1、第一节 冲量和动量,目标概览 学习目标：1.知道冲量和动量的概念 2会计算恒力冲量及一维的动量变化 重点难点：1.重点：冲量和动量的概念 2难点：动量变化量的计算 学法指导：进一步体验矢量的运算，感悟速度和动量、力和冲量的关系,核心要点突破,课堂互动讲练,随堂达标自测,基础知识梳理,课时活页训练,第一节 冲量和动量,基础知识梳理,一、冲量 1定义：_和力的作用时间t的乘积_叫做力的冲量通常用符号I表示冲量 2.公式：_. 单位：_ 符号：_. 3方向：冲量是_，方向是由力的方向决定的,力F,Ft,IFt,牛秒,矢量,Ns,思考 1.一个力F作用在某物体上一段时间，物体仍保持静止，则这个力对物体
2、冲量大小为0还是Ft？ 【思考提示】 1.Ft.,二、动量 1定义：物体的_和_的乘积_叫做动量动量通常用符号p来表示 2公式：_. 单位：千克米每秒 符号：kgm/s. 3方向：动量是_，它的方向与_的方向相同,质量m,mv,pmv,速度,矢量,速度v,三、动量的变化p 1定义：某段运动过程(或时间间隔)末态的动量p跟初态的动量p的(矢量)差，称为动量的变化(或动量的增量)，即p_. 2方向：动量的变化p是_量，它的方向是由速度的变化v决定的,pp,矢,思考 2.动量变化p与末态的动量p、初态的动量p一定在一条直线上吗？ 【思考提示】 2.不一定,核心要点突破,一、对冲量的理解 1对冲量的理
3、解应明确以下几点 (1)冲量是矢量，因为力是矢量，故冲量也是矢量，但冲量的方向一般并不是力的方向，如果在作用时间内力为恒力则方向与力的方向一致；如果在作用时间内力是变力，尤其是力的方向在变化时，冲量的方向应是平均力的方向，也是物体动量变化的方向；,(2)冲量具有时间性(积累性)，冲量是过程量，是力在时间上的积累，因此在谈到冲量时，必须明确是哪个力在哪段时间或哪个过程的冲量； (3)冲量具有绝对性，由于力和时间都跟参考系的选择无关，因此冲量也跟参考系的选择无关；另外，冲量和力的区别在于力是瞬时量，有力的作用，物体的运动状态就会发生改变，即产生加速度，而力的冲量是一个与时间有关的过程量，要改变物体
4、的速度，必须经过一段时间积累才能实现，力的大小与冲量的大小并无必然联系,特别提醒 1力作用在物体上经过一段时间，该力必有冲量，但该力不一定做功； 2公式IFt只适用于求t时间内恒力F的冲量，若计算合外力的冲量，可根据情况采用以下两种方法：当各力作用时间相同时，用I合F合t计算；当各个力作用时间不同或有先后时，合力的冲量等于各个力冲量的矢量和，即I合F1t1F2t2F3t3.,2用图象法求解变力冲量 Ft图象中，两坐标轴所围成的“面积”表示t时间内力F的冲量，如图811所示图811,即时应用 1.如图812所示，放在水平桌面上的物体，质量为m，现用与水平方向成角的恒力F拉它，作用时间为t，物体没
5、有被拉动，那么在时间t内，下列说法正确的是( )图812,A拉力对物体的冲量为Ftcos B重力对物体的冲量为mgt C支持力对物体的冲量应为零 D物体所受的合冲量应为零 解析：选BD.由冲量的定义式IFt可知，拉力对物体的冲量为Ft，A错重力对物体的冲量为mgt，B对物体静止，支持力FNmgFsin，所以支持力对物体的冲量为(mgFsin)t，C错物体静止，物体所受合力为0，所以物体所受的合冲量为零，D对,二、对动量的理解 1动量是动力学中描述物体运动状态的物理量，因其与状态对应，故动量为状态量在理解动量概念时，应注意以下三点： (1)动量的瞬时性：由于动量为状态量，因此说动量时必须明确是物
6、体在哪一时刻或哪一位置时的动量，即速度v应为瞬时速度； (2)动量的矢量性：动量是矢量，大小为mv，方向与v的方向相同因此，在说明物体的动量时，不仅要说明动量的大小，还要说明动量的方向；,(3)动量的相对性：由于物体的速度与参考系的选取有关，因此物体的动量也与参考系的选取有关选取不同的参考系，同一运动物体的动量可能不同，但在通常情况下或不作说明时，物体的动量是指相对于地面的动量 2动量与动能的区别和联系,即时应用 2.下列说法中正确的是( ) A物体的动量越大，则速度越大 B物体的动量越大，则惯性越大 C质量恒定的物体的动量发生变化，则动能必发生变化 D质量恒定的物体的动能发生变化，则动量必发
