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动量教学设计(精选多篇)

发布时间:2021-08-24 07:56:19 来源:教学设计 收藏本文 下载本文 手机版

推荐第1篇:动量教学

教学内容:动量守恒定律习题

1、质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落,正落在以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上,车上装有砂子,车与砂的总质量为4kg,地面光滑,则车后来的速度为多少?

分析:以物体和车做为研究对象,受力情况如图所示。

在物体落入车的过程中,物体与车接触瞬间竖直方向具有较大的动量,落入车后,竖直方向上的动量减为0,由动量定理可知,车给重物的作用力远大于物体的重力。因此地面给车的支持力远大于车与重物的重力之和。

系统所受合外力不为零,系统总动量不守恒。但在水平方向系统不受外力作用,所以系统水平方向动量守恒。以车的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得:

重物 初:v0=5m/s

0 末:v

v

Mv0=(M+m)v

vM4v054m/s Nm14即为所求。

2、质量为1kg的滑块以4m/s的水平速度滑上静止在光滑水平面上的质量为3kg的小车,最后以共同速度运动,滑块与车的摩擦系数为0.2,则此过程经历的时间为多少?

分析:以滑块和小车为研究对象,系统所受合外力为零,系统总动量守恒。 以滑块的运动方向为正方向,由动量守恒定律可得

滑块

小车 初:v0=4m/s

0 末:v

v

mv0=(M+m)v

vM1v041m/s Mm13再以滑块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得

ΣF=-ft=mv-mv0

tf=μmg 即为所求。

vv0(14)1.5s g0.210

3、一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时,炸裂成质量比为3:2的两小块,质量大的以100m/s的速度反向飞行,求两块落地点的距离。(g取10m/s2)

分析:手榴弹在高空飞行炸裂成两块,以其为研究对象,系统合外力不为零,总动量不守恒。但手榴弹在爆炸时对两小块的作用力远大于自身的重力,且水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒,以初速度方向为正。

由已知条件:m1:m2=3:2 m

1 m2 初:v0=10m/s

v0=10m/s 末:v1=-100m/s

v2=?

(m1+m2)v0=m1v1+m2v2 v2(m1m2)v0m1v15103(100)175m/s

m22炸后两物块做平抛运动,其间距与其水平射程有关。

Δx=(v1+v2)t x(v1v2)y=h=gt2

即为所求。

4、如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)。设小车足够长,求:

(1)木块和小车相对静止时小车的速度。

(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。

(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。 分析:(1)以木块和小车为研究对象,系统所受合外力为零,系统动量守恒,以木块速度方向为正方向,由动量守恒定律可得:

木块m

小车M 初:v0=2m/s

v0=0 末:v

v

mv0=(M+m)v

vm0.4v020.4m/s Mm0.41.6122h25(100175)275m g10(2)再以木块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得

ΣF=-ft=mv-mv0

tf=μmg

vv0(0.42)40.8s g0.210

fg2m/s2 mfmg0.20.4100.5m/s2,由运动学公式可得: 车做匀加速运动,加速度a2MM1.6(3)木块做匀减速运动,加速度a1vt2-v02=2as

2vt2v00.42220.96m 在此过程中木块的位移S12a2211车的位移S2a2t20.50.820.16m

22由此可知,木块在小车上滑行的距离为ΔS=S1-S2=0.8m 即为所求。

另解:设小车的位移为S2,则A的位移为S1+ΔS,ΔS为木块在小车上滑行的距离,那么小车、木块之间的位移差就是ΔS,作出木块、小车的v-t图线如图所示,则木块在小车上的滑行距离数值上等于图中阴影部分的三角形的“面积”。

5、甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他所乘的冰车的质量共为30kg,乙和他所乘的冰车的质量也为30kg。游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子,和甲一起以2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推向乙,箱子滑到乙处,乙迅速将它抓住。若不计冰面的摩擦,甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?

分析:设甲推出箱子后速度为v甲,乙抓住箱子后的速度为v乙。分别以甲、箱子;乙、箱子为研究对象,系统在运动过程中所受合外力为零,总动量守恒。以甲的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得:

甲推箱子的过程:

甲:M

箱子:m 初:v0=2m/s

v0=2m/s 末:v甲

v=?

(M+m)v0=Mv甲+mv

(1) 乙接箱子的过程

乙:M

箱子;m 初:v0=-2m/s

v 末:v乙

v乙

Mv0+mv=(M+m)v乙

(2) 甲、乙恰不相撞的条件:v甲=v乙

三式联立,代入数据可求得:v=5.2m/s 反馈练习:

1、质量分别为2kg和5kg的两静止的小车m

1、m2中间压缩一根轻弹簧后放在

光滑水平面上,放手后让小车弹开,今测得m2受到的冲量为10N·s,则

(1)在此过程中,m1的动量的增量为

A、2kg·m/s

B、-2kg·m/s

C、10kg·m/s

D、-10kg·m/s (2)弹开后两车的总动量为

A、20kg·m/s

B、10kg·m/s

C、0

D、无法判断

2、质量为50kg的人以8m/s的速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg、速度为4m/s的平板车。人跳上车后,车的速度为

A、4.8m/s

B、3.2m/s

C、1.6m/s

D、2m/s

3、如图所示,滑块质量为1kg,小车质量为4kg。小车与地面间无摩擦,车底板距地面1.25m。现给滑块一向右的大小为5N·s的瞬时冲量。滑块飞离小车后的落地点与小车相距1.25m,则小车后来的速度为

A、0.5m/s,向左

B、0.5m/s,向右

C、1m/s,向右

D、1m/s,向左

4、在光滑的水平地面上有一辆小车,甲乙两人站在车的中间,甲开始向车头走,同时乙向车尾走。站在地面上的人发现小车向前运动了,这是由于

A、甲的速度比乙的速度小

B、甲的质量比乙的质量小 C、甲的动量比乙的动量小

D、甲的动量比乙的动量大

5、A、B两条船静止在水面上,它们的质量均为M。质量为

M的人以对地速度2v从A船跳上B船,再从B船跳回A船,经过几次后人停在B船上。不计水的阻力,则

A、A、B两船速度均为零

B、vA:vB=1:1 C、vA:vB=3:2

D、vA:vB=2:3

6、质量为100kg的小船静止在水面上,船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙,当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后,小船的速率为

A、0

B、0.3m/s,向左

C、0.6m/s,向右

D、0.6m/s,向左

7、A、B两滑块放在光滑的水平面上,A受向右的水平力FA,B受向左的水平力FB作用而相向运动。已知mA=2mB,FA=2FB。经过相同的时间t撤去外力FA、FB,以后A、B相碰合为一体,这时他们将

A、停止运动

B、向左运动

C、向右运动

D、无法判断

8、物体A的质量是B的2倍,中间有一压缩的弹簧,放在光滑的水平面上,由静止同时放开后一小段时间内

A、A的速率是B的一半

B、A的动量大于B的动量 C、A受的力大于B受的力

D、总动量为零

9、放在光滑的水平面上的一辆小车的长度为L,质量等于M。在车的一端站一个人,人的质量等于m,开始时人和车都保持静止。当人从车的一端走到车的另一端时,小车后退的距离为

A、mL/(m+M)

B、ML/(m+M)

C、mL/(M-m)

D、ML/(M-m)

10、如图所示,A、B两个物体之间用轻弹簧连接,放

在光滑的水平面上,物体A紧靠竖直墙,现在用力向左推B使弹簧压缩,然后由静止释放,则

A、弹簧第一次恢复为原长时,物体A开始加速

B、弹簧第一次伸长为最大时,两物体的速度一定相同 C、第二次恢复为原长时,两个物体的速度方向一定反向 D、弹簧再次压缩为最短时,物体A的速度可能为零

11、如图所示,小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰后A球以v0v的速率弹回,而B球以0的速率向右运23动,求A、B两球的质量之比。

12、质量为10g的小球甲在光滑的水平桌面上以30cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为50g的小球乙以10cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球乙恰好静止。那么,碰撞后小球甲的速度多大?方向如何?

13、如图所示,物体A、B并列紧靠在光滑水平面上,mA=500g,mB=400g,另有一个质量为100g的物体C以10m/s的水平速度摩擦着A、B表面经过,在摩擦力的作用下A、B物体也运动,最后C物体在B物体上一起以1.5m/s的速度运动,求C物体离开A物体时,A、C两物体的速度。

14、如图所示,光滑的水平台子离地面的高度为h,质量为m的小球以一定的速度在高台上运动,从边缘D水平射出,落地点为A,水平射程为s。如果在台子边缘D处放一质量为M的橡皮泥,再让小球以刚才的速度在水平高台上运动,在边缘D处打中橡皮泥并同时落地,落地点为B。求AB间的距离。

参考答案:

1、D、C

2、C

3、B

4、C

5、C

6、D

7、C

8、AD

9、A

10、AB

11、2:9

12、20cm/s,方向向左

13、0.5m/s,5.5m/s

14、

Ms Mm

推荐第2篇:动量教学案例

动量教学案例

刘春英

一、教学目标

1、知识目标

(1)理解动量守恒定律的确切含义和表达式。

(2)能用动量定理和牛顿第三定律推导动量守恒定律。 (3)知道动量守恒定律的适用条件。

2、能力目标

(1)能结合动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,培养学生的逻辑推理能力。

(2)学会用动量守恒定律解释现象。

3、情感、态度目标

(1)通过动量守恒定律的推导,培养学生严谨的逻辑推理方法。

(2)了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用,激发学生积极向上的人生观、价值观。

二、学生分析

前面学生已学习了动量、冲量、动量定理等相关知识,已具备一定的推导能力了,本节课我想将学生已学知识应用于自学过程中,通过学生自己的学习,教师的点拨,充分相信学生能够学习好本节课。

三、教学内容分析

由于本节课中,要通过较精确的实验分析得出动量守恒定律,故实验仪器要求精密,但由于中学物理实验室中气垫导轨十分少,学生先通过实验观察、分析、后得出定律内容几乎是不可能的,同时又要教学符合物理学科特点,故通过播放课件的方式显示实验过程。本节课重点是通过实验得出定律,分析得出定律成立的条件,故采用课件等形式得出定律的内容、推导过程、对定律的理解等,最后达到理解、掌握定律、应用定律解决物理问题。

四、教学重点、难点分析

1、对动量守恒定律条件的理解是本课的重点。

2、教学难点:对动量守恒定律的理解。

五、教学媒体的选择

1、采用宁强县第一中学网络教学平台

2、引用别人的课件

3、自己制作部分课件,实现网络环境下的教学

六、复习导入新课

1、复习(利用平台中功能进行提问式复习已学知识) (1)动量定理研究的对象是几个物体? (2)动量定理的内容是什么?

(3)动量定理的表达式是怎样的?此表达式中动量是一个什么物理量? (4)应用动量定理注意的要点是什么?

2、学生思考回答:略

3、引入课题

(1)播放FLASH课件:①人从船头跃入水中过程中,人船向相反方向运动。②站在溜冰场上的两运动员,互推后都向后运动。 (2)学生观察分析,教师提问引导学生回答。 (3)引入:本节课学习发生上述现象的过程中所遵循的规律。

七、新课教学

(一)动量守恒定律的实验

1、播放课件:利用课件一播放实验及数据处理。

2、分析实验:学生观察实验,教师提问后学生回答。第一次观察后:(提问) ①学生观察到什么现象?

②两滑块为什么会向相反方向弹开? ③滑块弹开后各做什么运动?如何判断?

④如何确定两滑块的动量?需从实验中测定哪些物理量?

回答:①从实验中看到,线烧断后,两滑块不再保持它们原来的静止状态,而是向相反的方向滑开;②两滑块滑开的原因是由于在两块间存在有一压缩的弹簧(存在相互作用力),在弹簧的作用下都向相反方向滑开;③两滑块滑开后都做匀速直线运动,因为从气垫导轨的刻度上可以看到,它们分别在相等时间内通过了相等的位移;④物体的动量由其质量和运动速度的乘积来确定。在已知质量的前提下,需要通过实验来测量物体运动的速度。当测定速度后,即可计算滑块的动量。

第二次观察后:(提问)

⑤烧断细线后两滑块的总动量有何关系?

⑥若在滑块上固定不同的砝码,烧断线后它们的总动量有何关系? ⑦综合前面实验,两滑块滑开后动量要相等应满足什么条件? 回答:⑤烧断线后,通过对两滑块速度的测定,可知:具有的动量大小是相等的,其方向是相反的,即动量和为零;⑥在滑块上固定砝码后,它们在烧断线后所具有的动量仍是大小相等,方向相反。⑦从前面的实验中可知,要使两物体动量的变化等大、反向,则只能在两物体间存在相互作用,两物体外都不能有其他的作用力。

3、得出结果:实验表明,两辆小车在相互作用前后,它们的总动量是相等的。

(二)动量守恒定律的推导

1、播放课件:利用现有课件进行教学 (1)对实验中两小球进行受力分析。

(2)利用动量定理进行推导:各小球动量的变化。 (3)根据牛顿第三定律对两小球受力情况利用等量代换进行变换上面推导过程。 设碰撞过程中第一个球和第二个球所受的平均作用力分别是F1和F2,力的作用时间是t。根据动量定理,第一个球受到的冲量是F1t=m1v1\'-m1v1,第二个球受到的冲量是F2t=m2v2\'-m2v2,根据牛顿第三定律,F1和F2大小相等,方向相反,所以F1t=-F2t m1v2\'-m1v1=-(m2v2\'-m2v2) 由此得m1v1+m2v2=m1v1\'+m2v2\' 或者p1+p2=p1\'+p2\' p=p\'

2、分析实验过程,得出几个概念

(1)系统:有相互作用的物体称为系统。

(2)内力:系统中各物体之间的相互作用力叫做内力。 (3)外力:外部物对系统的作用力叫做外力。 (4)对上面实验中各物体组成的系统而言,内力、外力各是什么?

3、分析得出动量守恒的条件

系统不受外力或者所受外力之和为零。

4、动量守恒定律的内容

一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。

5、学生阅读课本,得出定律的适用范围

(1)小到微观粒子,大到天体(微观和宏观) (2)不仅适用于低速运动,也适用于高速运动

八、例题分析

1、质量为2m的物体A,以一定的速度沿光滑水平面运动,与一静止的物体B碰撞后粘为一体继续运动,它们共同的速度为碰撞前A的速度的2/3,则物体B的质量为 ( )。

A.m B.2m C.3m D. m [分析与解]:在碰撞的过程中,A,B物体构成的系统,动量守恒,并且碰撞后两者具有共同的速度。

设碰撞前A的速度为v0,碰撞后两者共同的速度为v= v0,B物体质量为M 2mv0=(2m+M)v 2m·v0=(2m+M)· v0 M=m 答案:A.

九、学生练习

1、由A、B两物体相互作用组成的系统,它们的总动量始终为0,则( ) A.A、B两物体各自的动量始终为0。

B.A、B两物体组成的系统受到的外力之和一定为0。 C.A、B两物体每个物体所受合外力为0。 D.A、B两物体每个物体的动量始终不变。

2、A、B两个相互作用的物体,在相互作用过程中合外力为0,则下列说法正确的是(

A.A的动量变大,B的动量一定变大 B.A的动量变大,B的动量一定变小 C.A与B的动量变化相等

D.A与B受到的冲量大小相等。

3、甲、乙两船自身质量为120kg,均静止在水中,一个质量为30kg的小孩以相对地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲乙两船的速度大小之比是。

十、课堂小结(利用教学平台提问)

1、动量守恒定律的内容、条件、适用范围等分别是什么?

