《河北省滄州市高考物理一輪復習 第1節(jié) 沖量和動量課件課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《河北省滄州市高考物理一輪復習 第1節(jié) 沖量和動量課件課件(25頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、一、沖量和動量、沖量、沖量 為了反映對一定質量的物體,力所產(chǎn)生的改變物體速為了反映對一定質量的物體,力所產(chǎn)生的改變物體速度的效果,在物理學中將作為一個物理量引入度的效果,在物理學中將作為一個物理量引入對質量為對質量為m的靜止物體,在力的靜止物體,在力F作用下經(jīng)過時間作用下經(jīng)過時間t,獲得速度,即獲得速度,即可見,只要可見,只要F和和t的乘積相同,對給定的靜止物體所的乘積相同,對給定的靜止物體所能獲得的速度也相同能獲得的速度也相同結論:對一定質量的物體,力所產(chǎn)生的改變物體速度的結論:對一定質量的物體,力所產(chǎn)生的改變物體速度的效果,是由效果,是由Ft這個物理量決定的這個物理量決定的 tmFatv變
2、化公式,得:變化公式,得:Ft=mvmvFt mvFt mvFt mvFt (1)定義式:)定義式:I=Ft, t是力是力F的作用時間的作用時間(2)沖量是矢量)沖量是矢量大?。捍笮。?I=Ft ,式中的,式中的 F必須是恒力,因此,該公式只用于必須是恒力,因此,該公式只用于求恒力的沖量求恒力的沖量方向:與方向:與F的方向一致的方向一致單位:單位:Ns注意:求合沖量應按矢量合成法則計算。注意:求合沖量應按矢量合成法則計算。ttFI沖量理解要點沖量理解要點(1)矢量性:沖量的方向由力的方向決定,如果力的方向不變,)矢量性:沖量的方向由力的方向決定,如果力的方向不變,則沖量的方向跟力的方向相同;如
3、果力的方向是變化的,則要借則沖量的方向跟力的方向相同;如果力的方向是變化的,則要借助于動量定理來確定,為此段時間內(nèi)平均作用力的方向。沖量的助于動量定理來確定,為此段時間內(nèi)平均作用力的方向。沖量的運算遵循矢量運算的平行四邊形定則運算遵循矢量運算的平行四邊形定則 例:圓周運動:例:圓周運動:v1v2vv的方向為平均作的方向為平均作用力的方向用力的方向(2)沖量是表示物體在力的作用下經(jīng)歷一段時間的積累的物)沖量是表示物體在力的作用下經(jīng)歷一段時間的積累的物理量,因此,力對物體有沖量作用須具備力和該力作用下的理量,因此,力對物體有沖量作用須具備力和該力作用下的時間兩個條件換句話說,只要有力并且作用一段時
4、間,那時間兩個條件換句話說,只要有力并且作用一段時間,那么該力對物體有沖量作用可見,沖量是過程量么該力對物體有沖量作用可見,沖量是過程量(3) 、關于沖量的計算、關于沖量的計算恒力的沖量計算恒力的沖量計算恒力的沖量可直接根據(jù)定義式來計算,即用恒力恒力的沖量可直接根據(jù)定義式來計算,即用恒力F乘以其作用時間乘以其作用時間t而而得。得。方向恒定的變力的沖量計算。方向恒定的變力的沖量計算。0圖圖1Ftt1t2一般變力的沖量計算一般變力的沖量計算在中學物理中,一般變力的沖量在中學物理中,一般變力的沖量通常是借助于動量定理來計算的。通常是借助于動量定理來計算的。合力的沖量計算合力的沖量計算幾個力的合力的沖
5、量計算,既可以先算出各個分力的沖量后再求矢量和,幾個力的合力的沖量計算,既可以先算出各個分力的沖量后再求矢量和,又可以先算各個分力的合力再算合力的沖量。又可以先算各個分力的合力再算合力的沖量。如力如力F的方向恒定,而大小隨時間變化的情況的方向恒定,而大小隨時間變化的情況如圖如圖1所示,則該力在時間所示,則該力在時間t=t2-t1內(nèi)的沖量大小在數(shù)值上就等于圖內(nèi)的沖量大小在數(shù)值上就等于圖1中陰影中陰影部分的部分的“面積面積”。二、動量二、動量 從上面得出的結果從上面得出的結果Ftmv可看出,在相同的沖量作用可看出,在相同的沖量作用下,不同質量的原來靜止的物體雖然得到的速度不同,下,不同質量的原來靜
6、止的物體雖然得到的速度不同,但它們質量和速度的乘積相同,都等于它們受到的沖但它們質量和速度的乘積相同,都等于它們受到的沖量量 為了反映沖量對物體產(chǎn)生的這種機械效果,在物理學中為了反映沖量對物體產(chǎn)生的這種機械效果,在物理學中將將mv作為一個物理量引入作為一個物理量引入 、定義:物體的質量和速度的乘積,叫做物體的動量p,用公式表示為p=mv 單位:在國際單位制中,動量的單位是千克米/秒,符號是 kgms或N/s 2、理解要點:(1)動量是矢量,方向由速度方向決定,動量的方向與該時刻速度的方向相同動量的合成服從矢量運算規(guī)則,要按平行四邊形定則進行如果物體的運動在同一直線上,而動量矢量在同一條直線上,
