1、優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載高一物理沖量和動(dòng)量第二節(jié)動(dòng)量定理人教版【同步教育信息 】一 . 本周教學(xué)內(nèi)容第八章 動(dòng)量第一節(jié) 沖量和動(dòng)量第二節(jié) 動(dòng)量定理二 . 知識(shí)要點(diǎn)理解動(dòng)量概念及其物理意義，理解沖量概念及其物理意義，理解動(dòng)量定理意義會(huì)用動(dòng)量定理求平均沖力。三 . 重點(diǎn)、難點(diǎn)解析（一）沖量1. 定義：力和力的作用時(shí)間的乘積叫沖量。定義式IFt2. 沖量是矢量，方向由力的方向決定，若力是恒力則沖量方向與力的方向一致，若力不是恒力則由平均力確定沖量方向。3.沖量的單位牛·秒記作 Ns4. 沖量的物理意義： 沖量是力 F 在時(shí)間 t 內(nèi)的積累效果。 不是瞬時(shí)效果。 如汽車啟動(dòng)時(shí)，為了達(dá)到相同的速度

2、，牽引力要作用一段時(shí)間。而牽引力大小不同，作用時(shí)間也不同。牽引力大， 加速時(shí)間短， 牽引力小， 加速時(shí)間就要長(zhǎng)。 沖量就是描述力在一段時(shí)間內(nèi)總的 “作用”多大和方向如何。5. 力和沖量的區(qū)別，力 F 和沖量 Ft 都是描述力的作用效果的物理量都是矢量。力是描述瞬時(shí)作用大小，力大則物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變得快。而沖量是力在一段時(shí)間內(nèi)總的效果，不只與力的大小有關(guān)還與作用時(shí)間有關(guān)。較大的力作用較短的時(shí)間，與較小的力作用較長(zhǎng)的時(shí)間起的作用是相同的，使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變多少是相同的。沖量是過(guò)程量。6.沖量的計(jì)算IFt 只適合于恒力計(jì)算沖量其中 F 是幾個(gè)力的合力，即有幾個(gè)力同時(shí)作用。IF合 tF1tF2t若幾個(gè)力

3、作用時(shí)間不等IF1t1F2 t2Fntn（二）動(dòng)量1. 定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積叫動(dòng)量定義式 P mv式中 v 取地球作參考系2. 動(dòng)量是矢量，方向與瞬時(shí)速度 v 方向相同。3.動(dòng)量單位：千克·米/ 秒記作 kgm / s4. 物理意義：速度是狀態(tài)量，速度與質(zhì)量乘積也是狀態(tài)量。相同動(dòng)量的物體不管速度大小，質(zhì)量大小，克服相同阻力運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，即它們具有的做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的本領(lǐng)是相同的。5. 動(dòng)量與速度、動(dòng)能的區(qū)別速度是描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，只能“從它是如何運(yùn)動(dòng)”的角度來(lái)描述運(yùn)動(dòng)，不能反應(yīng)物體與外界聯(lián)系。動(dòng)量是從物體運(yùn)動(dòng)與外界的聯(lián)系即相互作用角度來(lái)描述物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的，除了說(shuō)明它現(xiàn)在怎樣

4、運(yùn)動(dòng)，還說(shuō)明它將來(lái)克服阻力時(shí)會(huì)怎樣。動(dòng)量與動(dòng)能也不相同，動(dòng)能的大小是物體克服阻力，別的形式的能量可增加多少，如物體克服摩擦力做功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，動(dòng)能減少多少，內(nèi)能就增加多少。而動(dòng)量減少的優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載值與內(nèi)能增加的值不相等。動(dòng)量的改變是與外力的沖量相對(duì)應(yīng)的，動(dòng)能的變化與外力功相對(duì)應(yīng)。6.動(dòng)量變化動(dòng)量變化是末動(dòng)量與初動(dòng)量之差，公式為PP2P1 它應(yīng)是矢量之差，用平行四邊形求出。如下圖PP1，PP2PP2P1（三）動(dòng)量定理1. 表述：物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化公式： Imvtmv0PtP02. 動(dòng)量定理的意義（ 1）力對(duì)時(shí)間的積累效果是物體的動(dòng)量發(fā)生變化的原因。沖量是與作用過(guò)程

5、有關(guān)的物理量，作用結(jié)果使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變一定的量，所以力的沖量是動(dòng)量變化（多少和方向）的原因。（ 2）動(dòng)量定理是矢量關(guān)系，沖量與動(dòng)量變化不只是大小相等，方向也相同，動(dòng)量變化的方向與合外力或合外力的平均力方向相同。運(yùn)算中要用矢量運(yùn)算法則（ 3）動(dòng)量定理的分量式利用動(dòng)量定理的分量可解一個(gè)方向上動(dòng)量變化由正交分解法可以把動(dòng)量和沖量都分解到正交的x y 軸方向上， P0 分解為 P0x 和 P0 yPt 分解為 Ptx 和 Pty ， I 分解為 I x 和 I yI xPtx P0x I yPtyP0 y（ 4）沖力的意義由動(dòng)量定理得 FPF 叫沖力t它是時(shí)間 t 內(nèi)的平均值。 實(shí)際的作用力是變化