2、动量守恒定律与动量定理的不同之处在哪?

3、与之相关的知识点有哪些?

一、作业

1、课本:练习三

3、4题

2、预习下一节内容

推荐第3篇:教学设计1:动量和动量定理

动量和动量定理 教学设计

【知识与技能】

(1)理解动量和冲量的定义;

(2)从前面的推到中总结出动量定理的表达式。

(3)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。 (4)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。

【能力与方法】

(1)通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识物理模型工具在物理学的作用。

(2)能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。 【情感态度与价值观】

(1)有参与科技活动的热情,有从生活到物理,从物理到生活的意识。 (2)有善于发现问题的精神,并具有解决问题的能力。

(3)培养学生正确的价值观和人生观,明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获,寄希望于侥幸是不可取的。 【教学重点】

利用动量定理来解释生活中的一些现象。 【教学难点】

动量和冲量方向问题的理解 【教学方法】

1.利用多媒体课件,让学生清楚地认识到动量定理在生活中的普遍性;

2.引经据典法:通过对故事的创新旧事新演,最大限度调动学生学习的积极性和学习的兴趣。 【教学过程】 导入:

通过给学生讲述《守株待兔》的故事,引导学生对兔子撞树桩的过程进行思考, 借助于所学物理知识,建立物理和数学模型,通过分析展开对本节课新课内容讲授,带着这个故事的结局进入本节课的学习,授课结尾对故事的发展及结果以及启示进行阐述。 新授: 模型建立

兔子以v0的初速度奔跑,来不及躲闪,撞到了一个树桩上,与树桩成为一个整体,假设在此碰撞过程作用时间为t,作用力为恒力,兔子质量为m,求此作用力F? 分析:

在此我们可将此碰撞过程看做一个减速运动过程,兔子在水平方向只受到树桩对兔子的弹力F.由牛顿第二定理可得Fma (1) 由匀减速运动过程的原理可得 avtv0 (2) t(1)(2)两式结合可得 Fmvtv0 (3) t对(3)两边同时乘以时间t,可得 Ftmvtmvo (4) 得出(4)式,我们对式子左右两边分别进行讨论 一.冲量

1.定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 2.公式:IFt 单位为Ns 3.冲量是矢量,方向与合力方向一致 二.动量

1.动量定义:质量和速度的乘积叫做物体的动量。表示为P. (1)公式:pmv 单位为kgm/s

(2)动量是矢量,方向与速度方向一致。

2.思考一个物体对另一个物体的作用效果与哪些物理量有关?

举例:(1)同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大?(m同v不同)

推荐第4篇:动量变化与冲量的关系 教学设计

人教版高中物理3-5 《探究动量变化与冲量的关系》教案

(共二课时,第一课时)

宜春一中物理组

教学设计思路

以生活实例引入—通过活动体验引起兴趣—用已有知识分析推理,得出关系式—通过体验活动建立概念,发现规律—反观实验现象予以解释—学生活动体验,体会其中道理—推广应用(体现物理就在身边,突出物理规律的实用价值) 教学目标 知识与技能

1、理解动量、冲量的概念以及冲量和动量的矢量性,理解动量变化的概念。会正确计算一维的动量变化。

2、能推导出动量定理的表达式。

3、会用动量定理解释有关现象和处理有关问题。过程与方法

1、通过鸡蛋受到撞击过程的分析,掌握理论分析论证的方法。

2、把动量定理运用于变力及非匀变速运动的情况,体会动量定理的普适性。情感、态度与价值观

通过动量定理的实际应用,增强对物理知识的亲近感,提高学习物理的兴趣。 教学重点

1、动量和冲量的概念。动量定理的推导。

2、利用动量定理解释有关现象。教学难点

1、对冲量和动量概念的理解。

2、动量变化的计算。

3、用动量定理分析打击和碰撞类问题。教学方法

1、通过演示实验和多媒体教学,设置悬念,激发学生兴趣。

2、设计学生体验活动,提高学习兴趣。

3、通过实例分析,使学生学会求解动量、冲量和动量的变化等有关问题。教学用具

多媒体

生鸡蛋两个

海绵

瓷盘

纸带

钩码

笔帽 玩具手枪(含子弹)纸靶等 教学过程

一、新课引入

情景导入,设疑激趣

视频(片段)展示同学们熟悉的场景:足球场上,齐达内一个漂亮的“狮子摇头”把球顶进了红队的球门,场上一片欢呼。但是,如果飞来的是一个石块,哪怕石块的质量比足球要小,他还敢去顶吗?为什么呢?

师:同学们能否讲出一些道理来?

学生思考讨论,提出自己的看法,教师简短评价。

师:同学们目前可能还无法正确地回答这个问题,那么,这里面隐藏着什么物理原理呢?让我们共同来探究其中的奥秘。

板书课题:《探究动量变化与冲量的关系》

二、新课教学

创设情境,自主参与,积极主动,发散思维

香港每年举行中学生趣味科学比赛,其中有一个“鸡蛋撞地球”的比赛项目,要求参赛者设计一个保护装置,使鸡蛋从大约13米的高度落地后完好无损。多年来产生了许多很好的创意。如果你应邀参赛,会设计怎样的方案?鼓励同学们讨论并迅速设计,报告后教师予以点评并简单提问。

从学生设计的方案中选择简单的一种进行演示。 直观比较,加深印象,理论分析,推导有据

演示:让鸡蛋从相同高度自由下落至海绵垫上或瓷盘中,比较现象的差异。提出问题:此现象中又隐藏着什么道理?

理论分析与推导:引导学生回顾动力学相关知识,分析鸡蛋落到两种材料物体上的运动状态变化情况,并作适度夸张图说明,假设鸡蛋所受力为恒力, 利用牛顿第二定律和运动学知识进行推理,学生推导,教师巡视指导。

假设鸡蛋受力为恒力,则F=ma=mΔ

(一)、动量和冲量

V/t,变形可得Ft=mΔV=mVt-mV0 观察表达式,发现F与t的乘积等于mv这个量的变化量,那么Ft是什么?mV又是什么?它们各有什么物理意义?

1、动量

物理学中,将mv叫做物体的动量,它具有什么物理意义呢? 游戏导入,兴味盎然,直观可感,印象深刻

[演示]取几颗弹丸,分发给学生传看。将一颗弹丸装入玩具手枪,一手持枪,一手持纸靶,沿平行于黑板的方向击发:弹丸穿透纸靶。接着佯装再次装弹(不让学生知道实际是空膛),声明:数到“三”时开枪,然后缓缓地数出“

一、二、三”,举枪指向某一区域的同学,不等枪响,手枪所指区域的同学即已做出或抵挡或躲避的防御反应。

【问答式讨论】 层层递进,解读探究

问:你们躲避什么?为什么要躲避? 学生答

问:刚才传看弹丸时,为什么不躲不闪? 学生答

问:空气中的气体分子具有很大的速度(可达105m/s),它们无时不在撞击着我们最珍贵也是最薄弱的部位——眼睛,为什么我们却毫无知觉? 学生答

问:手枪所指区域以外的同学,为什么没有做出防御反应? 学生答

【讨论总结】可见,运动的物体能够产生一定的机械效果(如弹丸穿透纸靶),这个效果的强弱取决于物体的质量和速度两个因素,而且这个效果只能发生在物体运动的方向上。为了描述运动物体的这一特性,物理学上引入了动量这一概念。

多媒体展示:

一、动量(P):

1.定义:物体的质量与它的速度的乘积叫做物体的动量。2.表达式:P=mv 单位—千克米每秒(kg ·ms-1) 3.动量是状态量,对应某个时刻或位置。

动量包含了“参与运动的物体”与“运动速度”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。

大家知道,速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动。显然,动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是一个动力学概念。

3 4.动量是矢量,方向与速度的方向相同。

动量的方向与速度方向一致,即与产生机械效果的方向一致。

综上所述:我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向,动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。 【巩固练习】 即时练习

一胖一瘦两人在操场上以相同的速度跑百米,如果你不小心被撞,更害怕被谁撞上?为什么?(学生回答) 投影练习

一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量各是多少?有没有变化?(抽学生回答)

2、冲量

刚才式中的Ft是什么?物理学中把Ft叫做冲量,它又具有什么物理意义? 展示冰球图片,组织学生讨论

问:要使静止的冰球获得动量可采用什么方法?(学生讨论) 答:施加作用力,并持续作用一段时间。 事例导入,具体可感,明确意义,弄清实质

光滑冰面上,为使静止冰球获得相同的动量,可以用球棍猛力击打或拿球棍用较长时间推它。

分析归纳:使物体获得一定大小的动量,既可以用较大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较长的时间。

顺势归纳,总结提升

【结论】持续作用在物体上的力,可以产生这样的效果:使物体动量发生变化。这一效果的强弱由力的大小F与持续作用时间t的乘积Ft来确定,这个乘积就叫做力的冲量。

多媒体展示:

二、冲量 I 1.定义:在物理学中,物体受到的力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 2.表达式:I=F t,单位—牛〃秒(N 〃s)

4 3.冲量是过程量,对应一段时间或某个过程。

冲量描述的是力在时间上的累积效果。如作用在静止物体上的一定大小的力,如果持续时间越长,则使物体获得的动量越大。这就是说,力的冲量是在时间进程中逐渐累积起来的。冲量总是指力在某段时间进程中的过程量,说某一时刻的冲量是没有意义的,所以,理解时要兼顾力和时间两方面的因素。

4.冲量是矢量,方向与力的方向相同。

如果力的方向是恒定的,则冲量的方向与力的方向一致。 【巩固练习】

即兴举例,贴近生活,增强学生对知识的亲近感 某同学(随便指一位同学)质量为

m,坐在座位上上了一节课(时间为

t),他(或她)所受重力和支持力的冲量各是多大?方向如何?

学生分析回答:两力都有冲量。那他(或她)为什么依然静止?即动量保持不变?(问而不答,留疑待解)

3、动量定理 概念为基,自然升华

引导学生反观推导出的表达式Ft=mVt-mV0,结合冲量与动量的定义得出:冲量等于动量的变化量。

设疑:式中冲量是谁的?动量变化量又是谁的? 学生回答:冲量是合外力的,动量变化是受力物体的。

归纳:物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化,这个结论叫做动量定理。如刚才这位同学之所以仍然静止是因为他(或她)所受合外力的冲量为零,动量不发生变化。 顺次得出动量定理的内容和表达式。 多媒体展示:

三、动量定理

1.内容:物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化。2.表达式:I=F t=△P 由上式可知合外力的冲量引起受力物动量的变化,它们之间存在因果关系, 3.因果关系:冲量——因

动量变化——果

5 4.矢量性:公式中各矢量的方向可以用正、负号表示,首先要选定一个正方向,与正方向相同的矢量取正值,与正方向相反的矢量取负值。

【规律应用】

1、巩固练习及时应用,加深理解

一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞时间0.01s,则障碍物对钢球的平均作用力是多少?方向如何?(学生分析解答)

2、解释前面部分有关现象 照应前文,学以致用,体会成就感 鸡蛋下落是否会被碰破的问题。

鸡蛋从某一高度下落,分别与瓷盘和海绵垫接触前的速度是相同的,也即初动量相同,碰撞后速度均变为零,即末动量均为零,因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同,与瓷盘相碰时作用时间短,与海绵垫相碰时作用时间较长。由Ft=△p知,鸡蛋与瓷盘相碰时作用力大,会被碰破,与海绵垫相碰时作用力较小,因而依然完好。

运动员敢用头顶飞来的足球而不敢顶飞来的石块的道理。(由学生根据所学知识加以解释)

亲身体验,感受真实,提高学生参与度

学生体验活动1:两同学在讲台上互传篮球,观察他们的接球动作:屈臂沿篮球飞来方向接球,这种接球手法俗称“弹簧手” 。这里面又隐藏着什么道理?(学生思考,同桌可讨论,并由表演学生根据所学知识及体验加以解释)

3、应用举例

举例说明,体现生活与物理的密切联系

在日常生活中,有不少类似的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落地时双腿会本能地弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等。(教师先举几例抛砖引玉,学生再思考举例,穿插播放图片) 而在某些情况下,又需要增大作用力,比如钉钉子用铁锤而不用橡皮锤。

6 学生体验活动2:让学生拿出事先准备好的纸带,在纸带上压一物体(如橡皮、笔帽等),缓慢或迅速抽出纸带,比较物体运动状态变化的差异,分析原因,做出解释,体会动量定理的魅力。(教师先演示,之后学生体验并思考回答) 用动量定理解释现象可分为下列三种情况: 多媒体展示:

5、对公式的辨析

(l) △p一定,t短则F大,t长则F小; (2) F一定,t短则△p小,t长则△p大; (3) t一定,F大则△p大,F小则△p小。

三、回顾与小结 总结反思,拓展升华

由学生对本节课内容进行简要归纳:主要学习了“两个概念、一个定理”,学生简述其内容,教师加以阐释,用多媒体展示要点。

指明后续目标:拓展应用。引发期待

关于动量定理的进一步拓展及其广泛运用,留待下一节课继续探究。

布置作业

1、继续思考设计鸡蛋撞地球项目方案,并验证其可行性。

2、搜集整理生产生活中动量定理的应用实例,下节课展示交流。

3、完成课后

1、2 两题。

板书设计

探究动量变化与冲量的关系

理论推导:F=ma=mΔV/t Ft=mVt-mV0

一、动量 P=mv

二、冲量 I=F t

三、动量定理 I=Ft=△P 注:黑板右侧约三分之一区域内画鸡蛋下落接触海绵垫至速度减为零过程的示意图及一些强调的要点等临时性内容。 教学反思

本节通过对“两个概念,一个定理”的探究学习与简单运用,使学生初步掌握动量与冲量的计算及其矢量性,会进行一维动量定理运算并能解释相关的简单现象。为其更广泛的应用奠定基础,体现学以致用的特点。同时,利用演示实验、

7 学生体验活动和多媒体教学等激发学生兴趣,通过用所学知识解决有关问题的过程体会成就感。活跃课堂气氛,提高课堂教学效率。

说明:

l、本节课的重点之一是动量定理的物理意义。动量定理是由牛顿第二定律导出的,学生对于这个推导过程没有什么困难。但是,有两点学生不容易理解:第一,动量定理与牛顿第二定律的区别何在?第二,有了牛顿第二定律为什么还要动量定理?应该使学生明确,牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用效果,而由它所导出的动量定理是力的持续作用的效果,在推导过程中出现的F和t“融为”一体,这就是冲量。恒力作用有冲量,变力作用也有冲量。只要物体受到的冲量相同,而无论力大还是力小,其动量变化就一定相同。这样,即使在作用力比较复杂的情况下,牛顿第二定律难以应用时,动量定理却完全可以应用。

2、动量定理和现实生活的联系比较紧密,在教学中可多举一些学生熟悉的例子,让学生应用动量定理做出定性的解释。让他们感到物理就在身边,体现物理学以致用的特点。

3、对教学设计的几点建议:

(1)、用教材上鸡蛋下落的演示实验进行理论推导,以激发学生兴趣。

(2)、对于缓冲问题中的“作用时间较长”,非缓冲问题中的“作用时间较短”的结论,学生往往会问:你怎么知道时间的长和短? 比如1s与0.01s尽管相差百倍,但在实际问题中要靠人直接“感受”出来是很困难的。在有条件的学校,建议制作多媒体课件,对作用时间进行“放大”予以比较,或者用摄像机将缓冲与非缓冲的实验拍摄下来,通过放“慢镜头”来放大作用时间以比较其不同,使学生能够从中“感受”到由于作用时间的不同导致作用力的不同。

4、本节内容较多,在建立了基本概念和规律的基础上,第二课时再深入学习变力的冲量及动量定理的广泛应用。

推荐第5篇:冲量动量教案

备课稿

——陈诚

一、教学目标

1.理解冲量和动量的概念,知道它们的单位和定义。

2.理解冲量和动量的矢量性,理解动量变化的概念。知道运用矢量运算法则计算动量变化,会正确计算一维的动量变化.