7、在選定一個正方向后,動量的運算就可以化簡為代數(shù)運算(2)動量是狀態(tài)量,我們講物體的動量,總是指物體在某一)動量是狀態(tài)量,我們講物體的動量,總是指物體在某一時刻的動量,因此在計算時相應的速度應取這一時刻的瞬時速時刻的動量,因此在計算時相應的速度應取這一時刻的瞬時速度度(3)動量的相對性)動量的相對性因為物體的運動速度因為物體的運動速度v與參考系的選取有關,所以物體的動量與參考系的選取有關,所以物體的動量也與參考系的選取有關通常選取地球為參考系也與參考系的選取有關通常選取地球為參考系(4)動量和動能的區(qū)別與聯(lián)系)動量和動能的區(qū)別與聯(lián)系動量是矢量,動能是標量,因此物體的動量發(fā)生變化,動能動量是矢量,
8、動能是標量,因此物體的動量發(fā)生變化,動能不一定變化;而物體的動能發(fā)生變化時,其動量一定變化。不一定變化;而物體的動能發(fā)生變化時,其動量一定變化。因動量是矢量,故引起動量變化的原因也是矢量,即物體受因動量是矢量,故引起動量變化的原因也是矢量,即物體受到外力的沖量;動能是標量,引起動能變化的原因也是標量,到外力的沖量;動能是標量,引起動能變化的原因也是標量,即外力對物體做功即外力對物體做功動量和動能都與物體的質量有關,兩者從不同角度描述了運動量和動能都與物體的質量有關,兩者從不同角度描述了運動物體的特征,兩者都是狀態(tài)量,且二者大小間存在關系式動物體的特征,兩者都是狀態(tài)量,且二者大小間存在關系式p2
9、=2mE K動量的變化量:所謂動量的變化量是指物體的末動量動量的變化量:所謂動量的變化量是指物體的末動量p2與物與物體的初動量體的初動量p1之差,即之差,即p=p2-p1。由于動量是矢量,因此動量。由于動量是矢量,因此動量的變化的變化p也是矢量,運算應遵循矢量運算法則也是矢量,運算應遵循矢量運算法則三、動量的變化三、動量的變化 P P1、物體在運動過程中,如果兩狀態(tài)的動量不同,那么、物體在運動過程中,如果兩狀態(tài)的動量不同,那么就存在動量的變化就存在動量的變化 、動量的變化、動量的變化 p p:某段運動過程(或時間間隔)末狀:某段運動過程(或時間間隔)末狀態(tài)的動量態(tài)的動量p 跟初狀態(tài)的動量跟初狀
10、態(tài)的動量p的(矢量)差,稱為動的(矢量)差,稱為動量的變化(或動量的增量),即量的變化(或動量的增量),即 p p = = p - p例題:例題: 質量為質量為m的鋼球自高處落下,以速率的鋼球自高處落下,以速率v1碰地,豎直向碰地,豎直向上彈回,與水平地面碰撞時間極短,離地時速率上彈回,與水平地面碰撞時間極短,離地時速率v2為,為,在碰撞過程中,鋼球動量變化的大小為在碰撞過程中,鋼球動量變化的大小為多少?多少?解析解析:選豎直向下為正方向,則碰前鋼球的動量選豎直向下為正方向,則碰前鋼球的動量 11mvp 碰后鋼球的動量碰后鋼球的動量 22mvp碰撞過程中鋼球動量變化碰撞過程中鋼球動量變化 )(
11、1212vvmppp 負號表示方向與選定的正方向相反,即豎直向上,負號表示方向與選定的正方向相反,即豎直向上,所以鋼球動量變化大小是所以鋼球動量變化大小是: : )(12vvm類型一:動量概念的理解類型一:動量概念的理解1、對于質量不變的物體,下列說法中正確的是(、對于質量不變的物體,下列說法中正確的是( )A物體的動量改變,一定是速度大小改變物體的動量改變,一定是速度大小改變B物體的動量改變,一定是速度方向改變物體的動量改變,一定是速度方向改變C物體的運動速度改變,其動量一定改變物體的運動速度改變,其動量一定改變D物體的運動狀態(tài)改變,其動量一定改變物體的運動狀態(tài)改變,其動量一定改變CD2、若
12、航天飛機在一段時間內(nèi)保持繞地球做勻速圓周運動,則、若航天飛機在一段時間內(nèi)保持繞地球做勻速圓周運動,則( )A它的速度的大小不變,動量也不變它的速度的大小不變,動量也不變B它不斷地克服地球對它的萬有引力做功它不斷地克服地球對它的萬有引力做功C它的動能不變,引力勢能也不變它的動能不變,引力勢能也不變D它的速度的大小不變,加速度等于零它的速度的大小不變,加速度等于零C3、有質量相同的、有質量相同的A、B、C、D四個小球,在同一高度,四個小球,在同一高度,A自由下自由下落,落,B平拋,平拋,C豎直上拋,豎直上拋,D豎直下拋,豎直下拋,B、C、D三求出速度大小三求出速度大小相同,則它們落地時(相同,則它
