1、选修 3-5第一章 动量、动量守恒定律复习 1、定义： 力 F和力的作用时间 t的乘积 Ft叫做 力的冲量。 3、 冲量是 量；方向是由 决定的， 如果力的方向在作用时间内不变，冲量的方 2、冲量的表达式： I= 。 4、 冲量的国际单位是 。 5、 冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，力对物体有冲量作用必须具备力和该力作用下的时间两个条件。换句话说：只要有力并且作用一段时间，那么该力对物体就有冲量作用，可见， 冲量是过程量 一、冲量 Ft牛 秒 （ Ns） 矢 力的方向二、动量 1、什么是动量？ 2 3、动量是矢量还是标量？ 4、动量的单位是什么？ 5、动量是一个过程
2、量还是状态量？ 物体的质量和速度的乘积叫做动量。 动量用符号 P表示，即 P = mv 动量是一个状态量。 动量是一个矢量，方向和瞬时速度方向相同 动量的单位是千克 米 /秒（ kgm/s） 2、公式： 三、动量定理 1、内容： 物体所受 的冲量等于 物体的动量变化。 Ft = mv-mv 3、 是物体动量变化的原因。 合外力 或 I = P 冲量 2、公式： 四、动能定理 1、内容： 对物体所做的功等于物体 动能的变化。 W外 = EK2 EK1 合外力 五、动量守恒定律 1、内容： 相互作用的几个物体组成的系统，若它们所受合外力为零，则系统的总动量保持不变 。 2、数学表达式： 22112
3、211 VmVmVmVm 3、动量守恒定律的条件是什么？ （ 1）系统所受合外力为零。 （ 2）当内力远大于外力，作用时间极短时。 如碰撞、爆炸、反冲运动等。 （ 3）当某一方向合外力为零时，该方向的 动量守恒。 4、动量守恒定律的研究对象是什么 ？ 相互作用的物体组成的系统。 （两个或两个以上的物体） 六、能量守恒定律 能量既不会凭空产生 ， 也不会凭空消失 ，它只能由一种形式 转化 为另一种形式 ， 或者从一个物体 转移 到另一个物体 ， 在转化或转移的过程中其总量保持不变 。 动量守恒定律的典型应用 几个模型： （一）碰撞中动量守恒 （二）子弹打木块类的问题： （三） 人船模型： 平均动
4、量守恒 （四）反冲运动、 爆炸模型 解决碰撞问题须同时遵守的三个原则 : 一 . 系统动量守恒原则 三 . 物理情景可行性原则 例如：追赶碰撞： 被追追赶 V V碰撞前： 碰撞后： 在 前面 运动的物体的速度 一定不小于 在 后面 运动的物体的速度 二 . 能量不增加的原则 习题： 质量相等 的 A、 B两物块在光滑水平面上沿一直线向同一方向运动 ， A物块的动量为 PA 9kgm s， B物块的动量为 PB =3kgm s,当 A物块追上 B物块 发生碰撞 ，则碰撞后 A、 B两物块的动量可能为 ( ) A B C D 6 k g m / sp6 k g m / sp BA sk g mps
5、k g mp BA /9/3 sk g mpsk g mp BA /14/2 sk g mpsk g mp BA /17/4 子弹打木块模型 题 1设质量为 m的子弹以初速度 v0射向静止在光滑水平面上的质量为 M的木块并留在其中，设木块对子弹的阻力恒为 f。 问题 1 子弹、木块相对静止时的速度 v 问题 2 子弹在木块内运动的时间 问题 3 子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度 问题 4 系统损失的机械能、系统增加的内能 问题 5 要使子弹不穿出木块，木块至少多长？ （ v0、 m、 M、 f一定） 问题 1 子弹、木块相对静止时的速度 v 解：从动量的角度看 ,以 m和 M组成的系
6、统为研究对象 ,根 据动量守恒 0m v M m vmMm 0vv问题 2 子弹在木块内运动的时间 以子弹为研究对象 ,由牛顿运动定律和运动学公式可得 : mMfM m vavvt 00问题 3 子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度 对子弹用动能定理： 2201 2121 mvmvsf 对木块用动能定理： 22 21 Mvsf 、相减得： 20220 22121 vmM MmvmMmvLf 故子弹打进木块的深度 : 2021 2S vmMfMmSLs 2 L s 1 v 0 问题 4 系统损失的机械能、系统增加的内能 EQ 系统损失的机械能 220 )(2121E vMmmv 系统增加的