二、教学重点:动量冲量的概念

三、教学难点:动量变化量的计算,

四、情感目标:培养学生勤思好学的兴趣和创新思维能力。

五、教学用具:粉笔头 纸张

六、教学过程:

·新课导入

「演示」让一个学生拿好一张纸,教师用一个粉笔头用力射穿纸张。然后教师假装用粉笔头射向一位学生(实际手里没有粉笔头,但不让学生知道),学生肯定会做出躲避的状态。

【问答讨论】

师问:那位学生为何要躲避?

学生:粉笔头会弄伤他,粉笔头有杀伤力。

师问:我把粉笔头放到桌子上,你们为什么不躲避它呢? 学生:它没有速度。不具备杀伤力。 师问:按照你们的说法没有速度的不具备杀伤力,那么空气中的气体分子每时刻都在高速运动﹙据资料上看达到105这样的数量级﹚,他们无时无刻不高速撞击着我们的眼睛,要知道我们的眼睛是我们最薄弱的地方。为何我们却觉察不到呢?

学生:空气分子的质量太小。 师问:其他同学为何不躲避? 学生:粉笔头不射向他们。 【讨论总结】

运动的物体能够产生一定的机械效果(如粉笔头穿透纸靶),这个效果的强弱取决于物体的质量和速度两个因素,这个效果只能发生在物体运动的方向上。 物理学家们为了描述运动物体的这一特性,引入动量概念.

·进行新课

「板书」

一、动量P 1.定义:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量.记为P=mv.单位:kg·m/s读作\"千克米每秒 2.理解要点:

【板书】(1)状态量:动量包含了\"参与运动的物质\"与\"运动速度\"两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性.大家知道,速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动.显然地,动量包含了\"参与运动的物质\"和\"运动速度\"两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是一个动力学概念.【板书】(2)矢量性:动量的方向与速度方向一致。

综上所述:我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向,动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。

【板书】3.动量变化△p.定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为P和P’,则称:△P=P’-P为物体在该过程中的动量变化.﹝画一匀速圆周运动的四分之一周期动量的变化量来举例 让学生知道动量变化量△P也是矢量。

二、冲量I

1.如果一个物体处于静止状态,其动量为零.那么,我们怎样使它获得动量呢? 【思路点拨】我们把质量为m的物体放到光滑水平的桌面上,为了使它获得一个动量,向它施加一个恒定水平推力F,经过时间t,速度达到v,则物体就具有动量P= mv.由牛顿第二定律及运动规律,有:a=F/m,v=at, 得Ft=mv.

(推导过程可由学生上台演板完成,教师巡回指导) 1使静止物体获得动量的方法:施加作用力,并持续作用一段时间.【组织讨论】 ○2使物体获得一定大小的动量,既可以用较大的力短时间作用,也可以用较小的力长 ○时间作用。(请学生思考:跳高和跳远有何区别?并举出短时间内使物体获得动量的若干实例)即不论力的大小和作用时间如何,只要两者的乘积相同,则产生的动力学效果就相同。

【结论】持续作用在物体上的力,可以产生这样的效果:使物体获得动量,这一效果的强弱由力的大小F与持续作用时间t的乘积Ft来确定。为了描述这一性质我们引入了冲量的概念。

【板书】

二、冲量I l.定义:作用力F与作用时间t的乘积Ft,称为(这个)力(对受力物体)的冲量,记为I=Ft. 单位:N·s,读作\"牛顿秒\".由上式可以看出冲量和动量的单位是相同的,即lN·s=lkg·m/s,但这并不意味着这两个单位可以混用。 【板书】2,理解要点

(1)过程量:冲量描述力在时间上的累积效果.。作用在静止物体上的一定大小的力,如果持续时间越长,则使物体获得的动量越大,这就是说,力的冲量是在时间进程中逐渐累积起来的.冲量总是指力在某段时间进程中的过程量,说某一时刻的冲量是没有意义的,所以,理解时要兼顾力和时间两方面的因素。

【板书】(2)矢量性:如果力的方向是恒定的,则冲量的方向与力的方向一致.

﹙3﹚

,式中的 F必须是恒力,因此,该公式只用于求恒力的冲量

·对比动量冲量的异同点:

1、相同点:都具有矢量性

2、不同点:动量是状态量 冲量是过程量

推荐第6篇:动量守恒教案

动量守恒定律

(教案) 杜茂文

教学目标:

一、知识目标

1、理解动量守恒定律的确切含义.

2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.

二、能力目标

1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.

2、能运用动量守恒定律解释现象.

3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).

三、情感目标

1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.

2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义及对社会发展的巨大推动作用. 重点难点:

重点:理解和基本掌握动量守恒定律. 难点:对动量守恒定律条件的掌握. 教学过程:

动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.

(-)系统

为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.

1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取.

2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力.

3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力.

内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力.

(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系

【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.

1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.

2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0

【注意】因为动量的变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.

(三)动量守恒定律

1.表述:一个系统不受外力或受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.

2.数学表达式:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB= mAvA’+mBvB’

(1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.

【注意】式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.

(2)动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算. 3.成立条件

在满足下列条件之一时,系统的动量守恒

(1)不受外力或受外力之和为零,系统的总动量守恒.

(2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总动量守恒.

(3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2),则在该方向上系统的总动量守恒.

4.适用范围

动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.

(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律

设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt 内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt =△p1;F12△Vt =△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即: △p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2= m1v1’+m2v2’.

【例1】如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一系统来说动量是否守恒?为什么?

【解析】对于这一系统来说,动量是守恒的,因为当人未沿绳梯向上爬时,系统保持静止状态,说明系统所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡,那么系统所受的外力之和为零,当人向上爬时,气球同时会向下运动,人与梯间的相互作用力总是等值反向,系统所受的外力之和始终为零,因此系统的动量是守恒的.

【例2】如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:

(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何? (2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?

【解析】从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB= mAvA’+mBvB’ (1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);

vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)

△pA=mAvA’-mAvA=0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.

(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kg·m/s) 碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’

=0.14*(-0.06)+0.22*(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s) p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.

【例3】一质量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s运动的物体,撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?

(1)撞后第1s末两物距0.6m. (2)撞后第1s末两物相距3.4m.

【解析】以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒. 设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有: mAvA=mAvA’+mBvB’; vB’t-vA’t=s (1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.

(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向运动.

小结:(根据课堂实际加以总结)

推荐第7篇:动量 冲量 教案

动量 冲量

教案

清华附中教师

潘天俊

教学目标

1.理解动量及动量的定义式P=mv。知道动量是矢量,知道在国际单位制中,动量的单位是kg·m/s 2.理解冲量及冲量的定义式I=Ft。知道冲量是矢量,知道在国际单位制中,冲量的单位是N·s 3.理解动量的变化,会处理有关动量变化的问题,能正确计算一维空间内物体动量的变化 教学重、难点

对动量和冲量概念的理解,引入动量和冲量概念必要性的认识 对动量和冲量矢量性的理解及处理方法

教学过程

一、阅读本章序言(课本第1页),初步了解本章的学习内容 1.投影笛卡儿的名言:“虽然对运动着的物体来说,运动本身不是什么具体的东西,而只是一种形式,但是,运动本身有一个可确定的量,我们很容易看到,在整个宇宙中,这个量可以始终保持相同,虽然它的每个部分都在改变着。”

在研究力和运动的关系时,过去的科学家们很早就坚信在宇宙复杂的运动中,其中有一个量的总和是保持不变的,怀着这种理想,他们首先找到了动量这个物理量,从现在开始,我们就来学习有关动量的知识

2.请同学们阅读动量这一章的序言,做到对所学的内容心中有数

二、通过现象分析,引入“动量”概念

1. 以同样速度下落的足球和铅球,足球可以用头去顶它,但铅球可以吗?

铅球造成的损坏要严重的多,这是为什么呢?──这是因为铅球的质量m很大。 由此可见:运动物体的作用效果与其质量有关。

2. 由步枪里发射出的子弹和用手抛出的子弹哪个的穿透作用强? 步枪里发射的子弹的穿透作用要强得多.这是为什么呢? 因为由步枪里发射出的子弹的速度v要大得多。 由此可见:运动物体的作用效果与其速度有关。 从而总结出:

运动物体的作用效果与其质量和速度都有关系,于是又引入一个描述物体运动状态的物理量——“动量”

三、理解动量的概念

文字叙述:在物理学中,把运动物体的质量和速度的乘积叫做“动量”。 数学表达:P=mv

矢量性质:状态量和矢量,动量的方向跟瞬时速度的方向相同。 国际单位:千克·米/秒(kg·m/s) 例题1:上述足球的质量是0.5kg,以20m/s的速度向东运动,被足球运动员踢了一脚,改为以20m/s的速度向西运动,求足球(1)初动量(2)末动量(3)动量的变化量 解答:(1)初动量 P初=mv初=0.5×20kg·m/s=10 kg·m/s 方向向东

(2)末动量 P末=mv末=0.5×20kg·m/s=10 kg·m/s 方向向西 提问:

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1.末动量和初动量相同吗?不同,方向不同。什么叫两个动量相同?大小方向都相同 2.动量变化了,那动量的变化量怎样计算呢?

文字表述:物体动量的变化量等于物体的末动量与初动量的矢量差 数学表述:ΔP=P末-P初

矢量性质:过程量和矢量,方向是动量变化的方向 计算方法:采用平行四边形法则。

如果物体的初动量和末动量在同一条直线上,应该预先选定该直线的正方向,用正负号来反映动量的方向,从而把动量变化的矢量运算简化为代数运算。

(3)选定向东方向为正方向,则P初=10 kg·m/s ,P末= -10 kg·m/s,足球动量的变化量为:ΔP=P末-P初=(-10)-10 kg·m/s=-20 kg·m/s 负号表示动量的变化量是向西的

四、通过现象分析,引入“冲量”概念

1. 要使一辆具有mv动量行驶着的自行车停下来,可采用两种方法──

用急刹车的方式,自行车受到很大的阻力f,可以在很短的时间t内停下来; 用滑行方式,自行车受到较小的阻力f,需要经过较长的时间t才能停下来。

综上所述可以总结出:物体动量的变化与其所受的作用力大小和作用时间的长短都有关系。于是,物理中又引入一个可用来量度力对物体作用效果的物理量——“冲量”

2. 文字叙述:在物理学中,把力和力的作用时间的乘积,叫做力的“冲量”。

数学表达:I=Ft

矢量性质:过程量和矢量,冲量的方向跟力的方向相同。

国际单位:牛·秒(N·S);1 N·s=1 kg·m/s,与动量的单位等价 例题2:质量为1kg的物体在空中从静止开始自由下落,受空气阻力恒为1N,方向竖直向上,求:(1)第1秒内和第2秒内,重力的冲量分别是多少? (2)第1秒内空气阻力的冲量是多少?

(3)第1秒内重力和空气阻力冲量的矢量和是多少? (4)第1秒内合外力的冲量是多少? 解答:(1)IG1=mg·t1=1×10×1 N·S=10 N·S 方向竖直向下 IG2=mg·t2=1×10×1 N·S=10 N·S 方向竖直向下 (2)If1=f·t1=1×1 N·S=1N·S 方向竖直向上

(3)规定竖直向下为正,则IG1=10 N·S,If1= -1 N·S,所以

IG1+ If1=10+(-1)N·S=9 N·S 方向竖直向下 (4)合外力F合=9N,方向竖直向下 ,

I合=F合·t1=9×1 N·S=9 N·S 方向竖直向下

结论:在一段时间内,合力对物体的冲量等于各个力对物体冲量的矢量和

例题3:小球m被细绳栓住在光滑水平面上做匀速圆周运动, 在运动过程中,小球的速率、速度、动量、动能、机械能,哪些物理量是恒定的?(速率、动能、机械能) 提问:已知动能大小是Ek,求动量的大小

1pmv(mv)22mmv22mEk

2提问:在半个周期的时间内,绳拉力的冲量是多少?

结论:变力的冲量不能直接利用冲量的定义式I=Ft来计算.哪如何计算呢?下节课我们来说解决的办法

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作业:课后练习一和练习册

补充练习:一个质量为0.18kg的垒球以20m/s的速度飞来,被球棒以40m/s的速度反向击回。若以垒球飞来的方向为正方向则垒球的初动量是___3.6kg· m/s_____,末动量是____-7.2kg· m/s____,在棒击球过程中,球的动量变化是_-10.8kg ·m/s_______。在击球过程中球的动能变化是__108J________。

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推荐第8篇:动量冲量教案

我们的理念:一切为了孩子,让孩子快乐学习。

动量

冲量

教学目标:

1.理解和掌握动量及冲量概念;

2.理解和掌握动量定理的内容以及动量定理的实际应用; 3.掌握矢量方向的表示方法,会用代数方法研究一维的矢量问题。 教学重点:动量、冲量的概念,动量定理的应用 教学难点:动量、冲量的矢量性 教学过程:

一、动量和冲量 1.动量

按定义,物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv

(1)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。 (2)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。

(3)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,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。题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。 2.动量的变化:

ppp

由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。

(1)若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。 (2)若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。 3.冲量

按定义,力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I=Ft

(1)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。

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(2)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。

(3)高中阶段只要求会用I=Ft计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

(4)要注意的是:冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。 有了动量定理,不论是求合力的冲量还是求物体动量的变化,都有了两种可供选择的等价的方法。本题用冲量求解,比先求末动量,再求初、末动量的矢量差要方便得多。当合外力为恒力时往往用Ft来求较为简单;当合外力为变力时,在高中阶段只能用Δp来求。

二、动量定理 1.动量定理

物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I=Δp

(1)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。 (2)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。

(3)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:FP(牛顿第二定律的动量形式)。

t(4)动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。 点评:要注意区分“合外力的冲量”和“某个力的冲量”,根据动量定理,是“合外力的冲量”等于动量的变化量,而不是“某个力的冲量” 等于动量的变化量。这是在应用动量定理解题时经常出错的地方,要引起注意。

2.动量定理的定性应用 3.动量定理的定量计算

利用动量定理解题,必须按照以下几个步骤进行:

\\(1)明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的质点组。质点组内各物体可以是保持相对静止的,也可以是相对运动的。研究过

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程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。

(2)进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量,但不影响系统的总动量,因此不必分析内力。如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同,就要分别计算它们的冲量,然后求它们的矢量和。 (3)规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,在一维的情况下,列式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之为负。

(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)。

(5)根据动量定理列式求解。

动量守恒定律及其应用

教学目标:

1.掌握动量守恒定律的内容及使用条件,知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题.