7、生变化,解析：选D.物体的动量是指物体的质量和速度的乘积，物体的动量大，即它的质量和速度的乘积大物体的动量大，速度不一定大，惯性(由质量决定)也不一定大动量是矢量，方向与速度方向相同，如在匀速圆周运动中，物体的动量发生变化，但动能不变；动能是标量，质量一定的物体，动能发生变化时，速度大小一定发生变化，因此动量必发生变化,三、对动量的变化的理工科解 1动量p、p是描述运动状态的状态量，动量的变化p是对应某一物理过程的过程量，其大小和方向由p与p的矢量差决定 2因为动量p、p都是矢量，所以动量的变化p也是矢量，运算应遵循平行四边形定则若初、末动量p、p在同一直线上，则可先设一个正方向，p、p中凡与
8、正方向相同的取正值，与正方向相反的取负值进行运算运算结果p是正值时，说明p的方向与所设正方向一致；p为负值时，说明p的方向与所设正方向相反，这样，就将复杂的矢量运算转化为代数运算,特别提醒 在曲线运动中，由于物体的速度方向时刻改变，所以物体的动量也时刻改变,即时应用 3.下列说法中正确的是( ) A物体的动量改变时，速度大小一定改变 B物体的动量改变时，速度方向一定改变 C物体的运动状态改变，其动量一定改变 D物体的速度方向改变，其动量一定改变 解析：选CD.动量是矢量，只要速度大小和方向中有一项发生变化，动量就一定变化,课堂互动讲练,关于动量和冲量，下列说法中正确的是 ( ) A质量和速率都
9、相同的物体动量一定相同 B物体的运动状态改变，它的动量一定改变 C在任何相等的时间内，物体受到的冲量相同，物体做匀变速运动 D沿水平支持面运动的物体，支持力与速度方向垂直，所以支持力没有冲量,【解析】 根据动量的定义，动量是质量和速度的乘积，因此由质量和速度决定，而不是速率，A项错物体状态改变，速度改变，动量也发生变化，B项对任何相等的时间内，冲量相同说明物体受恒力，C项正确冲量等于力与时间的乘积，与物体运动状态无关，D项错 【答案】 BC 【思维升华】 (1)冲量、动量都是矢量，分析问题时对其方向要引起足够的重视 (2)矢量相同必须是两矢量的大小和方向均相同，而两物理量相等通常仅指大小相等,
10、把质量为2 kg的物体放在粗糙水平面上，动摩擦因数0.2，如图813所示，在与水平方向夹角为53的拉力F10 N作用下从静止开始运动，求在2 s内力F对物体的冲量及物体获得的动量(g10 m/s2，cos530.6，sin530.8),图813,【解析】 2 s内力F的冲量为IFFt102 Ns20 Ns，对物体受力分析如图814所示则有图814,FNFsinmg，FfFN FcosFfma 联立各式并代入数据解得 a1.8 m/s2 2 s末速度vat1.82 m/s3.6 m/s 2 s末物体的动量为 pmv23.6 kgm/s7.2 kgm/s. 【答案】 20 Ns 7.2 kgm/s
11、,【误区警示】 冲量定义为“力与力作用时间的乘积”，题目中求力F的冲量，就不应把此力分解，其解法不要与功的计算式WFcoss混淆了,一个质量为10 g的钢球从空中竖直落下，以10 m/s的速度碰到放在水平面的钢板上，瞬间又以9 m/s的速度被竖直反弹，若取竖直向上的方向为正，求： (1)钢球与钢板相碰前、后的动量； (2)钢球与钢板相碰中动量的变化,【解析】 根据动量pmv及动量变化pp2p1进行处理 (1)根据动量pmv及取竖直向上的方向为正，知钢球与钢板相碰前的动量 p1mv11010310 kgm/s0.1 kgm/s，方向竖直向下 钢球与钢板相碰后的动量,p2mv2101039 kgm/s0.09 kgm/s，方向竖直向上 (2)钢球与钢板相碰中动量的变化为 pp2p10.09(0.1) kgm/s0.19 kgm/s，方向竖直向上 【答案】 见解析,随堂达标自测,课时活页训练,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用,
