第一章

動量守恒定律第2節

動量定理

目錄主題(二)動量定理主題(三)動力學的三把鑰匙

主題(一)沖量第2節

動量定理主題(四)流體模型

發生碰撞小球受到力的作用小球撞墻后動量P發生變化的原因是什么？新課引入動量改變F=maFt=mv2-mv1

問題情景:質量為m的物體在光滑水平面上，在恒力F的作用下，經過時間t，速度由v1變為v2。則力F與動量變化的關系如何？=ΔP若地面粗糙，物體的摩擦力為f?F-f=maFt-ft=mv2-mv1

=ΔPFt這個量跟動量的變化量有密切關系新課引入Ft稱沖量沖量第一部分一、沖量1.定義:力與時間的乘積2.公式:4.單

位:牛·秒矢量，方向與力相同3.標矢性:(N·S)I=Ft注意：沖量是過程量，必須針對一段時間5.沖量與功：沖量功區別公式標矢性單位正負表示物理意義圖像一、沖量注意：某個力有沖量，但不一定做功；有功一定有沖量。N·SI=Ft(對時間的積累)W=Fxcosθ(對空間的積累)矢量標量N·m（J）F-t圖像中面積表沖量F-x圖像中面積表功與正方向相同或相反動力做功或阻力做功改變物體的動量改變物體的動能F0tF0x5.沖量與功6.變力的沖量一、沖量6.變力的沖量F0tF0tF2F1t0F2F1t0①圖像法:F-t圖像中面積②平均值法:IF=

思考:如何求此物體合力的沖量？NFfmgθV1V2tI合=F合t=(Fcosθ-f)tF合t=mat=mv2-mv1I合=ΔP動量定理第二部分②對于I合，可先算各力的合力，再算合力沖量，也可先算各力沖量，再求矢量和。二、動量定理1.內容:一個物體合力的沖量等于動量的改變量2.公式:3.理解:①此為矢量式，ΔP方向與F合相同=ΔPF合Δt=mv2-mv1對F合、V計算，要考慮方向

③合力等于動量的變化率，F合大則動量變化快不考慮中間過程，只考慮初末狀態。【典例1】如圖所示，一恒力F與水平方向夾角為θ，作用在置于粗糙水平面上，質量為m的物體上，作用時間為t，物體保持靜止，則力F的沖量為————，合力的沖量————

A.FtB.FtcosθC.0

D.(mg-Fsinθ)tACFθt【典例2】一質量為0.1kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被棒打擊后反向水平飛回，速度大小變為45m/s，棒與球作用時間為0.01s。棒對壘球的平均作用力？

v1=25v2=45F法1：牛二a=

規定初速度方向為正方向=-7000m/s2F=ma=700N法2：動量定理-FΔt=m(-v2)-mv1I合=ΔP得:F=700N【典例3】豐富的課外活動蘊含了很多有趣的物理知識。在某次課外活動中，一同學將質量為0.5kg的彈力球從h1=1.25m高處自由下落，與地面碰撞后回彈高度為h2=0.8m。設碰撞時間為0.1s，回彈的速度方向豎直向上，g取10m/s2，不計空氣阻力。求彈力球對地面的平均作用力。法1:分階段

h1h2=5m/s

v1==4m/s

同理v2=碰撞過程列動量定理

I合=ΔP規定下為正方向mgΔt+(-FΔt)=m(-v2)-mv1得F=50N由牛頓第三定律

F/=F=50N方向向下【典例3】豐富的課外活動蘊含了很多有趣的物理知識。在某次課外活動中，一同學將質量為0.5kg的彈力球從h1=1.25m高處自由下落，與地面碰撞后回彈高度為h2=0.8m。設碰撞時間為0.1s，回彈的速度方向豎直向上，g取10m/s2，不計空氣阻力。求彈力球對地面的平均作用力。法2:全程動量定理I合=ΔPh1h2mg(t1+Δt+t2)+(-FΔt)=0-0得F=50N由牛頓第三定律

F/=F=50N方向向下法1:碰撞過程列動量定理

I合=ΔP規定下為正方向mgΔt+(-FΔt)=m(-v2)-mv1得F=50N

得t1=0.5s同理得t2=0.4s【典例4】質量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，幸好彈性安全帶的保護使他懸掛起來．已知彈性安全帶的緩沖時間是1.5s，安全帶自然長度為L=5m，g取10m/s2，求安全帶所受的平均沖力的大小？V0得:F=1000N解：

得V=10m/s彈性繩起作用的階段動量定理mgt+(-Ft)=0-mvL二、動量定理1.內容:一個物體合力的沖量等于動量的改變量2.公式:3.理解:=ΔPF合Δt=mv2-mv1

4.適用范圍:①適用恒力、變力的沖量，變力理解為平均值。②適用直線、曲線等各種運動，化繁為簡。③適用于宏觀、微觀等各種現象。不考慮中間過程，只考慮初末狀態。動量定理：合外力的沖量等于物體動量的改變量動能定理：合外力的功等于物體動能的改變量描述力對時間的積累效應描述力對距離的積累效應思考1：動量定理與動能定理的異同？牛二定律：F合=ma瞬時方程動力學的三把鑰匙第三部分1.牛二定律:F合=ma2.動能定理:F合x=max3.動量定理:F合t=mat