2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤.

3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题. 教学重点:

动量守恒定律的正确应用;熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤. 教学难点:

应用动量守恒定律时守恒条件的判断,包括动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性. 教学过程

一、动量守恒定律 1.动量守恒定律的内容

一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。

m2v2

即:m1v1m2v2m1v1教育是一项良心工程

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2.动量守恒定律成立的条件

(1)系统不受外力或者所受外力之和为零;

(2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;

(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。 (4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。 3.动量守恒定律的表达形式

m2v2,即p1+p2=p1/+p2/, (1)m1v1m2v2m1v1m1v2 m2v1(2)Δp1+Δp2=0,Δp1= -Δp2 和4.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法

(1)分析题意,明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。

(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。

(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初 动量和末动量的量值或表达式。

注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。 (4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。

二、动量守恒定律的应用 1.碰撞

(1)弹簧是完全弹性的: (2)弹簧不是完全弹性的: (3)弹簧完全没有弹性:

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2.子弹打木块类问题

子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。作为一个典型,它的特点是:子弹以水平速度射向原来静止的木块,并留在木块中跟木块共同运动。下面从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一过程。

3.反冲问题

在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。可以把这类问题统称为反冲。

4.爆炸类问题

5.某一方向上的动量守恒 6.物块与平板间的相对滑动

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推荐第9篇:高中物理教案动量

第六章

动量 第一节

冲量和动量

一.冲量的概念:

1. 定义:力和力与时间的乘积叫力的冲量。 2. 表达式:I=Ft 3. 冲量是矢量:力的方向在作用时间内不变时,冲量方向与力的方向相同。

4. 冲量是反映力对时间积累效果的物理量。 5. 冲量的单位;N.s 6. 冲量是过程量 7. 冲量与功的区别:

冲量是力对时间的积累效果,是矢量。功是力对空间的积累效果,是标量。 二:动量的概念

1.定义:运动物体的质量与速度的乘积叫动量。 2.表达式:P=m.v 3.动量是矢量:动量的方向与速度的方向相同。 4.动量是描述运动物体状态的物理量。

5.动量的增量:末状态动量与初状态的动量的矢量之差。ΔP=2-P是矢量运算,同一条直线时引入正负号可以将矢量运算转化为代数运算

6动能与动量的联系与区别

⑴联系:EK=1/2mv

2p=mv p2=2mEK ⑵区别:动能是标量,动量是矢量。大小不同。 一. 动量定理

1.动量定理的内容:合外力的冲量等于物体的动量的增量。 2.数学表达式;I=P2-P1 3.几点说明:⑴冲量的单位与动量的单位等效

⑵F指的是合力,若F是变力,则其结果为力的平均值

二: 动量守恒定律

1. 动量守恒定律的推导:见课本

2. 动量守恒的条件:系统不受外力作用或系统所受的外力为零,由相互作用的物体(两个以上)构成的整体叫系统。该系统以外的物体对系统内物体的作用力称为外力,而该系统内部物体间的相互作用力称为内力。 3. 动量守恒定律的内容及数学表达式:

⑴系统不受外力(或受外力为零),系统作用前的总动量,与作用后总动量大小相等,方向相同。 ⑵

m1v10+m2v20=m1v1+m2v2 4. 动量守恒定律的应用:

⑴分析:系统是由哪几个物体组成?受力情况如何?判定系统动量是否守恒?一般分为三种情况㈠系统不受外力或所受合外力为零。㈡虽然系统所受合外力不为零,但在某个方向合外力为零,这个方向的动量还是守恒的㈢虽然系统所受和外力不为零,系统之间的相互内力远大于系统所的外力,这时可以认为系统的动量近似守恒。

⑵高中阶段所涉及的问题都是正碰:所谓正碰,既物体碰前及碰后的速度均在一条直线上

⑶动量守恒的运算是矢量运算,但可以规定一个正方向,确定相互作用前后的各物体的动量的大小及正负,然后将矢量运算转化为代数运算 ⑷确定系统,认真分析物理过程,确定初始状态及末状态 ⑸物体的速度都是对地的 ⑹列出动量守恒的方程后求解 二. 弹性碰撞

1.弹性碰撞:碰撞过程中无永久性形变,(即碰后形变完全恢复),故弹性碰撞过程中无机械能损失。

2.物理情景:光滑的水平面上有两个小球,质量分别为m

1、m2,m2静止在水平面上,m1以初速度V0撞m2:试讨论碰后两小球的速度?

3.物理过程的分析:小球的碰撞过程分为两个阶段,⑴压缩阶段

⑵恢复阶段,在前一个阶段形变越来越大,m2做加速运动,m1做减速运动,当形变最大时两者达到共同速度,后一个阶段为恢复阶段形变越来越小,m2继续做加速运动,m1继续做减速运动,当形变完全恢复时两着分离,各自做匀速直线运动。

4.根据动量守恒定律:m1v0=mvv1+m2v2

1/2m1v02=1/2m1v12+1/2m2v2

2v1=(m1-m2)v0/m1+m2

v1=2m1v0/m1+m2

讨论:五种情况: 例1:实验(五个小球)

例2:质量为2m的小球,在光滑的水平面上撞击几个质量为m的小球,

讨论:将发生什么情况? 三. 完全非弹性碰撞

1.完全非弹性碰撞:碰撞过程中发生永久性形变,有机械能损失,且变热

2.物理情景:m1以初速度V0撞击m2结果两球有共同速度

方程:m1 v0=(m+M)V Q=1/2m v02-1/2(m+M)V2

例3.在光滑的水平面上,质量为2kg的小球以10m/s的速度,碰撞质量为3kg的原来静止的小球,则:碰后质量为2kg的小球速度的最小值的可能值为

A.4m/s

B.2m/s

C.-2m/s

D.零

例4.光滑的水平面上静止着球B,另一球A以一定的速度与B球发生了正碰当A、B的质量满足什么条件时,可使B球获得最大的:

A.动能

B。速度

C。动量 例5.质量为m的小球A,在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰撞后,A球的速度变为原来的1/3,那么碰撞后B球的速度可能值是:A.1/3 v0

B.- 1/3 v0

C.2/3 v0

D.5/3 v0

例6.质量为M的小车在光滑水平地面上以速度V0,匀速向右运动,当车中的沙子从底部的漏斗不断流下时,车子速度将: A.减少;

B.不变;

C.增大;

D.无法确定 例7: 导学,第2页⑵ 例8:人船模型

⑴船的质量为M,人的质量为m,船长为L,开始时人和船都是静止的,不计水的阻力,人从船的一端走到船的另一端,求船的后退的距离? ⑵气球加软梯的总质量为M,人的质量为m,开始时,人距地面的高度为H,现在人缓慢的从软梯向下移动,为使人能安全的到达地面,软梯至少多长? ⑶质量为M的框架放在水平地面上,质量为m的木块压缩了框架左侧的弹簧并用线固定,木块框架右侧为d,现在把线剪断,木块被弹簧推动,木块达到框架右侧并不弹回,不计一切摩擦,最后,框架的位移为

.⑷小车置于光滑的水平面上,一个人站在车上练习打靶,除子弹外,车、人、靶、枪的总质量为M,n发子弹每发子弹的质量均为m,枪口和靶距离为d,子弹沿着水平方向射出,射中后即留在靶内,待前一发打入靶中,再打下一发,n发子弹全部打完,小车移动的总距离是

.例9.判定过程能否发生

原则:⑴动量守恒,⑵动能不增加 ,⑶不违背碰撞规律

方法:抓住初始条件利用三个原则判定结果

1.甲、乙两球在水平光滑轨道上,向同方向运动,已知它们的动量分别是

p甲=5kgm/s ,P乙=7kgm/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,撞后乙球的动量变为10kgm/s,则两球质量m甲与m乙间的关系可能是下面哪几种?

A.m甲=m乙

B.2m甲=m乙

C.4m甲=m乙

D.6m甲=m乙

2半径相等的两个小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直线相向运动,若甲球的质量大于乙球的质量,碰撞后两球的运动状态可能是: A.甲球的速度为零而乙球的速度不为零.B.乙球的速度为零而甲球的速度不为零.C.两球的速度都不为零.D.D.两球的速度方向均与原方向相反,两球的动能仍相等

3.在光滑的水平面上,动能为E0动量大小为P0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别为E

1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E

2、P2,必有:

A.E1<E0

B.P1<P0

C.E2>E0

D.P2>P0 5. 如图所示,有两个小球

1、2它们的质量分别为m

1、m2放在光滑的水平面上,球1以一定的速度向静止的球2运动并发生弹性碰撞,设球2跟墙相碰撞时没有能量的损失,则:

A. 若m1<m2,两球不会发生二次正碰 B. 若m1=m2两球只会发生二次正碰 C. 若m1<m2,两球不会发生一次正碰 D. 以上三种情况下两球都只会发生两次正碰

例10.质量为M的火箭,以V0匀速上升,瞬间质量为m的喷射物以相对与火箭的速度v向下喷出,求:喷射物喷出瞬间火箭的速度?

例11.总质量为M的热气球,由于故障在空中以v匀速下降,为阻止继续下降,在t=0时刻从热气球上释放一个质量为m的沙袋,不计空气阻力在t=

,时热气球停止运动这是沙袋的速度为

例12.在光滑的水平面有A、B两个物块,A的质量为m,B的质量为2m,在滑块B上固定一个水平轻弹簧,滑快A以速度V0正碰弹簧左端,当的速度减少到V0/2,系统的弹性势能E= 5/16mv2

例13.甲、乙两船的质量为1t和500kg,当两船接近时,每船各将50kg的物体以本船相同的速度放入另一条船上,结果乙船静止,甲船以8.5m/s的速度向原方向前进,求:交换物体以前两船的速度各多大?(不计阻力,50kg的质量包括在船的质量内)9m/s、1m/s 例14.甲、乙小孩各乘一冰车在冰面上游戏,甲和冰车的总质量为30kg,乙和冰车的总质量也为30kg,游戏时甲推一质量为15kg的木箱,和他一起以大小为V0=2m/s的速度滑行,乙一同样大小的速度迎面而来,为避免相撞,甲突然将箱子沿水平面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住若不计摩擦。求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免相撞?(5.2m/s)l 例15.在光滑的水平面上有A、B两辆小车,水平面左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B的总质量是A的质量的10倍,两车从静止出发,小孩把车A以相对地面的速度V推出,车A与墙碰撞后仍以原速度返回,小孩接到车A后,又把它以相对于地面的速度V推出,车A返回后,小孩再把它推出,每次推出,小车相对地面速度大小都是V,方向向左,则小孩把A总共推多少次后,车返回时,小孩不能接到?(6次)

例16.两个木块A、B都静止在光滑的水平面上,它们质量都是M,两颗子弹a、b的质量都是m,且m<M a、b以相同的水平速度分别击中木块A、B,子弹a最终留在木块A中,子弹b穿过了木块B,若在上述过程最后a、b,A、B的动能分别为EA、Eb、EA、EB试比较它们的大小? 例17.质量为M的甲、乙两辆小车都静止在光滑的水平面上,甲车上站着一个质量为m的人,现在人以相对于地面的速度从甲车跳上乙车,接着以同样大小的速度反跳上甲车,最后两车速度大小分别为V甲、V乙

求:1.V甲与V乙的比值

2比较人对两车所做功的多少 例18 .光滑的水平面上静止一小车质量为M,竖直线下有一质量为m的小球,将小球拉至在水平释放后,小球摆至最底点时车的速度? 上题中若将小车挡住后释放,求小球摆动的最大高度 例18在光滑的水平面上,两球沿球心连线以相同的速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能

A若两球质量相同,碰后以某一相同速率互相分开。 B.若两球质量相同,碰后以某一相同速率同向而行。 C.若两球质量不同,碰后以某一相同速率互相分开。 D.若两球质量不同,碰后以某一相同速率同向而行。 例19.放在光滑的水平面上的M、N两个物体,系与同一根绳的两端,开始时,绳是松弛的,M和N反向运动将绳子拉断,那么,在绳被拉断后,M、N可能运动情况是 A.M、N同时停止运动。

B.M、N按各自原来运动的方向运动。 C.其中一个停下来,另一个反向运动

D.其中一个停下来,另一个按原来的方向运动。

例20.质量为100kg的小车,在水平面上运动的速度是2.2m/s,有一个质量为60kg的人以相对于地面是7m/s的速度跳上小车,问: 1.如果人从后面跳上小车,小车的速度多大?方向如何? 4m/s 与车原运动的方向一致

2.如果人从前面跳上小车,小车的速度多大?方向如何? 1.25 m/s与车原运动的方向 相反.例21.在光滑的水平面上有并列的木块A和B,A的质量为500g,B的质量为300g,有一质量为80 g的小铜块C(可以视为质点)以25m/s的水平速度开始在A的表面滑动,由于C与A、B的上表面之间有摩擦,铜块C最后停在B上,B和C一起以2.5m/s的速度共同前进,求:⑴木块A的最后速度vA

? ⑵C在离开A时的速度vC? 4m/s 2.1m/s 例22.光滑的水平面上放一质量为M的木板,一质量为m的木块以V0的速度冲上木板,最后与木板相对静止,已知木板与木块之间的动摩擦因数为μ,求为了使木块不从木板上滑下来木板至少多长?

例23.静止在光滑的水平面上的木版A质量是M,它的光滑水平面上放着一个质量为m的物块B,另有一块质量为M的木版C,以初速度V0向右滑行,C与A相碰并在极短的时间内达到共同速度,(但不粘连)由于C的上表面不光滑,经一段时间后,B滑行到C上并达到相对静止,B、C间的动摩擦因数为μ。

求:⑴B离开A时,A的速度?

⑵B、C相对静止时,B的速度? ⑶B在C上滑行的距离?

例24.平板车C静止在光滑的水平面上,现有A、B两个物体(可视为质点)分别从小车C的两端同时水平地滑上小车,初速度VA=0.6m/s,VB=0.3m/s,A、B、C间的动摩擦因数都是μ=0.1 A、B、C的质量相同,最后A、B恰好相遇未相碰,且A、B、c以共同的速度运动,g取10m/s2 求:⑴A、B、c共同的速度?

⑵B物体相对地面相左运动的最大位移? ⑶小车的长度?

例25.在光滑的水平面上,有一质量为2m的木版A,木版左端有一质量为m的小木块B,A与B之间的动摩擦因数为μ,开始时A与B一起以V0的速度向右运动,木版与墙发生碰撞的时间极短,碰撞过程中无机械能损失,求

⑴.由A开始反弹,到A、B共同速度的过程中,B在A上滑行的距离?