7、内能 因此： fLEQ 问题 5 要使子弹不穿出木块，木块至少多长？ （ v0、 m、 M、 f一定） 子弹不穿出木块的长度： 2021 2Sd vmMfMmSS 相将质量为 m = 2 kg 的物块 ,以水平速度 v0 = 5m/s 射到静止在光滑水平面上的平板车上 , 小车的质量为M = 8 kg ,物块与小车间的摩擦因数 = 0.4 ,取 g = 10 m/s2. (1)物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止 ? (2)在此过程中物块相对于小车滑动的距离是多少 ? (3)整个过程中有多少机械能转化为内能 ? v0 子弹打木变形 人船模型 如图所示，质量为 M的小船长 L，静止于水面，质量
8、为 m的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则这过程中船将移动多远？ M L m 适用条件：初状态时人和船都处于静止状态 解题方法：画出运动过程示意图，找出速度、位移 关系。 物理过程分析 S1 S2 条件 : 系统动量守衡且系统初动量为零 . 结论 : 人船对地位移为将二者相对位移按质量反比分配关系 LMm ms 船LMmMs人处理方法 : 利用系统动量守衡的瞬时性和物体间作用的等时性 ,求解每个物体的对地位移 . m v1 = M v2 m v1 t = M v2 t m s1 = M s2 - s1 + s2 = L - 习题：如图所示，质量为 M，长为 L的平板小车静止于光滑水
9、平面上，质量为 m的人从车左端走到车右端的过程中，车将后退多远？ M L m 变形： 如图所示，总质量为 M的气球下端悬着质量为 m的人而静止于高度为 h的空中，欲使人能沿着绳安全着地，人下方的绳至少应为多长？ m M h 反冲模型 灌溉喷水器 反击式水轮机 步枪、火炮 喷气式飞机 、火箭 特点： 1. .作用力：相互作用力。相互作用突然发生、作用力是变力、很大，内力远大于系统外力。动量守恒定律处理。 2.时间：作用时间极短、 3.爆炸过程：动能增加。有其他形式的能转化为动能。 4.位移：作用前后位置视为不动。 爆炸模型 反冲例： 水平方向射击的大炮，炮身重 450 kg，炮弹重为 5kg，炮
10、弹射击的速度是 450 m/s，射击后炮身后退的距离是 45cm，则炮受地面的平均阻力为多大？ 内力远大于外力，动量守恒。 解析：炮弹射出前后水平方向动量守恒 0=mv0-MV, V=50m/s 对于炮身，动能定理 -FS=0-MV2/2， F=1.25 105N 2向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好 沿水平方向 时，物体 炸裂成 a、 b两块 ，若质量较大的 a块的速度方向仍沿原来的方向，则 ( ) A b的速度方向一定与原速度方向相反 B从炸裂到落地的这段时间里， a飞行的水平距离一定比 b的大 C a、 b一定同时到达水平地面 D在炸裂过程中， a、 b受到的爆炸力的大小
11、一定相等 分析： 1.爆炸后 a、 b皆做平抛运动，高度同，落地时间同。 2.爆炸过程， ab间的作用力，是相互作用力。等大，反向。 3.平抛水平位移决定于爆炸后的获得的水平速度大小。 4.爆炸后 机械能增加 ，不能确定 ab速度大小，方向。 MV0=mava+mbvb. Vb=(MV0-mava)/mb. MV0=mava,则 vb=0; MV0mava,则 vb0方向不变， MV0mava，则 vb0与原方向反 CD 3设 斜上抛物体 在通过轨迹的 最高位置 时，突然炸裂成质量不等的两块，已知其中一块沿原水平方向做平抛运动，则另一块的运动可能是 ( ) A反方向平抛运动 B斜上抛运动 C自由落体运动 D原方向平抛运动 ACD
