动量和动量定理教案 动量和动量定理优质课视频
什么是动量定理和动能定理
再根据牛顿第二定律F = ma,将ma替换dp/dt,得到:动量定理
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的冲量等于物体的
动量
表达式:Ft=mv′-mv=p′-p,或Ft=△p
动量
定理
中的F是研究对象所受的包括
重力合力
在内的所有
合外力
平均值
。p为物体初动量,p′为物体末动量,t为合外力的作用时间。
(2)动量守恒关键在“系统在不受外力时动量不变”,而动量定理关键在“系统中一部分动量如何改变了(力和速度)”F△t=△mv是
矢量
式。在应用动量定理时,应该遵循矢量运算的平行四边表
法则
,也可以采用
正交分解法
,把矢量运算转化为
标量
运算。设用Fx(或Fy)表示合外力在x(或y)轴上的分量。(或)和vx(或vy)表示物体的
和末速度在x(或y)轴上的分量,则
Fy△t=mvy-mvy0
上述两式表明,合外力的冲量在某一
坐标轴
上的分量等于物体动量的
增量
在写
动量定理的分量
方程式
时,对于已知量,凡是与坐标轴
正方向
同向者取正值,凡是与坐标轴正方向
者取负值;对于未知量,一般先设为正方向,若计算结果为正值。说明
实际方向与坐标轴正方向一致,若计算结果为负值,说明实际
方向
与坐标轴正方向相反。
动能定理
表述功和
动能
关系
的定律
。对单个物体,动能定理可表述为:外力对物体所做的
总功
等于物体动能的增量,即
公式中的“总功”是指所有外力对物体做功的
代数和
,这些外力可以同时作用,也可以不同时作用。“增量”是指物体末状态的动能与初状态动能的
值
,若EK2 动能定理可从动能和功的 出发,以物体受恒力作用为例,从 牛顿第二定律 推出。但是,它也适用于变力做功的情况,如图中质量为m的物体从 倾角 为a、长为s1的不光滑 斜面 顶端无初速滑下,在 上滑行s2后又停止运动。欲求 摩擦力 做功,则可利用动能定理。 2、动能定理:动能是物体在作机械运动时所具有的能量再一般条件下,平动物体的动能等于1/2物体的质量和物体运动速度平方的乘积;转动物体的动能等于1/2物体的转动惯量和物体转动角速度平方的乘积。当物体在外力的作用下其机械运动发生变化时,其动能的增加(或减少)等于外力对物体(或物体对外界)所做的机械功。 动量定理:Ft=mv 动能定理:W=△(1/2)mv^2 回答不错 用动量定理解释生活中的现象 [解析] 纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg作用,方向沿着纸条抽出的方向.不论纸条是快速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变.在纸条抽出过程中,粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示,粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt,粉笔原来静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示.根据动量定理有:μmgt=mv。 如果缓慢抽出纸条,纸条对粉笔的作用时间比较长,粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了一定的速度.由于惯性,粉笔上端还没有来得及运动,粉笔就倒了。 如果在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变.粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。 用动量定理解曲线运动问题 [例 2] 以速度v0 水平抛出一个质量为1 kg的物体,若在抛出后5 s未落地且未与其它物体相碰,求它在5 s内的动量的变化.(g=10 m/s2)。 [解析] 此题若求出末动量,再求它与初动量的矢量,则极为繁琐.由于平抛出去的物体只受重力且为恒力,故所求动量的变化等于重力的冲量.则 Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kg·m / s。 [点评] ① 运用Δp=mv-mv0求Δp时,初、末速度必须在同一直线上,若不在同一直线,需考虑运用矢量法则或动量定理Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求冲量,F必须是恒力,若F是变力,需用动量定理I=Δp求解I。 用动量定理解决打击、碰撞问题 打击、碰撞过程中的相互作用力,一般不是恒力,用动量定理可只讨论初、末状态的动量和作用力的冲量,不必讨论每一瞬时力的大小和加速度大小问题。 [例 3] 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由落下,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.4 s.试求网对运动员的平均冲击力.(取g=10 m/s2) [解析] 将运动员看成质量为m的质点,从高h1处下落,刚接触网时速度方向向下,大小 。 由以上三式解得:[例 1] 竖立放置的粉笔压在纸条的一端.要想把纸条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速将纸条抽出?说明理由。, 代入数值得: F=1.2×103 N。 动量定理是已知该时间段的力和时间求动量的方法,P=FV 根据该式可由二知一。 一般解题目:先根据动量守恒:动量守恒确定一个动量无变化的系统;再分析系统中各部分的动量变化;根据动量定理解出系统中各部分速度和力的关系。这样就可以得到题目的解答了。 关于能量的问题,在物理学中还真的是比较难的,所以说关于机械能守恒动量,守恒动量定理这些学习的时候,不光要掌握公式,还要灵活运用多实践,这样才能够达到学以致用,祝能够在这方面取得好成绩。 1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同} 3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F外力决定} 4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式} {即系统的动量和动能均守恒}慢慢就明白了,高中物理不是很难,可惜不简单,需要消化 7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的动能} 8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体} 9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰: v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2) 10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) {vt:共同速度,f:阻力,s相对相对长木块的位移} 注: (1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上; (2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算; (3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒 (碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等); (4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒, 原子核衰变时动量守恒; (5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加; (6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。 