⑵.由B开始相对于A开始运动起,B相对于地面向右运动的最大距离? 例26.在光滑的水平轨道,两个半径都是r的小球A和B质量为m和2m当两个球的球心距离大于L时两球(L比2r大的多)两球间无作用力,当两球间的距离小于L时两球间存在着相互的恒力斥力F,设A球从远离B球处以V0沿两球连心线向原来静止的B球运动,欲使两球不发生接触,V0必须满足什么条件? ;

推荐第10篇:动量教案[优秀]

16.3 动量守恒定律 导学案(人教版选修3-5)

编写人:兰梦

【学习目标】

1.在了解系统、内力和外力的基础上,认识和理解动量守恒定律。2.能运用牛顿第二定律和第三定律导出动量守恒的表达式。 3.了解动量守恒定律的普遍性和牛顿运动定律适用范围的局限性。 4.深刻理解动量守恒定律,练习用动量守恒定律解决生产生活问题。 【学习重点】 理解动量守恒定律及其应用 【学习难点】 理解动量守恒的条件 【自主学习】

1.系统: 2.内力: 3.外力: 【从生活现象引入】

请两个同学穿上旱冰鞋,静止在教室水泥地上,总动量为0,相互用力推开后,问总动量为多少?

【课堂问题探究】

问题1:请同学们根据课本第12页图16.3-2的情景用牛顿第二定律推导动量守恒定律的表达式。

问题2:对这个式子,你还有那些表达形式,如何去理解?

问题3:动量守恒定律在使用过程中有那些需要注意的地方

问题4:动量守恒定律的条件除了内容中所说的不受外力或所受合外力为零的情况,你认为还有哪些情况可以满足动量守恒?

问题5:动量守恒定律比牛顿第二定律的优越性体现在哪些方面?

【动量守恒定律的应用】

(A)例

1、在列车编组站里,一辆m1=1.8×104Kg的货车在平直轨道上以υ1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104Kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后的速度。

变式

1、小车质量为200kg,车上有一质量为50kg的人。小车以5m/s的速度向东匀速行使,人以1m/s的速度向后跳离车子,求:人离开后车的速度。

(B)例

2、一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在某点的速度为υ,方向水平。导弹在改点突然炸裂成两块,其中质量为m1一块沿着与υ相反的方向飞去,速度为υ1.求炸裂后另一块的速度υ2 .提示:在炸裂过程中,炸裂成的两部分都受到重力和空气阻力作用,所受外力不为0。但是在水平方向上系统所受内力远大于这些外力,可以认为系统在水平方向上动量守恒。

讨论:(1)若炸裂前速度υ的方向为正方向,则υ1与υ的方向相反,即υ1 取 。由上式可知υ2 为 。这表示另一块的速度方向一定与 相同。即炸裂前后总动量方向相同,否则动量不守恒。

(2)假若炸裂后已知一块的方向与炸裂前的方向相同,则炸裂后的另一块方向可能也和原来的方向相同吗?

【巩固练习】

问题与练习

3、

5、

6、

7、

【板书设计】 动量守恒定律

(1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。 (2)适用条件:系统不受外力或者所受外力的和为零

(3)公式:p1/+p2/=p1+p2即m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′ 或Δp1=-Δp2或Δp总=0 (4)注意点:

① 研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞)。 ② 矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向; ③ 同一性(即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的) ④ 条件:系统不受外力,或受合外力为0。要正确区分内力和外力; 条件的延伸:

a.当F内>>F外时,系统动量可视为守恒;(如爆炸问题。) b.若系统受到的合外力不为零,但在某个方向上的合外力为零,则这个方向的动量守恒。

第11篇:动量典型例题

1如图所示,已知A,B

之间的质量关系是mB=1.5mA,拍摄共进行了4次,第一次是在两滑块相撞之前,以 后的三次是在碰撞之后,A原来处于静止状态,设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm至105 cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准),试根据闪光照片(闪光时间间隔为0.4s

,求出:

(1)A、B两滑块碰撞前后的速度各为多少?

(2)根据闪光照片分析说明:两滑块碰撞前后,两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量?

2 气垫导轨(如图)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力.为了探究碰撞中的守恒量,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.右下图为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,

在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s

1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的质量和速度大小的乘积分别为_______、_______,碰撞前两滑块的质量和速度乘积的矢量和为;碰撞后两滑块的总质量和速度大小的乘积为________.重复上述实验,多做几次寻找碰撞中的守恒量.

3 碰撞的恢复系数的定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下:安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O。第一步:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可

能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。第二步:把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。

第三步:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。 上述实验中:

(1)P点是_____________的平均位置,M点是_____________的平均位置,N点是_____________的平均位置。

(2)请写出本实验的原理

______________________________________________________________________;写出用测量量表示的恢复系数的表达式_________________________。

(3)三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关?

______________________________________________________________________

4一个铁球,从静止状态由10m高处自由下落,然后陷入泥潭中,从进入泥潭到静止用去0.4s,该铁球的质量为336g,求从开始下落到进入泥潭前,重力对小球的冲量为多少?从

2进入泥潭到静止,泥潭对小球的冲量为多少?(保留两位小数,g取10m/s)

5 一个竖直向上发射的火箭,除燃料外重6 000 kg,火箭喷气速度为1 000 m/s,在开始时

2每秒大约要喷出多少质量的气体才能支持火箭的重量?如果要使火箭开始时有19.6 m/s向

上的加速度,则每秒要喷出多少气体?

62009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军,这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线推到A点放手,此后冰壶沿滑行,最后停于C点。已知冰面与各

=r,重力加速度为g, 冰壶间的动摩擦因数为μ,冰壶质量为m,AC=L,

(1)求冰壶在A 点的速率;

(2)求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小;

(3)若将段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为,原只能滑到C点的冰壶能停于点,求A点与B点之间的距离。

7图中滑块和小球的质量均为m

,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l。开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零。小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点。求

(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;

(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。

8 光滑水平面上放着质量为mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J。在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半

2圆光滑轨道,其半径R=0.5m,B恰能到达最高点C。取g=10m/s,求

(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;

(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;

(3)绳拉断过程绳对A所做的功W。

9 某兴趣小组用如图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯,杯口上放置一直径为3d/

2、质量为m的匀质薄圆板,板上放一质量为

2m的小物块。板中心、物块均在杯的轴线上。物块与板间动摩擦因数为μ,不计板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。

(1)对板施加指向圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为fmax,若物块能在板上滑动,求F应满足的条件。

(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为I。 ① I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?

② 物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?

③ 根据s与I的关系式说明要使s更小,冲量应如何改变。

10 在光滑水平面上AB两小车中间有一弹簧,如图16-

2-

1所示,用手抓住小车并将弹簧压

缩后使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看作一个系统,下面说法正确的是()

A.两手同时放开后,系统总动量始终为零

B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒

C.先放开左手,后放开右手,总动量向左

D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零

11 如图所示,设车厢长为L,质量为M,静止于光滑水平面上,车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后,静止在车厢中,求这时车厢的速度。

12 如图所示,质量为m的子弹,以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块,木块的质量为M,绳长为L,子弹射入木块即停留在木块中,求子弹射入木块的瞬间绳子张力的大小

13 如图所示,一质量m2=0.25 kg的平顶小车,车顶右端放一质量m3=0.2 kg的小物体,小物体可视为质点,与车顶之间的动摩擦因数

一质量m1=0.05 kg的子弹以水平速度=0.4,小车静止在光滑的水平轨道上。现有12 m/s射中小车左端,并留在车中。子弹与车相互作用时间很短。若使小物体不从车顶上滑落,求:

(1)小车的最小长度应为多少?最后物体与车的共同速度为多少? (2)小木块在小车上滑行的时间。(g取10m/s2)

14 质量为M,半径为R的光滑半圆槽静止在光滑水平面上,现将质量为m的小球放于半圆形槽的边缘上,并由静止开始释放,求小球滑到半圆形槽的最低位置时,槽移动的距离为多少?15 如图所示,一个质量为m的玩具蛙,蹲在质量为M的小车的细杆上,小车放在光滑的水平桌面上,若车长为

L

,细杆高为h,且位于小车的中点,试求:当玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出,才能落到桌面上。

16目前滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图,赛道光滑,FGI 为圆弧赛道,半径 R =6 .5m , G为最低点并与水平赛道 BC 位于同一水平面, KA、DE平台的高度都为 h = 18m。B、C、F处平滑连接。滑板 a 和 b 的质量均为m, m= 5kg ,运动员质量为M , M= 45kg 。 表演开始,运动员站在滑板 b 上,先让滑板 a 从 A 点静止下滑,t1=0.1s后再与 b 板一起从 A 点静止下滑。滑上 BC 赛道后,运动员从 b 板跳到同方向运动的 a 板上,在空中运动的时间 t2=0.6s。(水平方向是匀速运动)。运动员与 a 板一起沿CD 赛道上滑后冲出赛道,落在EF赛道的P点,沿赛道滑行,经过G点时,运动员受到的支持力 N = 742.5N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取 g= 10m/s)

(1)滑到G点时,运动员的速度是多大?

(2)运动员跳上滑板 a 后,在 BC 赛道上与滑板 a 共同运动的速度是多大?

(3)从表演开始到运动员滑至 I 的过程中,系统的机械能改变了多少?

第12篇:动量知识总结

动量知识总结

第一单元

动量和动量定理

一、动量、冲量 1.动量

(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,p=mv,动量的单位:kg·m/s.(2速度为瞬时速度,通常以地面为参考系.(3)动量是矢量,其方向与速度v的方向相同

(4)注意动量与动能的区别和联系:动量、动能和速度都是描述物体运动的状态量;动量是矢量,动能是标量;动量和动能的关系是:p2=2mEk.2.动量的变化量 (1)Δp=pt-p0.(2)动量的变化量是矢量,其方向与速度变化的方向相同,与合外力冲量的方向相同 (3)求动量变化量的方法:①Δp=pt-p0=mv2-mv1;②Δp=Ft.3.冲量

(1)定义:力和力的作用时间的乘积,叫做该力的冲量,I=Ft,冲量的单位:N·s.(2)冲量是过程量,它表示力在一段时间内的累积作用效果.(3)冲量是矢量,其方向由力的方向决定.(4)求冲量的方法:①I=Ft(适用于求恒力的冲量,力可以是合力也可能是某个力);②I=Δp.(可以是恒力也可是变力)

二、动量定理

(1)物体所受合外力的冲量,等于这个物体动量的增加量,这就是动量定理.表达式为:Ft=pp或Ft=mvmv

(2)动量定理的研究对象一般是单个物体

(3)动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.它可以是恒力,也可以是变力.当合外力为变力时,F应该是合外力对作用时间的平均值.(4)动量定理公式中的FΔt是合外力的冲量,也可以是外力冲量的矢量和,是使研究对象动量发生变化的原因.在所研究的物理过程中,如果作用在研究对象上的各个外力的作用时间相同,求合外力的冲量时,可以先按矢量合成法则求所有外力的合力,然后再乘以力的作用时间;也可以先求每个外力在作用时间内的冲量,然后再按矢量合成法则求所有外力冲量的矢量和;如果作用在研究对象上的各个力的作用时间不相同,就只能求每个力在相应时间内的冲量,然后再求所有外力冲量的矢量和.三.用动量定理解题的基本思路

(1)明确研究对象和研究过程.研究对象一般是一个物体,研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段.(2)规定正方向.(3)进行受力分析,写出总冲量的表达式,如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同,就要分别计算它们的冲量,然后求它们的矢量和.(4)写出研究对象的初、末动量.(5)根据动量定理列式求解

四、典型题

1、动量和动量的变化

例1 一个质量为m=40g的乒乓球自高处落下,以速度v=1m/s碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v=0.5m/s。求在碰撞过程中,乒乓球动量变化为多少?(0.06)

2、冲量

例2

质量为m的小球由高为H的光滑固定斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大?(IGm2gHm2gH,IN,I合m2gH)

sintan

3、动量定理

例3 质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落,落到水平地面后,反跳的最大高度为h2=0.2m,从小球下落到反跳到最高点经历的时间为Δt=0.6s,取g=10m/s2。求:小球撞击地面过程中,球对地面的平均压力的大小F

(答案:60N)

例4 “蹦极”是一项勇敢者的运动,如图5-1-1所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落,在空中感受失重的滋味.若此人质量为60 kg,橡皮绳长20 m,人可看成质点,g取10 m/s2,求:

(1)此人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直(无伸长)时,人的动量为_______;(1200)

(2)若橡皮绳可相当于一根劲度系数为100 N/m 的轻质弹簧,则此人从P处下落到_______m时具有最大速度;(26)

(3)若弹性橡皮绳的缓冲时间为3 s,求橡皮绳受到的平均冲力的大小.(1000)

4、多过程动量定理

例5 一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经 过t3=6s停下来。试求物体在水平面上所受的摩擦力。(4N) 5.在F-t图中的冲量:

F-t图上的“面积”表示冲量的大小。

第二单元

动量守恒定律

一、动量守恒定律

1.动量守恒定律的内容

一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。

 即:m1v1m2v2m1v1m2v2

2.动量守恒定律成立的条件

⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;

⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;

⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。 ⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。

3.动量守恒定律的表达形式

m2v2,即p1+p2=p1/+p2/,所有速度都要以地为参考系 m1v1m2v2m1v14.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法

(1)分析题意,明确哪些物体在相互作用,对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。

(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。

(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。

(4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。

二、典型题 1.碰撞

(1)弹性碰撞 (动量守恒,机械能守恒)

(2)非弹性碰撞 (动量守恒,机械能有损失)

(3)完全非弹性碰撞 (即碰后两物以共同速度运动,动量守恒,机械能损失最多) 注:(1)碰撞问题的特点,①碰撞中系统动量守恒;②碰撞过程中系统动能不增加;③速度大小应保证其顺序合理

(2)在何种情况下碰撞后交换速度?

1、动量分别为5kgm/s和6kgm/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动,A追上B并发生碰撞后。若已知碰撞后A的动量减小了2kgm/s,而方向不变,那么A、B质量之比的可能范围是什么?

