非常实用的人教版高中物理选修3-5教案(第十六章)《动量守恒定律》.docx

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1、Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse蒆一、动量蚅1.定义：物体的质量与速度的乘积，称为物体的动量。袁2.表达式：P=mv动量与动能的关系：Ekp2或p2mEk2m螀3.单位：千克米每秒，符号：kg·m/s。薆4.理解要点：肆(1)状态量：具有瞬时性。薂(2)矢量：动量的方向与速度方向一致。P△P薈5.动量的变化P/蚆（1）运动物体在某一过程的末动量P/与初动量P的差。/节（2）表达式：△P=P－P。羀（3）动量的变化△P是矢量，其运算遵循平行四边形定则，如

2、图所示。芇如果始、末动量都在同一直线上或相互平行，则在该直线上选定一个正方向后，就可以将矢量运算转换成代数运算了。蚆[例1]一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？蚃螂二、冲量莀l.定义：力与作用时间的乘积，称为这个力对物体的冲量。螆2.表达式：I=Ft肄3.单位：牛·秒，符号：N·s膀4.理解要点聿（1）过程量：冲量描述力对时间的累积作用效果。袅（2）矢量性：冲量的方向与力的方向相同。蒅（3）I=F

3、t一般只适用于恒力冲量的计算。对于变力的冲量，需用其他方法计算。袂[例2]物体受到一个水平向右的推力的作用而静止在水平桌面上，求：袈（1）推力在6s内的冲量是多少?方向如何?羅（2）这个冲量在数值上与F—t图中阴影面积有何联系?袆（3）如果推力方向不变，在6s内从零均匀增大到15N，计算推里在6s内的冲量莀袁[例3]质量为0.5kg的物体以4m/s的速率做匀速圆周运动，则：肅（1）物体的动量是否保持不变?羃（2）物体在半周期内的动量变化是多大?方向如何?一个周期内的动量变化是多大?1/4周期内的动量变化是多大?肂蚀三、动量定理膅1

4、.推导：莄（1）放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F的作用下向右加速运动，经过时间t，速度从v1增加到v2，则有：螄F=maav2v1Fv2v1Ft=mv2-m1有：mvtt葿（2）若水平面粗糙，，有：F-f=ma芅综合（1）、（2）有：I合=Pv2v1Ffmv2v1(F-f)t=mv2-m1a有：tvt螅2.内容：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。芁3.表达式：I合=P膇4.说明：芅（1）动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统。膅（2）动量定理公式中的F是研究对象所受的所有外力的合力，它可以是恒力，

5、也可以是变力。当合外力为变力时，F应该是合外力对作用时间的平均值（如果能平均，比如力随时间均匀变化的情况）。羃0（3）I=P是矢量式，在应用动量定理时，应该遵循矢量运算的平行四边形定则。所以，对一条直线上运动的物体，在应用动量定理解题时应先规定正方向。芀（4）牛顿第二定律的另一种表达形式：合外力等于物体动量的变化率P。t莅5.关于应用莂（1）应用动量定理I=p求变力的冲量的方法莁如果物体受到变力的作用，则不能直接用Ft求变力的冲量，应求出该力作用下物体动量的变化p，等效代换变力的冲量I=p。罿（2）应用p=F·Δt求恒力作用下的曲

6、线运动中物体动量的变化蒅在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量的变化p=p2－p1需要应用矢量运算方法，比较麻烦。如果作用力是恒力，可以求出恒力的冲量等效代换动量的变化。螃练习膃[例1]质量为m的小球由高为H倾角为θ光滑斜面顶端，无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？螈袈[例2]一个物体同时受到两个力F1、F2的作用，F1、F2与时间t的关系如图所示，如果该物体从静止开始运动，经过t=10s，F1、F2以及合力F的冲量各是多少？膄薁[例3]一个质量为m的乒乓球自高处落下，以速度v=1m/s碰地，竖直向上弹回，碰撞

7、时间极短，离地的速率为=40gv=0.5m/s。求在碰撞过程中，乒乓球动量变化为多少？螁袈[例4]以初速度v0平抛出一个质量为m的物体，抛出后t秒内，物体的动量变化是多少？薅芃[例5]质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中。已知弹性安全带缓冲时间为1.2s，安全带长5m.求安全带所受的平均冲力（g=10m／s2）薀羈[例6]“蹦极”是一项勇敢者的运动，如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落，在空中感受失重的滋味.若此人质量为60kg，橡皮绳长20m，人可看成质

8、点，g取10m/s2，求：羆（1）此人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直（无伸长）时，人的动量为_______；螁（2）若橡皮绳可相当于一根劲度系数为100N/m的轻质弹簧，则此人从P处下落到_______m时具有最大速度；荿（3）若弹性橡皮绳