·s＝44N·s，方向沿斜面向下．答案：重力：100N·s，方向竖直向下；支持力：80N·s，方向垂直于斜面向上；摩擦力：16N·s，方向沿

5、斜面向上；合力：44N·s，方向沿斜面向下例2、在撑竿跳比赛的横杆下方要放上很厚的海绵垫子，为什么？设一位撑竿跳运动员的质量为70kg，越过横杆后从h＝5.6m高处落下，落在海绵垫上和落在普通沙坑里分别经时间Δt1＝1s、Δt2＝0.1s停下．试比较两情况下海绵垫和沙坑对运动员的作用力．解析：规定竖直向上为正方向，则运动员着地(接触海绵或沙坑)过程中的始、末动量为p＝mv＝m，p′＝0受到的合外力为F＝FN－mg.由牛顿第二定律的动量表述公式F＝即FN－mg＝，所以FN＝mg＋落在海绵垫上时，Δt1＝1s，则FN1＝(70×10＋)N≈1441N落在沙坑里时，Δt2＝0.1s，则FN2＝

6、(70×10＋)N≈8108N放上海绵垫后，运动员发生同样动量变化的时间延长了，同时又增大了运动员与地面(海绵垫)的接触面积，可以有效地保护运动员不致受到猛烈冲撞而受伤．两者相比FN2≈5.6FN1.答案：见解题指导基础训练图16－6－61．物体A和B用轻绳相连，在轻质弹簧下静止不动，如图16－6－6甲所示，物体A的质量为m，物体B的质量为M.当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时速度的大小为v，这时物体B下落速度的大小为u，如图乙所示．这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为(　　)A．mv　　　　　　　　B．mv－MuC．mu＋MuD．mv＋mu2．在光滑水平面上有两个质量

7、均为2kg的质点，质点a在水平恒力Fa＝4N作用下由静止开始运动4s，质点b在水平恒力Fb＝4N作用下由静止开始运动4m，比较这两质点所经历的过程，可以得到的正确结论是(　　)A．质点a的位移比质点b的位移大B．质点a的末速度比质点b的末速度小C．力Fa做的功比力Fb做的功多D．力Fa的冲量比力Fb的冲量小图16－6－33．如图16－6－3所示，质量为m的物体在跟水平方向成θ角的力F作用下，以速度v匀速前进t秒钟，则物体在这段时间内