56mB;碰后A的速度不大于B的速度, 解析:A能追上B,说明碰前vA>vB,∴mA3852623282mAmB;又因为碰撞过程系统动能不会增加, 2mA2mB2mA2mB,由3mA48mB7 以上不等式组解得:2.子弹打木块类问题

例2 设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块,并留在木块中不再射出,子弹钻入木块深度为d。求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前

2Mmvm0fs2d2MmdMm进的距离。( ;)

3.反冲问题

在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。可以把这类问题统称为反冲。 例3 总质量为M的火箭模型 从飞机上释放时的速度为v0,速度方向水平。火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后,火箭本身的速度变为多大?

v(Mv0muMm)

4、平均动量守恒(人船模型)

例4 质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?(l2mLMm)

点评:做这类题目,首先要画好示意图,要特别注意两个物体相对于地面的移动方向和两个物体位移大小之间的关系。一般这种题系统初始总动量为零,否则不能用此法

5、爆炸类问题

例5 抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时突然炸成两块,其中大块质量300g仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。(-50)

注:这类问题总动能一定增加

6、某一方向动量守恒

例6 如下图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg.设小球在落到车底前瞬间的速度是25 m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是多少?( 5 m/s )

7、多物体多过程

例7 两块厚度相同的木块A和B,紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为mA=0.5kg mB=0.3kg,它们的下底面光滑,上表面粗糙;另有一质量mC=0.1kg的滑块C(可视为质点),以vC=25m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面,如图所示,由于摩擦,滑块最后停在木块B上,B和C的共同速度为3.0m/s,求:

(1)木块A的最终速度vA; (2)滑块C离开A时的速度(答案 2.6 m/s 4.2 m/s)

vC。

第13篇:牛顿定律、动量练习题

牛顿定律、动量练习题

一、单选题(每道小题 3分 共 30分 ) 1.工厂里,有一台机器正在运转,当其飞轮转得很快的时候,机器的振动并不强烈.切断电源,飞轮转动逐渐慢下来,到某一时刻t ,机器发生了强烈的振动,此后,飞转转动得更慢,机器的振动反而减弱, 这种现象说明 A.在时刻t飞轮惯性最大

B.在时刻t飞轮转动的频率最大

C.在时刻t飞轮转动的频率与机身的固有频率相等,发生共振 D.纯属偶然现象,并无规律

2.物体在周期性外力作用下做受迫振动,固有频率为f1,驱动力的频率为f2,则物体做受迫振动的频率f为

A.f = f1 B.f = f2 C.f>f1 D.f

3.如图所示,弹簧振子在a、b两点间做简谐运动,当振子从平衡位置O向a运动过程中 A.加速度和速度均不断减小 B.加速度和速度均不断增大

C.加速度不断增大,速度不断减小 D.加速度不断减小,速度不断增大

4.质量为 5 t 的汽车, 在水平路面上以加 速度23a = 2m / s起动, 所受阻力为1.0×10N,汽车起动后第1秒末的即时功率是 A.2kW B.22kW C.1.1kW D.20kW 5.质量为1kg的物体从30m高处自由下落2s,此时它的重力势能为 A.200J B.300J C.100J D.400J 6.利用砂摆(用线悬挂起来的盛砂漏斗)描迹,显示简谐运动的图象的实验,如果考虑到砂子逐渐减少的因素,该砂摆的振动频率将 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大

7.物体做自由落体运动,前一半位移内重力做功的平均功率与后一半位移内重力做功的平均功率之比为

A.1:3 B.1:4C.1 :(2-1) D.1 :(2+1)

8.如图所示,a、b是一列横波上的两个质点,它们在x轴上的距离s为30m,波沿x轴正方向传播,当a振动到最高点时,b恰好经过平衡位置,经过3s,波传播了30m,并且a经过平衡位置时b恰好到达最高点,那么下列说法中不正确的有

A.这列波的波长可能是24m B.这列波的周期可能是0.8s

C.这列波的周期可能是3s D.这列波的速度一定是10m/s 9.在距地面15m高处,某人将一质量为4kg的物体以5m/s速度抛出,人对物体做的功是 A.20J B.50J C.588J D.638J

1 10.火车质量是飞机质量的110倍,火车的速度只有飞机的1/12,火车和飞机的动量分别为P1和P2,动能分别为EK1和EK2,则

A.P1>P2;EK1P2;EK1>EK2 C.P1EK2

二、填空题(第1小题 2分, 2-3每题 3分, 4-6每题 4分, 共 20分) 1.在《用单摆测定重力加速度》的实验中,单摆摆长的测量方法是:用最小刻度为毫米的刻度尺测量摆线的长,用游标卡尺测量摆球的直径.若测得摆线长950.0mm,用游标卡尺测量摆球直径的结果如图所示.则单摆的摆长为 __________m.

2.在“验证机械能守恒定律”的实验中

(1)下列物理量中需要测量的有______,通过计算得到的有________(填字母序号) A.重锤质量 B.重力加速度 C.重锤下落高度 D.与下落高度对应的重锤的即时速度

(2)某同学重复做了三次实验,得到三条纸带.第一,二点间的距离分别为A.1mm B.2mm C.4mm则应选用哪一条比较恰当?__________(填字母序号) 3.一列简谐横波在X轴上传播,某时刻的波形如图中实线所示,经过了△t=0.06s后其波形如图中虚线所示.已知△t小于一个周期, 则这列波的速度可能是________________. 4.做用单摆测重力加速度的实验.

(1)从下列备选的器材中,选出可以完成实验的五个最合适的器材.(在横线上填写器材的序号) A.小铁球 B.小塑料球 C.30cm长的细线

D.100cm长细线 E.120cm长的绳子 F.手表

G.秒表 H.量角器 I.游标卡尺

______、_____、______、_______、_________.

(2)测周期时,计数的起、止时刻应落在摆球到达______位置时为好. 5.如图所示,是一列波在t =0时的波形图,波速为20m/s,传播方向沿X轴正向.从t =0到t=2.5s的时间内,质点到M所通过的路程是________m,位移是________m.

6.图为用单摆做简谐运动测定重力加速度的装置示意图.下表中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的有关数据.

2 试根据这些数据计算出:

(1)单摆的摆长为__________; (2)单摆的周期为__________;

(3)实验地点的重力加速度为______________.

三、多选题(每道小题 5分 共 20分 ) 1.若不计空气的阻力,以下实例中运动物体机械能守恒的是 A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体做竖直上抛运动 C.物体做自由落体运动

D.用细绳拴着小球,一端为圆心,使小球在竖直平面内做圆周运动 2.如图所示是一列传播的横波在某一时刻的波形图线,以下说法哪些是正确的 A.a、b两点振幅相同 B.a、b两点位移相同 C.a、d两点周期相同

D.a、b、c、d各点振动的频率相同

3.一列波沿直线传播,在某一时刻的波形图如图所示,质点A的位置与坐标原点相距0.5m,此时质点A沿y轴正方向运动,再经过0.02s将第一次达到最大位移,由此可见

A. 这列波波长是2m B. 这列波频率是50Hz

C. 这列波波速是25m/s D.这列波的传播方向是沿x轴的负方向

4.小球在光滑槽内做简谐运动,如图所示,下述哪些方法可使小球的振动加快? A.减小小球的振幅 B.增大光滑圆槽的直径 C.增大摆球的直径 D.减小光滑圆槽的直径

四、作图题( 4分 )

一列振幅是2.0cm,频率是4.0Hz的简谐横波,以32cm/s的速度沿图中x轴的正方向传播.在某时刻,X坐标为-7.0cm处的介质质点正好经平衡位置且向y轴正方向运动.试在图中画出此时刻的波形图.(要求至少画出两个波长)

五、计算题(1-2每题 4分, 3-5每题 6分, 共 26分) 1.某质点做简谐运动,先后以相同的速度通过A、B两点,历时0.5s,过B点再经过0.5s,质点以大小相等方向相反的速度再次通过B点,求该质点的振动周期.

3 2.如图所示,有一个摆长为L的单摆,现将摆球A拉离平衡位置一个很小的角度,然后由静止释放,A摆至平衡位置P时,恰与静止在P处的B球发生正碰,碰后A继续向右摆动,B球以速度v沿光滑水平面向右运动,与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回,当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇,求位置P与墙壁间的距离d.

663.一列火车的总质量m=2.0×10kg,机车的额定功率P=4.6×10W,如果列车以最大速度运行时所受阻力是车重的0.02倍,那么,列车所能达到的最大运行速度是多少km/h?(g取10m/s)

4.一个单摆的摆长为L=9.8m,在其悬点O的正下方3L/4处的A点钉一小钉使摆球如图摆动,∠BOC和∠DAC都小于5°,求小球的摆动周期.

5.质量为m的物体自由下落,第n秒内重力的平均功率多大?第n秒末重力的即时功率多大?

4 高中物理单元练习试题答案\\par

一、单选题

1.提示:在受迫振动中,当驱动力的频率等于物体的固有频率时,振动的振幅最大,故本题答案是C.

2.B 3.C 4.B 5.C 6.D 7.D 8.C 9.B 10.A

二、填空题

1.0.9587 2.(1)C, D (2)B 3.向左,83.3m/s 向右,250m/s 4.(1)A、D、G、H、I;(2)平衡 5.2.5, 0.05 6.(1)L0d2;(2)tn;(3)4L02d22n/t 2

三、多选题

1.B、C、D 2.ACD 3.ACD 4.CD

四、作图题 1.如图

五、计算题

1.解:由示意图可知质点由平衡位置到最大位移处C历经0.5s,

故质点的振动周期T=0.5×4=2(s)

2.解:A球碰撞后继续摆动,再回到平衡位置所历时间为(k+1)T/2 (k=0,1,2,„„),B球碰撞后向右运动,再回到P点所历时间为2d/v.依题意应有

(k1)/g2d/v解得d12(k1)v/g(k0,1,2,„„)(k0,1,2,„„)

T12121232T22LgLgL/4g12))2.解:∵P=F·v,当v=vmax时,a=0,F=f 3.

∴P=f·vmax,vmax=P/f=P/0.02mg vmax=4.6×106/0.02×2.0×106×10=41.4(km/h) 4.

5.

解:T2(2(1(s)4.71(s) 解:重力G=mg 第n秒内位移为(2n-1)× 即h\'n=(n-12)g(m)12212g×12 P\'n=G·h\'n/1=(n-)mg2(W) Pn=G·Vn=n·mg(W)

第14篇:动量和动量定理学案

16.2 动量和动量定理 导学案

【学习目标】 1.了解物理学中动量概念的建立过程。

2.理解动量和动量的变化及其矢量性,会正确计算做一维运动的物体的动量变化。3.理解冲量概念,理解动量定理及其表达式。 4.能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 5.理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。 【新课学习】 一.动量

1.动量的定义: 2.定义式: 3.单位:

4.说明:①瞬时性:动量的定义式中的v指物体的瞬时速度,从而说明动量与时刻或位置对应,是状态量。

②矢量性:动量的方向与速度方向一致。

思考:匀速圆周运动的物体在运动过程中动量变化吗?为什么?

二、动量的变化量:

【例1】一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?

三、用动量概念表示牛顿第二定律

一质量为m的物体在一段时间Δt内受到一恒力F的作用,作用前后的速度分别为v和v/,请你用动量表示出牛顿第二定律。

最终你得到的表达式为:F=_________。物理意义:物体所受的力等于物体动量的_________。

四、动量定理

上式可以变形为Δp=FΔt,从中可以看出力越大,作用时间越长,物体的动量变化越大。说明FΔt这个量反映了力的作用对时间的积累效应。

1、冲量:定义:______与______________的乘积叫冲量。公式:I=_________。单位:_________ 说明:①冲量是过程量,求冲量一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②冲量是矢量,冲量的方向不一定是力的方向,只有恒力冲量的方向才与力的方向相同。

③上式只能用来计算恒力的冲量。

④力作用一段时间便有了冲量,与物体的运动状态无关。

思考:用力去推一个物体,一段时间后仍没能推动。这个力的冲量为零吗?为什么?这个力对物体做功了吗?又为什么?

2、动量定理:物体在一个过程始末的____________等于它在这个过程中所受力的______。表达式为F合t=_________或___________=I合

说明:动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力。但是不论是恒力还是变力,式中的F都指物体所受到的合力。

【例2】一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.01s,球棒对球的平均作用力多大?

思考1:从动量定理的表达式和上述例子可以知道:要使物体的动量发生一定的变化,可以有哪些办法呢?

思考2:你可以解释玻璃杯掉到水泥地面和掉到海绵上为什么会出现不同的现象吗?生活生产中还有类似的应用吗?

【巩固练习】

课后问题与练习

1、

2、

3、

4、

5、

16.2 动量和动量定理 作业

1.下列说法正确的是( )

A.动量的方向一定跟速度方向相同,且物体的动量大其速度一定大 B.冲量方向一定跟作用力方向相同,且冲量大对应的作用力一定大 C.物体受到的冲量方向与物体动量变化量的方向不一定相同 D.合外力的冲量为零,则物体所受各力的冲量均为零

2、对物体所受冲量跟其受力和运动的关系,说法正确的是( ) A.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越快 B.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越大 C.物体受到的冲量越大,它受到的合外力一定越大 D.物体受到的冲量越大,它的速度变化一定越快

3、下列说法正确的是 ( ) A.物体动量的变化率等于它所受的力

B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量

C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同,但有时用起来更方便 D.易碎品运输时要用柔软材料包装,是为了延长作用时间以减小作用力 4.质量为m的物体做竖直上抛运动,从开始抛出到落回抛出点用时间为t,空气阻力大小恒为f。规定向下为正方向,在这过程中物体动量的变化量为 ( )

A.(mg+f)t B.mgt C.(mg-f)t D.以上结果全不对

5、甲、乙两物体分别在恒力F

1、F2的作用下,沿同一直线运动,它们的动量随时间变化的关系如图所示,设甲在t1时间内所受冲量为I1,乙在t2时间内所受冲量为I2,则F、I的大小关系是 ( ) A.F1>F2 ,I1= I2 B.F1 F2 ,I1>I2 D.F1= F2 ,I1= I2

6、物体在合外力作用下运动的某个过程中,下列论述正确的是( ) A.若物体的动能发生变化,则合外力的冲量一定不等于零 B.若物体的动能发生变化,则合外力的功一定不等于零 C.若物体的动量发生变化,则合外力的冲量一定不等于零 D.若物体的动量发生变化,则合外力的功一定不等于零

7.下列运动过程中,在任意相等时间内,物体的动量变化量相等的是(

) A 匀速圆周运动

B竖直上抛运动

C平抛运动

D任意的匀变速直线运动

8.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于乙物体受到的冲量 B、两个物体受到的冲量大小相等

C、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 D、无法判断

9.从同一高度的平台上,抛出三个完全相同的小球,甲球竖直上抛,乙球竖直下抛,丙球平抛.三球落地时的速率相同,若不计空气阻力,则(

) A、抛出时三球动量不是都相同,甲、乙动量相同,并均不小于丙的动量 B、落地时三球的动量相同

C、从抛出到落地过程,三球受到的冲量都不同 D、从抛出到落地过程,三球受到的冲量不都相同

10.、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上,这样做是为了(

) A、减小运动员的动量变化

B、减小运动员所受的冲量

C、延长着地过程的作用时间

D、减小着地时运动员所受的平均冲力

11.设机枪子弹的质量50g,以V=1.0×10m/s的速度从枪膛射出,且每分钟连续发射子弹120颗,则在射击时机枪手需用多大的力抵住机枪?

12.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为多大?

3

第15篇:高一物理《动量》教案

动量守恒定律

一、教学目标

1.知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒。

2.学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。 3.知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。

二、重点、难点分析

1.重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。 2.难点是动量守恒定律的矢量性。

三、教具

1.气垫导轨、光门和光电计时器,已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)。

2.计算机(程序已输入)。

四、教学过程

(一)引入新课

前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何?

