1、动量定理的应用(两课时)教学目的:1进一步加深对动量定理的理解2掌握应用动量定理解决实际问题的一般思路和方法教学重点和难点:动量定理的应用教学方法:分析、讨论和归纳教学过程一、复习动量定理1动量定理的内容是什么?动量定理的数学表达式是什么?物理意义:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。公式:Ft=p -p 或 Ft=p 、分量表达式:F xt=p x Fyt=p y2应用动量定理解题的一般步骤是什么?首先,确定对象和过程,进行完整的受力分析。其次,确定正方向,一般(或默认)以初动量方向为正。注意各个物理量的方向,确定正、负号。然后,根据条件写出合外力冲量、初动量、末动量的表达式,由动量定理
2、列出方程。最后,根据动量定理列方程求解二、例题分析1一块矩形木块竖立地把一条纸 单压在水平桌面上,如图。先后快速和慢速地把纸单抽出。快速抽出, 木块几乎在原处不动;而慢速抽出, 木块将翻倒。为什么?师:研究对象为木块,在纸带抽出过程中,木块水平方向受到什么力的作用? 生:受到纸带对它的摩擦力作用。师:那么,纸带快速抽出与慢速抽出,对木块来讲,它受到摩擦力作用情况有什么异同?生:纸带快速抽出与慢速抽出,木块受到的摩擦力大小没有变,都是滑动摩擦力 f = N= mg 。而改变的是作用时间,快抽作用时间短;慢抽作用时间长。师:说得很好!这里要注意到滑动摩擦力的值是比较小的。再看快抽与慢抽造成的结果差
3、异。当纸带很快抽出,作用时间很短,木块受到的摩擦力冲量较小,由动量定理知,木块的动量变化很小,因而几乎保持原来的运动状态,仍处在原处。而纸带慢速抽出时,作用时间较长,木块受到摩擦力冲量较大,动量就有较大变化,即木块运动状态发生较大改变, (木块下部获得速度,而木块上部由于惯性,还将保持原先静止状态)故发生了翻倒现象。2下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化不相等的是( )A.匀速圆周运动; B.自由落体运动;C.平抛运动; D.匀减速直线运动3在粗糙的水平面上用水平恒力 F 推动质量为 m 的物体,由静止开始运动,经 1s撤去外力 F,又经过 2s 物体停止运动,则物体与水平面的滑动摩
4、擦系数为多少?(用动量定理求解)4.如图所示,某人身系弹性绳自高空 p 点自由下落,图中 a 点是弹性绳的原长位置,c 点是人所到达的最低点,b 点是人静止时悬快速拉出v慢速拉出vabcp吊着的平衡位置。不计空气阻力,下列说法中正确的是(AD)A从 p 至 b 的过程中重力的冲量值大于弹性绳弹力的冲量值B从 p 至 b 的过程中重力的冲量值与弹性绳弹力的冲量值相等C从 p 至 c 的过程中重力的冲量值大于弹性绳弹力的冲量值D. 从 p 至 c 的过程中重力的冲量值等于弹性绳弹力的冲量值5一建筑工人不慎从高 h=30m 的地方跌下,系在身上的保险带长 L=5m,若保险带拉直后的缓冲时间 t =
5、2s。已知人的质量 m =70kg。则人受到保险带的拉力 T 为多少?(g 取10m/s2)(一人上讲台板演,其余笔记本练习,教师巡回辅导。 )解:以人为研究对象,考虑保险带拉直、张紧过程,受力分析如图,向下为正方向。 由动量定理,有 (mg T)t = mv2mv 1其中 v2 = 0, v1= gL解得 mttmN1057351072570即人受到保险带的平均拉力为 1050N。刚才有同学在求解时,没有完整地分析合外力的情况,把重力丢了,以为动量定理中的冲量就是拉力的冲量。结果得出 N350217021 tgLmtvT这样一个常理不符的结论,因为人本身的重量就有 700N。还有的同学在例式
6、求解时,冲量和动量的方向混乱,这些都是要注意的。6质量为 m 的物体在光滑水平面上以速度 v1 匀速运动,受到一个跟水平方向成 角斜向上拉力作用后,经过一段时间 t 速度变为 v2,如图所示,求这段时间 t 内拉力的冲量。7.一颗质量为 m 的子弹以水平速度 v0穿过静止在光滑水平面上紧挨着的两木块,所经历时间分别为 t1和 t2,设子弹在木块中运动时所受阻力横为 f,两木块的质量分别为 m1和m2,,则子弹穿过两木块后,子弹和两木块的速度分别为多大?8质量相等的 P 和 Q,并排静止在光滑的水平桌面上,现用一水平恒力推物体 P,同时给 Q 一个与 F 同方向的瞬时冲量 I,使两物体开始运动,当两物体重新相遇时,所经历的时间为(B)AI/F B2I/F C 2F/I DF/ I9质量为 100g 的小球从 0. m 高处自由落到一厚软垫上,若小球接触软垫到陷至Tmg v1Fv2FA Bv0 m1 m2最低点经历了 020 s,求这段时间内软垫的弹力对小球的冲量为多少?(g 取 10m/s2)(0.6Ns)三、作业:创新设计 P34 第一课时 113 ,第二课时 14、15、16(写在作业本上)