13、們落地時( )A A球和球和B球的動量相同球的動量相同B C球和球和D球的動量相同球的動量相同C A球和球和B球的動量增量相同球的動量增量相同D A、B、C、D的動能都相同的動能都相同BC如圖所示,是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓周軌道,圓如圖所示,是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓周軌道,圓心在的正上方,在和兩點各有一質量為的小物塊和,心在的正上方,在和兩點各有一質量為的小物塊和,從同一時刻開始,自由下落,沿圓弧下滑,以下說法正確的是(從同一時刻開始,自由下落,沿圓弧下滑,以下說法正確的是()比先到達,它們在點的動量不相同比先到達,它們在點的動量不相同與同時到達,它們在點的動量不相與同時到達,它們在點
14、的動量不相同同比先到達,它們在點的動量相比先到達,它們在點的動量相同同比先到達,它們在點的動量相比先到達,它們在點的動量相同同1、一個質量為、一個質量為5kg的物體從離地面的物體從離地面80m的高處自由下落,不計的高處自由下落,不計空氣阻力,在下落這段時間內(nèi),物體受到的重力沖量的大小空氣阻力,在下落這段時間內(nèi),物體受到的重力沖量的大小是(是( )A200Ns B150Ns C100Ns D250NsC2、質量為、質量為5kg的小球,從距地面高為的小球,從距地面高為20m處水平拋出,初速處水平拋出,初速度為度為10ms,從拋出到落地過程中,重力的沖量是,從拋出到落地過程中,重力的沖量是( )A6
15、0Ns B80Ns C100Ns D120NsC類型二、沖量的概念類型二、沖量的概念3、如果物體在任何相等的時間內(nèi)受到的沖量都相同,那么、如果物體在任何相等的時間內(nèi)受到的沖量都相同,那么這個物體的運動(這個物體的運動( )A、可能是勻變速運動、可能是勻變速運動B、可能是勻速圓周運動、可能是勻速圓周運動C、可能是勻變速曲線運動、可能是勻變速曲線運動D、可能是勻變速直線運動、可能是勻變速直線運動 ACD4、一匹馬通過不計質量的繩子拉著貨車從甲地到乙地,在這、一匹馬通過不計質量的繩子拉著貨車從甲地到乙地,在這段時間內(nèi),下列說法中正確的是:(段時間內(nèi),下列說法中正確的是:( )A、馬拉車的沖量大于車拉
16、馬的沖量、馬拉車的沖量大于車拉馬的沖量B、車拉馬的沖量大于馬拉車的沖量、車拉馬的沖量大于馬拉車的沖量C、兩者互施的沖量大小相等、兩者互施的沖量大小相等D、無法比較沖量大小、無法比較沖量大小C5、水平推力、水平推力F1和和F2分別作用于水平面上原來靜止、等質量的分別作用于水平面上原來靜止、等質量的a、b兩物體上,作用一段時間后撤去推力,物體將繼續(xù)運動一段時兩物體上,作用一段時間后撤去推力,物體將繼續(xù)運動一段時間停下,兩物體的間停下,兩物體的v-t圖像如圖所示,已知圖中線段圖像如圖所示,已知圖中線段ABCD,則,則( )AF1的沖量小于的沖量小于F2的沖量的沖量B F1的沖量等于的沖量等于F2的沖
17、量的沖量C兩物體受到的摩擦力大小相等兩物體受到的摩擦力大小相等D兩物體受到的摩擦力大小不等兩物體受到的摩擦力大小不等vF1ACF2BDtAC o6、如圖所示,質量相等的、兩個物體,沿著傾角分別為、如圖所示,質量相等的、兩個物體,沿著傾角分別為和和的兩個光滑斜面,由靜止從同一高度的兩個光滑斜面,由靜止從同一高度開始下滑到同樣的開始下滑到同樣的另一高度另一高度的過程中,、兩個物體相同的物理量是的過程中,、兩個物體相同的物理量是()()所受重力的沖量所受重力的沖量所受支持力的沖量所受支持力的沖量所受合力的沖量所受合力的沖量動量改變量的大小動量改變量的大小h2h1ABD如圖所示,、是豎直圓面三根固定的光滑細桿,如圖所示,、是豎直圓面三根固定的光滑細桿,、位于同一圓周上,點為圓周的最高點,點為、位于同一圓周上,點為圓周的最高點,點為圓周的最低點,每根桿上都套著一個質量相同的小滑環(huán)(圖中未圓周的最低點,每根桿上都套著一個質量相同的小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)分別從、處釋放(初速為零),關于畫出),三個滑環(huán)分別從、處釋放(初速為零),關于它們下滑的過程,下列說法中正確的是()它們下滑的過程,下列說法中正確的是()重力對它們的沖量相同重力對它們的沖量相同彈力對它們的沖量相同彈力對它們的沖量相同合外力對它們的沖量相同合外力對它們的沖量相同它們的動能增量相同它們的動能增量相同abcdA