1.冲量 力是产生加速度的原因。如果有恒力F,作用在质量为m、静止的物体上,经过时间t,会产生什么效果呢?由Ft=mat=mv看出,力与时间的乘积Ft越大,静止的物体获得的速度v就越大;Ft越小,物体的速度就越小。 由公式看出,如果要使静止的物体获得一定的速度v,力大,所用时间就短;力小,所用时间就长一些。 力和时间的乘积在改变物体运动状态方面,具有一定的物理意义。 明确:力F和力作用时间t的乘积,叫做力的冲量。用I表示冲量,I=Ft。 力的单位是牛水平面,时间的单位是秒,冲量的单位是牛·秒,符号是N·s。 (1)单位:N·s 力是矢量,既有大小,又有方向;冲量也既有大小,又有方向。冲量也是矢量。 (2)冲量是矢量 冲量的方向由力的方向确定。如果在力的作用时间内,力的方向保持不变,则力的方向就是冲量的方向。 2.动量 定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量。 动量通常用字母p表示。 p=mv 质量的单位是千克,速度的单位是米每秒。动量的单位是千克米每秒,符号是kg·m·s-1。 (1)单位:kg·m·s-1 质量均为m的两个物体在水平面上都是由西向东运动,同时撞到一个静止在水平面上的物体,静止的物体将向东运动。如果这两个物体一个由东向西,一个由西向东运动,同时撞到静止在水平面上的物体,这个物体可能还静止不动。可见动量不大小,而且还有方向。动量是矢量,动量的方向由速度方向确定。 (2)动量是矢量,动量的方向就是速度的方向。 动量是矢量,在研究动量改变时,一定要注意方向。如果物体沿直线运动,动量的方向可用正、负号表示。 3.动量定理 冲量和动量之间究竟有什么关系? 2、动量守恒公式移项,得: 在恒力F作用下,质量为m的物体在时间t内,速度由v变化到v′。根据牛顿第二定律,有F=ma式中F为物体所受外力的合力。等式两边同乘时间t,Ft=mat=mv′-mv 式子左侧是物体受到所有外力合力的冲量,用I表示。mv和mv′是冲量作用前、作用后的动量。分别用p和p′表示。p′-p是物体动量的改变,又叫动量的增量。等式的物理意义是:物体动量的改变,等于物体所受外力冲量的总和。这就是动量定理。用公式表示: 写出:I=p′-p 速度公式是:v2'=[2m1v1+(m2-m1)v2]/(m1+m2);v1'=[2m2v2+(m1-m2)v1]/(m1+m2)。 由:能量守参考资料来源:百度百科-动能定理恒:(1/2)m1v1^2+(1/2)m2v2^2=(1/2)m1v1'^2+(1/2)m2v2'^2和动量守恒:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'得: 1、能量守恒公式移项成平方公式,得: m1(v1+v1')(v1-v1')=-m2(v2+v2')(v2-v2') m1(弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度方向向上,大小,v1-v1')=-m2(v2-v2') 3、两式相除,得: v2'=[2m1v1+(m2-m1)v2]/(m1+m2) v1'=[2m2v2+(m1-m2)v1]/(m1+m2) 一、动量定理适用条件: 2、系统所受外力的合力虽不Sub (2) into (1)为零,但比系统内力小得多。 3、系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。 二、动能定理适用范围:恒力做功、变力做功、分段做功、全程做功等均可适用。 参考资料来源:百度百科-动量定理 记住特殊的当物体质量相等时的完全弹性碰撞时是交换速度,这类题在选择中很容易出现,这样会省下很多时间的。还有,其实你如果真的不想去算的话,这里有个公式,你考试的时候带进去用就是了,V1'=(m1-m2)V1/(m1+m2)+2V2m2/(m1+m2) V2'=2V1m1/(m1+m2)+(m2-m1)V2/(m1+m2) 这是最终求出的变化后的速度公式。 我想的话,你还是自己去亲自解一解这个方程,不复杂的,就是把动量守恒的V1'带到动能守恒的式子里就是了。 呵呵,加油哦,要高考咯。以后说不定我们还可能同校嘞,O(∩_∩)O~ 不仅符合能量守恒,还要符合动量守恒 设个球体质量M1,速度V1,第二球体质量M2,速度V2。碰撞后球1速度为V3,球2速度为V4 能量守恒: 1/2 (M1)(V1)^2+1/2 (M2)(V2)^2=1/2 (M1)(V3)^2+1/2 (M2)(V4)^2 公式1 公式2 注:此公式是有方向性的,根据速度方向的不同取加减不一,要计算好。 两公式连列求解可以得出结果。 加我为百度好友,再找两道题。从题中,我可以帮你理理思路 最基本的就是①有力的时候,动量与时间相关,动能与路程相关 ②动量守恒和动量定理 ③动能定理和机械能守恒什么是动量定理和动能定理
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/24、分别×m1或m2,与动量守恒公式联立求解,得=fs相对高中物理动量定理应用
的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当求解动量守恒定与动量定理的区别,如何更好的分别,并求解
我们对上述方程两边同时求导数,得到:机械能守恒、动量守恒、动量定理,动能定理的公式分别是什么。有什么区别,怎么分情况用,求大佬教一下
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前者用于力的作用时间,后者用于力的作用位移物理中的动量和冲量分别是什么?还有什么是动量定理?拜托各位大神
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p'′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′动能定理和动量定理结合推导出的速度公式是什么
物理动能与动量联立求解 问题
(1)内容:物体所受
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