6、幅度很大，而變化的時(shí)間很短， F 變化是很快的。3. 動(dòng)量定理與牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的關(guān)系由牛頓第二定律可導(dǎo)出動(dòng)量定理，兩條規(guī)律都反映了外力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變之間的因果關(guān)系。但它們反映的側(cè)面不同，牛頓第二定律說(shuō)明了力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的瞬時(shí)關(guān)系，動(dòng)量定理反映了一段時(shí)間內(nèi)力作用效果與狀態(tài)改變（多少、方向）關(guān)系。動(dòng)量定理是力作用與始末狀態(tài)關(guān)系，可以不管某一時(shí)刻力的瞬時(shí)值，更適合于變力作用情況，如沖擊、碰撞、反沖運(yùn)動(dòng)等。牛頓第二定律只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)。動(dòng)量定理適用范圍要寬得多4. 應(yīng)用動(dòng)量定理的解題步驟應(yīng)用動(dòng)量定理解決的兩類題：一是已知沖量（沖力）求動(dòng)量變化；一是已知?jiǎng)恿孔兓鬀_量（沖力）。解題步驟是優(yōu)秀學(xué)

7、習(xí)資料歡迎下載（ 1）選擇恰當(dāng)?shù)奈矬w或物體系作為研究對(duì)象。（ 2）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，從而確定所研究過(guò)程中所受各力的沖量。（ 3）選擇正方向，確定初、末態(tài)動(dòng)量。（ 4）根據(jù)動(dòng)量定理列方程、求解。【典型例題】 例 1關(guān)于恒力的沖量與功的關(guān)系，下列敘述正確的是（）A. 力做功，必有沖量（不為零）B.力有沖量必做功C. 力不做功，必沖量為零D.力的沖量為0，必不做功解：做功是物體在力方向有位移，看物體是否有位移，沖量是力作用一段時(shí)間看時(shí)間A、D正確。 例 2做平拋運(yùn)動(dòng)物體，第1 秒內(nèi)和第2 秒內(nèi)沖量比較（）A. 第 2 秒沖量比第 1 秒大，方向相同B. 第 2 秒沖量與第 1 秒內(nèi)沖量大小相等

8、，方向不同C. 第 2 秒沖量與第 1 秒內(nèi)沖量大小相等，方向相同D. 由于平拋運(yùn)動(dòng)速度大小、方向隨時(shí)變化、不能確定解： 平拋物體受重力為恒力，第1 秒，第 2 秒內(nèi)時(shí)間相同，所以第1 秒內(nèi)、第 2 秒內(nèi)沖量相等， C 正確。0.1kg 的鋼球以6.0m/ s 的速度向右運(yùn)動(dòng)碰到一豎直堅(jiān)硬的障礙物后彈 例 3 一個(gè)質(zhì)量為回，沿同一直線以 6.0m/ s 的速度向左運(yùn)動(dòng)，碰撞前后鋼球的動(dòng)量有沒有變化？變化了多少？動(dòng)量變化的方向怎樣？v0vt解析： 如圖示，設(shè)鋼球初速度為v0碰障礙物后速度為vt 。動(dòng)量 mv 有方向，設(shè)末速度（末動(dòng)量）方向?yàn)檎较颉Pt P0mvt mv0 0.1 6 0.1

9、( 6)1.2kgm/ sv06m / sP 為正與規(guī)定正方向相同 P 方向向左 例 4蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳，翻滾，并做各種空中動(dòng)作。一個(gè)質(zhì)量是60 kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處，已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸時(shí)間為1.2s 若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力看作恒力處理，求此力的大小（ g10m / s2 ）解析： 網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力只發(fā)生在運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間內(nèi)，作用前后，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量是一定的，因此可由動(dòng)量定理求解。F.mg優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，取運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)作用的這段時(shí)間。運(yùn)動(dòng)員受兩個(gè)力， 網(wǎng)的支持力F

10、和重力，取向上為正， 觸網(wǎng)前速度為v1 離網(wǎng)時(shí)速度為 v2(F mg)tmv2 mv1v12gh1v22gh2代入已知數(shù) h1 、 h2 、 t 求得 F mgm(v2v1 )60(10 8)t60 101.2103 N1.5mA2kg ，mB例 5如圖所示，水平地面上有兩個(gè)物塊A 和 B，它們的質(zhì)量分別為1kg 。它們與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.02 。現(xiàn)物塊 A 以某一初速度滑行一段距離后，與靜止的滑塊 B 發(fā)生正碰，此后各自滑行一段距離后停下來(lái)。AB運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間分別為 t A13s ，t B 15s ，其碰撞時(shí)間可忽略不計(jì)。試求物塊A的初速度是多少（g10m / s2 ）Av0B解析：