V?tS思考：持續的風以V的速度沖擊靜止船上的面積為S的帆，沖擊后風速減為零，已知風的密度為ρ，求風對帆的沖擊力？FF瞬時方程三、動力學的三把鑰匙流體模型第四部分思考：持續的風以V的速度沖擊靜止船上的面積為S的帆，沖擊后風速減為零，已知風的密度為ρ，求風對帆的沖擊力？-F·?t=Δm=ρSV?t得：F=ρSV21.柱體類取向右為正方向，以氣柱為研究對象0-ΔmVV?tSFF四、流體模型-F/·?t=ΔmV船-ΔmV0Δm=ρS(V0-V船)?t得：F/=ρS(V0-V船)2思考：持續的風以V0的速度沖擊船的面積為S的帆，穩定后船的速度為V船，沖擊后風速相對船減為零，已知風的密度為ρ，求風對帆的沖擊力？V?tSFF1.柱體類四、流體模型-F·?t=Δm=ρSV?t得：F=ρSV2取向右為正方向，以氣柱為研究對象0-ΔmV思考：持續密集的雨以V的速度沖擊堅硬的水泥地，撞擊后以原速率反彈，已知單位體積雨滴數n，每個雨滴質量m0，求雨滴對地面的壓強P？V?tS-PS·?t=Δm=nm0SV?t得：P=2nm0V2取向下為正方向，以雨柱為研究對象-ΔmV-ΔmV-F·?t+?mg?t1.柱體類四、流體模型2.微粒類Δm=nm0SV?tΔm=ρSV?t?m?t導致重力的沖量忽略不計【典例5】南昌市秋水廣場擁有亞洲最大的音樂噴泉群。一同學在遠處觀看秋水廣場噴泉表演時，估測噴泉中心主噴水口的水柱約有40層樓高，表演結束時，靠近觀察到該主噴水管口的圓形內徑約有10cm，由此估算驅動主噴水的水泵功率最接近的數值是(

)A．5×102W

B．5×103WC．5×104WD．5×105

WD

【典例6】(2016·全國卷Ⅰ)某游樂園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質量為M的卡通玩具穩定地懸停在空中.為計算方便,假設水柱從橫截面積為S的噴口持續以速度V0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變為零,在水平方向朝四周均勻散開.忽略空氣阻力.已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g.求:玩具在空中懸停時,其底面相對于噴口的高度.Δm=ρΔV得：h=

向上為正方向，取一微元水柱?tS/V0V1F=MgΔmgΔt忽略不計-FΔt-ΔmgΔt=0-ΔmV1FΔt=ΔmV1?tS=ρv1S/Δt=ρv0SΔt思考2：下邊幾個例子中蘊藏著什么道理？①在足球場上，你常看到運動員用頭去頂球的現象，試設想如果迎面飛來的不是足球而是一塊大石頭，他們會用頭去頂嗎？②用手去接迎面飛來的籃球，能手臂保持伸直接嗎？要注意什么？水泥地面泡沫墊思考2：下邊幾個例子中蘊藏著什么道理？③同樣的雞蛋從相同高度靜止落下，砸在水泥地上和泡沫墊上結果有何區別？④跳遠直接跳在水泥地上行嗎？思考2：下邊幾個例子中蘊藏著什么道理？⑤船的側壁和碼頭岸邊都掛有不好看的廢舊輪胎，它起什么作用？【典例7】(多選)從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是(

)A．掉在水泥地上的玻璃杯動量大，而掉在草地上的玻璃杯動量小B．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大，掉在草地上的玻璃杯動量改變小C．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快，掉在草地上的玻璃杯動量改變慢D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小CD總結提升第五部分課堂小結一、沖量二、動量定理三、動力學的三把鑰匙1.定義:2.公式:4.沖量與功:2.動能定理:1.牛二定律:3.動量定理:1.內容:2.公式:3.理解:4.適用范圍:四、流體模型1.氣柱類2.微粒類3.標矢性:5.變力的沖量【練習1】（多選）關于沖量和動量，下列說法中正確的是（）A.沖量是反映力的作用時間積累效果的物理量B.動量是描述物體運動狀態的物理量C.沖量是物體動量變化的原因D.沖量是描述物體狀態的物理量ABC課堂練習【練習2】甲、乙兩個質量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上運動，乙物體先停下來，甲物體又經較長時間停下來，下面敘述中正確的是（）A、甲物體受到的沖量大B、乙物體受到的沖量大C、兩個物體受到的沖量大小相等D、無法判斷C課堂練習【練習3】(多選)長征途中，為了突破敵方關隘，戰士爬上陡銷的山頭，居高臨下向敵方工事內投擲手榴彈，戰士在同一位置先后投出甲、乙兩顆質量均為m的手榴彈，手榴彈從投出的位置到落地點的高度差為h，在空中的運動可視為平拋運動，軌跡如圖所示，下列說法正確的有（

）A．兩手榴彈在落地前瞬間重力的功率不相同B．從投出到落地，兩顆手榴彈的重力的沖量相同C．從投出到落地，兩顆手榴彈的動量變化量相同D．從投出到落地，兩顆手榴彈的動量變化率相同BCD課堂練習【練習4】放在水平面上的物塊，受到與水平方向夾角為60°，斜向上