(二)教学过程设计

1.以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题,进行理论推导。 画图:

设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是m1和m2,速度分别是v1和v2,而且v1>v2。则它们的总动量(动量的矢量和)p=p1+p2=m1v1+m2v2。经过一定时间m1追上m2,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为v1\'和v2\',此时它们的动量的矢量和,即总动量p\'=p1\'+p2\'=m1v1\'+m2v2\'。

板书:p=p1+p2=m1v1+m2v2 p\'=p1\'+p2\'=m1v1\'+m2v2\' 下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和p\'有什么关系。

设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2,力的作用时间是t。根据动量定理,m1球受到的冲量是F1t=m1v1\'-m1v1;m2球受到的冲量是F2t=m2v2\'-m2v2。

- 1F2t。 板书:F1t=m1v1\'-m1v1 F2t=m2v2\'-m2v2 ② F1t=-F2t ③

将①、②两式代入③式应有 板书:m1v1\'-m1v1=234 -

第16篇:复合场,动量(整理)

高中物理组卷

一.计算题(共14小题)

1.如图甲所示,质量m=1kg,边长ab=1.0m,电阻r=2Ω单匝正方形闭合线圈abcd放置在倾角θ=30°的斜面上,保持静止状态.匀强磁场垂直线圈平面向上,磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,整个线圈都处在磁场中,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)t=1s时穿过线圈的磁通量; (2)4s内线圈中产生的焦耳热; (3)t=3.5s时,线圈受到的摩擦力.

2.如图甲所示,两根平行光滑金属导轨相距L=1m,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨的下端PQ间接有R=8Ω电阻.相距x=6m的MN和PQ间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场.磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示.将阻值r=2Ω的导体棒ab垂直放在导轨上,使导体棒从t=0时由静止释放,t=1s时导体棒恰好运动到MN,开始匀速下滑.g取10m/s2.求: (1)0~1s内回路中的感应电动势; (2)导体棒ab的质量;

(3)0~2s时间内导体棒所产生的热量.

3.如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距l,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下,一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨从静止 开始以加速度a向右匀加速运动,运动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好,已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略,求: (1)t时刻导体棒产生的电动势的大小; (2)t时刻电阻R消耗的功率; (3)t时间内流过R的电荷量.

4.如图所示,MN、PQ为光滑平行的水平金属导轨,电阻R=3.0Ω,置于竖直向下的有界匀强磁场中,OO′为磁场边界,磁场磁感应强度B=1.0T,导轨间距L=1.0m,质量m=1.0kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨电接触良好,导体棒接入电路的电阻r=1.0Ω,t=0时刻,导体棒在F=1.0N水平拉力作用下从OO′左侧某处静止开始运动,t0=2.0s时刻棒进入磁场,导体棒始终与导轨垂直. (1)求t0时刻回路的电功率P0; (2)求t0时刻导体棒的加速度大小a;

(3)导体棒进入磁场后,改变拉力大小,使棒以(2)情况下的加速度a匀加速运动至t1=4.0s时刻,已知t0﹣t1时间内拉力做功W=5.7J,求此过程回路中产生的焦耳热Q.

5.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=1m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.25kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.25T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.

(1)求导体棒运动的加速度 (2)求第5s末外力F的瞬时功率.

6.如图a所示,一对平行光滑导轨固定放置在水平面上,两轨道间距L=0.5m,电阻R=2Ω,有一质量为m=0.5kg的导体棒ab垂直放置在两轨道上,导体棒与导轨的电阻皆可忽略不计,整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面,开始用一个外力F沿轨道方向拉导体棒,使之做初速度为零的匀加速直线运动,外力F与时间t的关系如图b所示,经过一段时间后将外力F撤去,导体棒在导轨上滑行一端距离后停止.要使撤去外力F前导体棒运动时通过电阻R的电量等于撤去外力后导体棒运动时通过电阻R的电量,求: (1)导体棒匀加速直线运动的加速度? (2)匀强磁场的磁感应强度B? (3)外力F作用在导体棒上的时间?

7.如图所示,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为R的电阻;在两导轨间OO′下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.现使电阻为r、质量为m的金属棒ab由静止开始自OO′位置释放,向下运动距离d后速度不再变化.(棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).

(1)求棒ab在向下运动距离d过程中回路产生的总焦耳热; (2)棒ab从静止释放经过时间t0下降了,求此时刻的速度大小.

8.在直角坐标系xOy中,A(﹣0.3,0)、C是x轴上的两点,P点的坐标为(0,0.3).在第二象限内以D(﹣0.3,0.3)为圆心、0.3m为半径的圆形区域内,分布着方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小为B=0.1T 的匀强磁场;在第一象限三角形OPC之外的区域,分布着沿y轴负方向的匀强电场.现有大量质量为m=3×10﹣9kg、电荷量为q=1×10﹣4C的相同粒子,从A点平行xOy平面以相同速率、沿不同方向射向磁场区域,其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点进入电场,经电场后恰好通过C点.已知α=37°,不考虑粒子间的相互作用及其重力,求:

(1)粒子的初速度大小和电场强度E的大小; (2)粒子穿越x正半轴的最大坐标.

9.如图所示,直角坐标系xOy的第Ⅰ象限有竖直向上的匀强电场,第Ⅱ象限有方向垂直纸面向里的匀强磁场.质量为m、电量为﹣q的粒子从磁场中M点以速度v0沿y轴正方向开始运动,经y轴上N点沿x轴正方向射入电场,并从x轴上P点离开电场,已知M点的坐标为(﹣d,d),P点的坐标为(2d,0),不计粒子的重力.求:

(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小; (2)匀强电场的电场强度E的大小.

10.如图所示,质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽,静止在光滑的水平面上,左边紧靠竖直墙壁.一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落,恰好与金属槽左端相切进入槽内,到达最低点后向右运动从金属槽的右端冲出,小球到达最高点时距金属槽圆弧最低点的距离为R,重力加速度为g,不计空气阻力.求:

(1)小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小; (2)金属槽的质量.

11.如图所示,在光滑的水平地面的左端连接一半径为R的光滑圆形固定轨道,在水平面质量为M=3m的小球Q连接着轻质弹簧,处于静止状态.现有一质量为m的小球P从B点正上方h=R高处由静止释放,求:

(1)小球P到达圆形轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力; (2)在小球P压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;

(3)若球P从B上方高H处释放,恰好使P球经弹簧反弹后能够回到B点,则高度H的大小.

12.如图所示,物块A、C的质量均为m,B的质量为2m,都静止于光滑水平台面上.A、B间用一不可伸长的轻质短细线相连,初始时刻细线处于松弛状态,C位于A右侧足够远处.现突然给A一瞬时冲量,使A以初速度v0沿A、C连线方向向C运动,绳断后A速度变为v0,A与C相碰后粘合在一起.求: ①A与C刚粘合在一起时的速度v大小;

②若将A、B、C看成一个系统,则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能△E.

13.如图所示,半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上,轨道最低点B与桌面相切并平滑连接,桌面距水平地面的高度也为R.在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.已知a球的质量为m0,a、b两球质量比为2:3.固定小球b,释放小球a,a球与弹簧分离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道最高点A.现保持弹簧形变量不变同时释放a、b两球,重力加速度取g,求: (1)释放小球前弹簧具有的弹性势能Ep; (2)b球落地点距桌子右端C点的水平距离; (3)a球在半圆轨道上上升的最大高度H.

14.如图所示,在光滑的水平地面上的左端连接一光滑的半径为R的圆形固定轨道,并且水平面与圆形轨道相切,在水平面内有一质量M=3m的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态,现有一质量为m的小球P从B点正上方h=2R高处由静止释放,小球P和小球Q大小相同,均可视为质点,重力加速度为g. (1)求小球P到达圆心轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力; (2)求在小球P压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;

(3)若小球P从B点上方高H处释放,恰好使P球经弹簧反弹后能够回到B点,求高度H的大小.

第17篇:动量章节测试答案

【答案】

1.D 2.A 3.C 4.A 5.B 6.A 7.B,D 8.BC 9.BCD 10.BC

实验题11.(1)BC,DE;(2)0.210,0.209,AB碰撞过程中,系统动量守恒.解析 (1)A与B碰后粘在一起,速度减小,相等时间内的间隔减小,可知通过BC段来计算A的碰前速度,通过DE段计算A和B碰后的共同速度.

(2)A碰前的速度:,

碰后共同速度:,

碰前总动量:P1=m1v1=0.2×1.05=0.210kg·m/s 碰后的总动量:P2=(m1+m2)v2=0.3×0.695=0.209kg·m/s 可知在误差允许范围内,AB碰撞过程中,系统动量守恒.

12.(1)8m/s;(2)0.54

13.(1)(2)(3) ,、,

14.解:(1)设B离开弹簧时,A的瞬时速度为vAO,细线被剪断前,弹簧的弹性势能为△P1

由动量守恒定律:mAvA0=mBvB0 解得:vA0=4m/s 再根据能量守恒定律:=48J.

(2)当B第一次反弹,开始压缩弹簧,A、B具有相同速度V时弹性势能最大,

设为△P2由动量守恒定律:mAvA0+mBvB0=(mA+mB)v 再根据能量守恒定律:答:①细线被剪断前,弹簧的弹性势能为48J. ②弹簧具有弹性势能的最大值为12J.

15.解:(1)P

1、P2碰撞过程,由动量守恒定律 mv0=2mv1 ①

解得v1= ②

对P

1、P

2、P系统,由动量守恒定律 mv0+2mv0=4mv2③

=12J 解得v2= ④

(2)当弹簧压缩最大时,P

1、P

2、P三者具有共同速度v3,由动量守恒定律 mv0+2mv0=4mv3 ⑤ 对系统由能量守恒定律

μ(2m)g×2(L+x)=(2m)v+(2m)v-(4m)v ⑥ 解得x=-L ⑦

最大弹性势能Ep=(2m)v+(2m)v-(4m)v-μ•2mg(L+x) ⑧ 解得Ep=mv ⑨

,P的最终速度是-L,相应的弹性势能是

mv. 答:(1)P

1、P2刚碰完时的共同速度是(2)此过程中弹簧最大压缩量x是【解析】

1.解:A、因为碰撞的过程中动量守恒,则两球动量变化量大小相等,方向相反.故A错误.

B、因为碰撞的过程中动能不增加,若△p1和△p2分别为-8kg•m/s,8kg•m/s,则P1′=-4kg.m/s,P2′=14kg.m/s,通过知,碰撞的过程中动能增加.故B错误.

C、根据动量定理知,两球碰撞的过程中,B球的动量增加,A球的动量减小.故C错误.

D、变化量为-2kg•m/s,2kg•m/s,符合动量守恒、动能不增加量,以及要符合实际的规律.故D正确. 故选D.

碰撞的过程中动量守恒、动能不增加量,以及要符合实际的规律,根据这些规律进行分析.

解决本题的关键掌握动量定理和动量守恒定律,知道碰撞的原则. 2.【分析】

把人和车看成一个整体,根据动量守恒定律分析即可。

本题主要考查了动量守恒定律的直接应用,难度不大,属于基础题。 【解答】

把人和车看成一个整体,用大锤连续敲打车的左端, 根据动量守恒可知,系统的总动量为零, 大锤向左运动,小车向右运动,大锤向右运动,小车向左运动, 所以在水平面上左、右往返运动,车不会持续地向右驶去,故A正确,B、C、D错误。 故选A。

3.解:A、甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,系统所受的合外力为零,动量守恒.故A错误.

B、当两物块相距最近时速度相同,取碰撞前乙的速度方向为正方向,设共同速率为v,根据动量守恒定律得到

mv乙-mv甲=2mv,解得v=0.5m/s.故B错误.

C、若物块甲的速率为1m/s,方向与原来相同,则由mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′,代入解得v乙′=2m/s.若物块甲的速率为1m/s,方向与原来相反,则由mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′,代入解得v乙′=0.故C正确.

D、若物块甲的速率达到5m/s,方向与原来相同,则mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′,代入解得v乙′=6m/s.两个物体的速率都增大,动能都增大,违反了能量守恒定律.若物块甲的速率达到5m/s,方向与原来相反,则mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′,代入解得v乙′=-4m/s,可以,碰撞后,乙的动能不变,甲的动能增加,系统总动能增加,违反了能量守恒定律.所以物块甲的速率不可能达到5m/s.故D错误. 故选C 根据动量守恒的条件:系统所受的合外力为零判断动量是否守恒.竖直方向上甲乙两物体所受的重力与水平面的支持力平衡.水平方向系统不受外力.当两物块相距最近时速度相同,根据动量守恒定律求出物块甲的速率.物块甲的速率为1m/s时,速度方向可能与原来方向相同,也与原来方向相反,由动量守恒研究乙的速率.若物块甲的速率为5m/s,由动量守恒求出乙的速率,根据系统的机械能是否守恒判断速率为5m/s是否可能.

本题含有弹簧的碰撞问题,往往遵守动量守恒和机械能守恒两大规律.中等难度.

4.【分析】

对于球和圆槽组成的系统,在水平方向上合力为零,水平方向的动量守恒,根据总的动量守恒来分析圆槽的速度变化。

根据系统的动量守恒直接就可以判断圆槽的速度,题目比较简单。

对于系统来说,整体的动量守恒,系统的初动量为零,当小球滑到另一边的最高点时,小球和圆槽具有共同的速度,根据总动量守恒可知,此时的速度都为零,所以圆槽的速度为零,所以A正确,BCD错误。 故选A。

5.【分析】

人和船组成的系统所受合外力为0,满足动量守恒,由位移与时间之比表示速度,根据动量守恒定律进行分析与计算。

人船模型是典型的动量守恒模型,体会理论知识在实际生活中的应用,关键要注意动量的方向。 【解答】

据题意,人从船尾走到船头过程中,动量守恒,则有:,则船的质量为:故选B。

6.两球相碰后A球的速度大小变为原来的1/2,相碰过程中满足动量守恒,若碰后A速度方向不变,则,可得B球的速度,而B在前,A在后,而A球在后的速度应小于B球在前的速度,不满足实际情况,因此A球一定反向运动,即C、D错误。

考点:动量守恒定律

,可得

,因此A正确,B、

,即

,故B正确,ACD错误。

7.【分析】

明确动量定理:合力的冲量等于动量的变化,公式为:Ft=△P;并能根据动量定理分析生活中的现象。本题关键根据动量定律列式分析,动量定理反映了力对时间的累积效应对物体动量的影响。 【解答】

A.人从高处跳下落地时,总有一个曲膝的动作,根据动量定理Ft=△P可知,是为了增加缓冲时间,减小关节之间的作用力,地面对人的冲量不会减小,故A错误;

B.运输玻璃时总要用些泡沫填塞,根据动量定理Ft=△P可知,是为了减少震荡过程中的冲力,故B正确;

C.从桌子腿下抽出压着的书,为了避免桌子翻倒,要使桌子的末速度比较小,根据动量定理Ft=△P可知,应快速抽出,减小作用时间,故C错误; D.从乒乓球下快速抽出一张纸条,乒乓球不动是因为乒乓球受到纸条摩擦力的冲量太小,故D正确; 故选BD。

8.本题考查了动量定理应用。

若同时跳;则2mv=MV1; V1=2mv/M 若先后相对地以2m/s的速度跳离;则;mv=(M+m)v\' (M+m)v\'=MV2-mv ;V2=2mv/M 若先后相对车以2m/s的速度跳离;则;mv=(M+m)v\' (M+m)v\'=MV3-m(v-V3) ;V3=2mv/(M+m) 比较以上各式可以看出;V1=V2>V3;选项B、C正确,选项A、D错误; 故选B、C。

9.解:

A、物体C与橡皮泥粘合的过程,发生非弹簧碰撞,系统机械能有损失,产生内能,故A错误.