11、 物塊 AB在運(yùn)動(dòng)中受力已知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間已知，末狀態(tài)已知，由動(dòng)量定理可求出初狀態(tài)。取 AB兩個(gè)為研究對(duì)象，豎直方向合力為零，在水平方向用動(dòng)量定理，取初速度方向?yàn)檎f A t A( f B tB )0 m Av0mAv0 f A t Af B t Bf AmA gf BmB g代入得v0g(t AmBt B )0.0210(131m A15) 4.1m/ s2【模擬試題】1. 一恒力 F 與水平方向成角，作用在質(zhì)量為m 的物體上，作用時(shí)間為t ，力 F 的沖量為（）FA. FtB.mgtC.F cos tD.(mg F sin )t2. 關(guān)于物體的動(dòng)量，下列敘述正確的是（）A. 動(dòng)量越大，物體

12、的慣性越大B. 同一物體動(dòng)量越大，其速度越大C. 物體的動(dòng)量越大，其受到的作用力的沖量越大D. 動(dòng)量方向一定沿物體的運(yùn)動(dòng)方向3.重 100N 的物體靜止在水平面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4 ，現(xiàn)用水平推力F30N 作用于物體上，在2s內(nèi)，物體受到合力的沖量大小為（）A.80N sB.60N sC.20 NsD. 04. 如圖示，木塊A 和 B 疊放在水平面上，輕推木塊則不能與A 一起運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明（）A，B 會(huì)與A 一起運(yùn)動(dòng)，猛擊A時(shí)，B優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載BAA. 輕推 A時(shí)，A對(duì) B沖量小B.輕推 A時(shí)，A對(duì) B的沖量大C. 猛擊 A時(shí)，A對(duì) B的沖量大D.猛擊 A時(shí)，A對(duì) B的沖量小

13、5. 如圖所示， 物體 A 和 B 用輕繩相連， 掛在彈簧下靜止不動(dòng)， A、B 的質(zhì)量分別為 m 和 M 。當(dāng)連接 A、 B 的輕繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時(shí)的速度為v ，此時(shí)物體度大小為 u ，那么這段時(shí)間里彈簧的彈力沖量大小為（）B 下落速ABA.mvB.mvMuC.mvMuD.m( vu)6. 如圖所示， 質(zhì)量為 M的小車在光滑的水平面上， 以速度 v0 向左勻速運(yùn)動(dòng)， 一質(zhì)量為 m的小球從高為的彈力 Nh 處自由下落，與小車碰撞后，反彈上升的高度也為h 。設(shè) Mm ，碰撞時(shí)mg ，球與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小球彈起后的水平速度可能為（）0hv0A.2ghB.0C.22ghD.v

14、07.質(zhì)量為0.4kg 的小球在光滑水平面上以10m/ s 的速度運(yùn)動(dòng)，用木棒擊打后，小球以15m/ s 的速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，則小球動(dòng)量變化大小為kg m / s ，方向?yàn)椤?.物體在水平恒力作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)的vt 圖象如圖所示。比較第1s 內(nèi)，第 2s 內(nèi)，第3s內(nèi)三段時(shí)間中s 內(nèi)物體受到阻力最大，s 內(nèi)合力沖量最大，s 內(nèi)合力沖量最小。v/ms-186420123t/s9. 一個(gè)質(zhì)量為 m 的物體豎直向上拋出后，測(cè)得物體從開始拋出到落回原點(diǎn)的總時(shí)間為t ，空氣阻大小恒為f ，在時(shí)間 t 內(nèi)物體受到?jīng)_量比mgt（填“大”、“小”“相等”）10. 質(zhì)量 m70kg 的撐桿跳運(yùn)動(dòng)員從

15、h5.0m 高處落到海綿墊上，經(jīng)t11s 后停止，則該運(yùn)動(dòng)員身體受到的平均沖力大小為N。如果是落到普通砂坑中， 經(jīng)t 20.1s停下，優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載砂坑對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均沖力為N 。（ g10m / s2 ）11. 如圖所示，放在光滑水平地面上的物體AB之間用一段輕繩連接，繩長(zhǎng) 1m。兩物體質(zhì)量分別為 m A 4kg ， mB16kg 。現(xiàn)用大小為 8N 的水平恒力拉物體A，再帶動(dòng) B 一起運(yùn)動(dòng)， 4s 末兩物體速度為m/ s 。FBA12.如圖所示， ABC是一半徑為R的 1 圓弧軌道。質(zhì)量為m 的物體從 A 端由靜止沿光滑4軌道滑下，經(jīng)時(shí)間t 到達(dá)圓弧底端，速度大小為v ，求物體圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)中軌道支持力的沖量是多大？AORBC13. 一根