1、动量 动量定理,历史背景,最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,十七世纪,以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们提出了这样一种观点:若找到一个适当的物理量来描述,来描述运动的量度。他继承伽利略说法,定义质量和速率的乘积为动量。但他的缺陷是没有方向性。,牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明确的用质量和速度的乘积来定义动量。科学前辈们就是在追寻不变量的努力中,逐渐建立了动量的概念,发现了动量定理和动量守恒定律。,动量 动量定理,一、动量定理,I =F t,冲量:,P =mv,动量:,动量 动量定理,冲量,1. 定义:力和力作用时间的乘积叫力的冲量,2. 计算式:,3.单位:,牛顿秒(NS),4.矢量性:,冲量是
2、矢量,它的方向由力的方向决定,5. 积累性:,冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应.,动量 动量定理,一、动量定理,I =F t,冲量:,P =mv,动量:,动量 动量定理,1定义:物体的质量与速度的乘积叫做物体的动量, 描述的是运动物体具有的运动量的大小,2. 计算式:,3. 单位:,kgm/s,4. 瞬时性:,动量是状态量,它与时刻相对应,5. 矢量性:,动量是矢量,方向与物体速度的方向相同,6. 相对性:,由于物体的速度与参考系选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。,动量,动量 动量
3、定理,一、动量定理,I =F t,冲量:,P =mv,动量:,动量 动量定理,解释现象:,(1)玻璃杯落到水泥地上比落到沙土地上容易破碎, 为什么?,(2)跳高场地上要用厚厚的海绵垫, 为什么?,(3)人从高处下落, 脚触地后要顺势屈膝下蹲, 有什么好处?,(4)装修房屋地面时, 要将瓷砖铺牢, 需要用锤子砸, 选铁锤还是橡胶锤好?,动量 动量定理,利用动量定理解题的步骤:,1、确定研究对象:一般为单个物体;,4、选定正方向,确定在物理过程中研究对象的动量的变化;,5、根据动量定理列方程,统一单位后代入数据求解。,2、明确物理过程:受力分析,求出合外力的冲量;,3、明确研究对象的初末状态及相应
4、的动量;,取小球初速度方向为正方向,对小球受力分析:如图所示。,初动量: P=mv即P=0.0110kgm/s=0.1kgm/s,末动量: P =mv即 P = 0.01(- 8)kgm/s=-0.08kgm/s,由动量定理得,,“” 正方向相反。,一个质量为0.01kg的弹性小球,以10m/s的速度在光滑 水平面上运动,撞到前方的竖直墙壁后以8m/s的速度反向弹回,设碰撞时间为0.01s, 求球受到墙壁的平均撞击力.,v,研究对象:小球,牛顿第二定律的动量表述,1、内容:物体所受的合外力等于物体动量的变化率,即,2、牛顿第二定律与动量定理的区别:,1)牛顿第二定律反映的是物体某一瞬时所受合外
5、力与加速度之间的关系,两者一一对应,是一个瞬时表达式,仅当合外力为恒力时,加速度为恒量;,2)动量定理是研究物体在合外力持续作用下的一段时间内的积累效应,使物体的动量获得增加。,生活中的应用,包装用的泡沫材料,船靠岸时边缘上的废旧轮胎,生活中的应用,摩托车头盔里的衬垫,生活中的应用,生活中的应用,科学漫步,1、汽车的碰撞试验,1)汽车的安全气囊的保护作用,2)轿车前面的发动机舱并不是越坚固越好,1、关于冲量和动量,下列说法中正确的是( ) A、冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B、动量是描述物体运动状态的物理量 C、冲量是物体动量变化的原因 D、冲量是描述物体状态的物理量,ABC,课堂练
6、习,2、对于力的冲量的说法,正确的是( ) A、力越大,力的冲量就越大 B、作用在物体上的力大,力的冲量也不一定大 C、F1与其作用时间t1的乘积F1t1的大小,等于F2与其作用时间t2的乘积F2t2的大小,则这两个冲量相同 D、静置于水平地面上的桌子受到水平推力F的作用,经时间t始终处于静止状态,则此推力的冲量为零,B,3、质量为5kg的小球,从距地面高为20m处水平抛出,初速度为10ms,不计空气阻力,g=10m/s2,从抛出到落地过程中,重力的冲量是( ) A、60Ns B、80Ns C、100Ns D、120Ns,C,课堂练习,4、质量为2Kg的物体A,放在光滑的水平面上,受如图F=1
7、0N的力作用了10秒,则在此过程中F的冲量大小是_,重力的冲量大小是_,支持力的冲量是_,合力的冲量是_,合力的冲量与各分量的关系是_。(g=10m/s2),注意:求冲量时,一定要明确是求哪个力在哪一段时间内的冲量。合力的冲量为 I合=F合t,或I合=Fit,5、甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动,乙物体先停下来,甲物体又经较长时间停下来,下面叙述中正确的是( ) A、甲物体受到的冲量大 B、乙物体受到的冲量大 C、两个物体受到的冲量大小相等 D、无法判断,C,2、玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥地上比掉在草地上容易碎,这是由于在玻璃杯与水泥地撞击过程中(
8、),A、玻璃杯的动量较大 B、玻璃杯受到的冲量较大,C、玻璃杯的动量变化较大 D、玻璃杯的动量变化较快,D,课堂练习,7、人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做是为了( ),C,8、将重物P压住纸带,当用一水平力缓缓拉动纸带时,重物会随纸带一起运动,当迅速拉动纸带时,纸带将会从重物下抽出,则下列解释正确的是( ),A、在缓缓拉动时,纸带给重物的摩擦力较大 B、在迅速拉动时,纸带给重物的摩擦力较小,C、在缓缓拉动时,纸带给重物的冲量较大 D、在迅速拉动时,纸带给重物的冲量较小,A、减小冲量 B、减小动量的变化量C、增长与地面作用时间,从而减小冲力D、增大人对地面的压强,起到安全作用,CD,课堂练习,9、一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少?,课堂练习,10、质量为m的物体,以速率v沿半径为R的圆,在光滑水平面上做匀速圆周运动。求物体运动半周所受的合力的冲量的大小。,11、质量为m的物体,静止在足够大的水平面上,物体与桌面的动摩擦因数为,有一水平恒力F作用于物体上,并使之加速前进,经t1秒后撤去恒力F,求物体运动的总时间t。,