B、整个系统在水平方向不受外力,竖直方向上合外力为零,则系统动量一直守恒,故B正确,

C、取物体C的速度方向为正方向,根据系统的动量守恒定律得:0=mv+MV,得小车对地运动速度为V=-v,负号表示方向与v方向相反,故C正确. D、整个系统最终ABC的速度相同,根据系统的动量守恒定律得:0=(M+m)v′,v′=0,故D正确. 故选:BCD 10.解:A、在整个过程中,由于回路中产生内能,根据能量守恒定律得知,金属杆ab返回底端时速度v小于v0.取沿斜面向下为正方向,设合外力的冲量大小为I,根据动量定理得:I=mv-(-mv0)=mv+mv0<2mv0.故A错误.

B、上滑过程中,重力和安培力对杆做功,安培力做负功,根据动能定理得知:克服安培力与重力所做功之和等

.故B正确.

,得克服安培力做功为:C、对于上滑过程,由动能定理得:-mgh-W安=0-W安=-mgh.

根据功能关系可知,克服安培力做功等于回路中产生的焦耳热,即有Q=W安,则得:Q=-mgh.故C正确.

D、上滑的过程做变减速直线运动,下滑的过程做变加速直线运动,经过同一位置时,上滑的速度大小大于下滑的速度大小,上滑的感应电动势大于下滑的感应电动势,上滑的感应电流大于下滑的感应电流,则上滑时所受的安培力大于下滑时的安培力,由P=Fv知,经过同一位置时,上滑过程中杆克服安培力做功的功率大于下滑过程,上滑过程中电阻R的热功率大于下滑过程R的热功率.故D错误. 故选:BC 11.(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有:m1v0=m1v1+m2v2在做平抛运动的过程中由于时间是相等的,所以得:t•m1v0=t•m1v1+t•m2v2即:m1=m1+m2可知,需要使用天平测量小球的质量,使用刻度尺测量小球在水平方向的位移;所以需要选择的器材有A、C、D (2)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有:m1v0=m1v1+m2v2在碰撞过程中动能守恒故有:m1v02=m1v12+m2v22解得:v1=要碰后入射小球的速度v1>0,即m1﹣m2>0,故答案为:大于

(3)1球和2球相撞后,2球的速度增大,1球的速度减小,都做平抛运动,竖直高度相同,所以所以碰撞后2球的落地点是P点,所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示

(4)N为碰前入射小球落点的位置,M为碰后入射小球的位置,P为碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度为:碰撞后入射小球的速度为:碰撞后被碰小球的速度为:若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,带入数据得:m1=m1+m

212.(1)子弹击中木块过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m0v0﹣mv=(m0+m)v1,代入数据解得木块的最大速度为:v1=8v=8m/s (2)以子弹、木块、小车组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:(m0+m)v1﹣Mv=(m0+m+M)v2,由能量守恒定律得:μ(m0+m)gL=(m0+m)v12﹣(m0+m+M)v22,联立解得:μ=0.54

13.试题分析:(1)设小球与Q碰前的速度为v0,由于小球下摆运动的过程中有重力做功机械能守恒,故有

①,解得 ②,小球与Q进行弹性碰撞,质量又相等,二者交换速度,故Q碰撞后速度为v0,考查Q与P组成的系统,由于水平方向没有外力作用动量守恒,设两者分离时速度分别为v1和v2,由题设可知

、M=4m,由动量守恒定律可得③,将题设条件代入③式可得,。

(2)设平板车的长度为L,考查Q与P组成的系统,系统动能的损失为摩擦力做功产生的热量损失,由能量守恒可知两者相等,

,解得(3)Q脱离P后做平抛运动,由平抛运动规律有

,解得

,设Q落地时二者相距应为s,则,解得。 考点:本题考查了动量守恒定律、能量守恒、平抛运动规律等概念

14.(1)根据动量守恒定律求出细线剪断后A的速度,因为弹簧的弹性势能全部转化为A、B的动能,根据能量守恒定律求出弹簧的弹性势能.

(2)当B第一次反弹,开始压缩弹簧,A、B具有相同速度V时弹性势能最大,根据动量守恒求出两物体的共同速度,再根据能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能.

本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,关键理清运动过程,抓住研究过程的首末状态,运用动量守恒定律和能量守恒进行求解. 15.(1)P

1、P2碰撞过程,由动量守恒定律列出等式.对P

1、P

2、P系统,由动量守恒定律求解.

(2)当弹簧压缩最大时,P

1、P

2、P三者具有共同速度v3,由动量守恒定律和能量守恒定律求解.

第18篇:动量 动量定理公开课教案

动量

动量定理

第六节 动量 动量定理

[教学目标] 1.理解动量和冲量的定义;

2.了解动量定理并理解其矢量性和普遍性;

3.会利用动量定理定性分析和定量计算一些简单的实际问题。

[教学重点] 利用动量定理来解释生活中的一些现象。

[教学难点] 动量和冲量方向问题的理解

[教学方法] 1.利用多媒体课件,让学生清楚地认识到动量定理在生活中的普遍性;

2.讨论法:学生作为主体积极讨论,最大限度调动学生积极参与到教学活动中。

[教学过程] 导入:

利用多媒体演示“鸡蛋下落”的实验,分别是落在地面上和落在海绵上,让学生讲出看到的现象,并让学生思考为什么落在地面上的鸡蛋碎了,而落在海绵上的却没有碎,带着这个问题进入本节课的学习,授课结束后要求学生用简练的语言解释原因。

新授:

一.动量

1.思考一个物体对另一个物体的作用效果与哪些物理量有关?

举例:(1)同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大?(m同v不同)

(2)在足球场迎头飞来的足球人会用头去顶,那如果换成以相同速度飞来的铅球人就会躲开。(v同m不同)

通过讨论得出结论:一个物体对另一个物体的作用效果不仅与物体的质量有关还 和物体的速度有关。

动量

动量定理

2.动量定义:质量和速度的乘积叫做物体的动量。

(1)公式:pmv

(2)动量是矢量,方向与速度方向一致。 二.冲量

对于一个原来静止的物体,只要作用力F和作用时间t和乘积Ft相同,这个物体就获得相同的速度。也就是说:对一定质量的物体,力所产生的改变物体速度的效果,是由Ft这个物理量决定的,那么Ft这个物理量叫什么?它有什么特点呢? 1.定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 2.公式:IFt

3.冲量是矢量,方向与作用力方向一致 三.动量定理

1.研究动量与牛顿第二定律之间的关系

例:假设质量为m的一颗子弹射入墙那一刻的速度为v0,射出的速度为vt,所用时间为t,墙对子弹的作用力为一恒力F,那么F等于多少?

(请一位学生把解题思路讲一下,然后用多媒体公布正确答案,从而推出动量定理,通过讨论每一个物理量,深化对动量定理的理解。)

2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量,这叫做动量定理。 (1)公式:F合tmvtmvo

(2)说明:

①动量的变化量等于物体末动量与初动量的之差;

②冲量的大小总等于动量改变量的大小,冲量的方向总跟动量改变量的方向一致;

③F 可以是恒力也可以变力,动量定理通常用来解决碰撞、打击一类问题。

三.应用

1.讨论:在动量变化量一定的情况下,F与t之间有什么关系? 学生:F与t成反比。

教师:据上述关系,我们得到:要是动量变化量一定时,要增大力F,可缩短作用时间;要减小力F,可延长力的作用时间。

动量

动量定理

2.解释导入中放映的“鸡蛋下落”实验,要求学生用本节课所学内容加以解释,可以适当补充,让学生掌握定性分析的方法。

巩固:利用动量定理解释下列现象

一.据报道:1962年,一架“子爵号”客机在美国上空与一只天鹅相撞,客机坠毁,十七人丧生;1980年,一架英国的战斗机在空中与一只秃鹰相撞,飞机坠毁,飞行员靠弹射装置死里逃生。为什么小小的飞禽能撞毁飞机这样的庞然大物?(引导学生解释清楚,注意鸟的速度对与飞机来说是很小的) 二.多媒体演示的现象 1.动量小实验

墨水瓶下压一张纸条,要想把纸条从底下抽出又要保证墨水瓶不动,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速地将纸条抽出?说明理由。

2.运送易碎物品时,需要在物品与物品间、物品与箱子间垫衬纸屑、泡沫塑料等柔 软物体,为什么要这样做?

3.轮船正准备停靠码头的过程,为什么轮船的码头上装有橡皮轮胎?

小结:1.动量与冲量的概念,二者都是矢量;

2.动量定理的内容及应用。

内容拓展:利用多媒体展示一则寓言故事《守株待兔》,引导学生找出其中的动量问题并教育学生要勤奋努力,寄希望于侥幸是不可取的,最后以这个故事为背景编一道题目,让学生课后思考完成。

作业:假设兔子的头部遭受等于自身体重的撞击力可以致命,设兔子与树桩的作用时间为0.2秒,则兔子奔跑的速度可能是多少?

板书设计:

动量 动量定理

一.动量

1.质量和速度的乘积叫做物体的动量。 2.公式:pmv

3.动量是矢量,方向与速度方向一致。 二.冲量

动量

动量定理

1.定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 2.公式:IFt

3.冲量是矢量,方向与作用力方向一致 三.动量定理

物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量,这叫做动量定理。

F合tmvtmvo

第19篇:动量和动量定理教案

§ 2

动量和动量定理

一、学习目标

1.理解动量的概念,知道动量和动量变化均为矢量;会计算一维情况下的动量变化。

2.理解冲量的概念,知道冲量是矢量,掌握冲量与动量变化的关系。

3.理解动量定理的确切含义,掌握其表达式。

4.能运用动量定理解释有关现象和解决实际问题。

二、导入新课

鸡蛋在同学们生活中是常见的,印象中又是很容易破碎的。本节课首先通过一个 “瓦碎蛋全”的实验导入新课。

三、新课教授

一、动量

1、定义:

2、单位:

3、对动量的理解:(1)矢量性

(2)瞬时性

(3)相对性

4、动量的变化及计算

1、定义:

2、表达式:

3、动量的变化的计算

(1)初末动量在一条直线上: (2)初末动量不在一条直线上:

例1

一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以ʋ = 6 m/s 的速度水平向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以ʋ\'= 6 m/s 的速度水平向左运动,如图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?

5、动量和动能的区别:

例2.两小球的质量分别是m1和m2,且m1=2m2,当它们的动能相等时,它们的动量大小之比是

二、冲量

1、定义:

2、公式:

3、单位:

4、矢量、过程量;

5、冲量的计算 (1)求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量. (2)求合冲量

①如果是一维情形,可以化为代数和,如果不在一条直线上,求合冲量遵循平行四边形定则.②两种方法:可分别求每一个力的冲量,再求各冲量的矢量和;另外,如果各个力的作用时间相同,也可以先求合力,再用公式I合=F合·Δt求解.

例3 把一个质量 m = 2 kg的小球沿水平方向抛出,不计空气阻力,经 t = 5 s,求小球受到的重力的冲量I。(取g=10m/s2)

例4 如图所示,物体静止在水平地面上,先用水平恒力 F1拉物体,然后用水平恒力F2 拉物体,这两个力作用的时间分别为 t1和t2 ,求物体受 F

1、F2 作用的合冲量。

三、动量定理

1、定义:

2、表达式:

3、适用范围:

4、应用动量定理定量计算的一般步骤 ①选定研究对象,明确运动过程.②进行受力分析,确定初、末状态.③选定正方向,根据动量定理列出对应的方程分析求解.

5、注意:(1)应用动量定理解题时,一定要对物体进行受力分析,明确各个力和合力是正确应用动能定理的前提.(2)列方程时一定要先选定正方向,严格使用矢量式.(3)变力的冲量一般通过求动量的变化量来求解.例 4. 一个质量为 0.18 kg 的垒球,以 25 m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小为 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间为 0.01 s,球棒对垒球的平均作用力有多大?

例5:质量为0.5 kg的弹性小球,从1.25 m高处自由下落,与地板碰撞后回跳高度为0.8 m,设碰撞时间为0.1 s, g取10 m/s2,求小球对地板的平均冲力.

6、动量定理在生活中的应用 ①物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大,反之力就越小;例如:易碎品包装箱内为防碎而放置的碎纸、刨花、塑料泡沫等填充物.②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大,反之动量变化量就越小.例如:杂耍中,铁锤猛击“气功师”身上的石板令其碎裂,作用时间很短,铁锤对石板的冲量很小,石板的动量几乎不变,“气功师”才不会受伤害.

四、课堂练习

1、下列关于动量的说法中,正确的是(

) A.质量大的物体动量一定大 B.速度大的物体动量一定大

C.两物体动能相等,动量不一定相等 D.两物体动能相等,动量一定相等

2、下列关于动量的说法中,正确的是(

) A.物体的动量改变,其速度大小一定改变 B.物体的动量改变,其速度方向一定改变 C.物体运动速度的大小不变,其动量一定不变 D.物体的运动状态改变,其动量一定改变

3、质量为m的物体放在水平面上,在与水平方向成θ夹角的拉力F的作用下由静止开始运动,经过时间t速度达到v,在这一时间内拉力F和重力G的冲量大小分别为(

) A.Flcosθ,0

B.mv,Ft C.Ft,0

D.Ft,mgt

3、跳高运动员总是跳到海绵垫上,这样做是为了(

) A 减小运动员的动量变化

B 减小运动员所受的冲量

C 延长着地过程的作用时间

D 减小着地时运动员所受的平均冲力

4、把质量为10 kg的物体放在光滑的水平面上,如图所示,在与水平方向成53°的10 N的力F作用下从静止开始运动,在2 s内力F对物体的冲量为多少?合外力的冲量是多少?(cos53°=0.6)

5、

一质量m= 100 g 的小球从 h=0.8 m 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Δt= 0.2 s,不计空气阻力。求这段时间内软垫对小球的作用力大小。(取 g =10 m/s2)

第20篇:物理动量简单小结

1. 冲量

物体所受外力和外力作用时间的乘积;矢量;过程量;I=Ft;单位是N·s。 2. 动量

物体的质量与速度的乘积;矢量;状态量;p=mv;单位是kg ·m/s;1kg ·m/s=1 N·s。 3. 动量守恒定律

一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 4. 动量守恒定律成立的条件

系统不受外力或者所受外力的矢量和为零;内力远大于外力;如果在某一方向上合外力为零,那么在该方向上系统的动量守恒。 5. 动量定理

系统所受合外力的冲量等于动量的变化;I=mv末-mv初。 6. 反冲

在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化;系统动量守恒。 7. 碰撞

物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大;系统动量守恒。 8. 弹性碰撞

如果碰撞过程中系统的动能损失很小,可以略去不计,这种碰撞叫做弹性碰撞。 9. 非弹性碰撞

碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞;如果两物体碰撞后黏合在一起,这种碰撞损失的动能最多,叫做完全非弹性碰撞

动量教学设计
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