1.2动量定理碰撞优秀课件

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1、第一章第一章 碰撞与动量守恒碰撞与动量守恒1.2 1.2 动量定理动量定理想像远比知识重要，知识有涯，而想像能想像远比知识重要，知识有涯，而想像能环抱整个世界。环抱整个世界。爱因斯坦爱因斯坦1.1.动量定理：动量定理：物体所受物体所受合外力合外力的冲量等于物体的动量变化。的冲量等于物体的动量变化。F合合 t=mv1mv0 I合合=p3.3.理解：理解：合外力冲量合外力冲量是物体是物体动量变化动量变化的原因的原因 大小相等和方向相同（矢量式）大小相等和方向相同（矢量式）对某一方向研究时可写成分量式，即对某一方向研究时可写成分量式，即:F Fx xt=t=P Px x F Fy yt=t=P Py

2、 y，即某一方向的冲量只引起该方向的动量改变即某一方向的冲量只引起该方向的动量改变 step1.动量定理动量定理 （合外力等于动量的（合外力等于动量的变化率）变化率）（牛顿第二定律的另一种表达形式（牛顿第二定律的另一种表达形式）注意：注意：恒力、变力均适用。对于变力情况，动量定理中恒力、变力均适用。对于变力情况，动量定理中的的F F合合应理解为变力在时间内的平均值。应理解为变力在时间内的平均值。思考：思考：请解释鸡蛋从同一高处自由落下，落到硬桌面上请解释鸡蛋从同一高处自由落下，落到硬桌面上易碎，而落在松软的海绵上不易碎。易碎，而落在松软的海绵上不易碎。思考：思考：钉钉子时为什么要用铁锤而不用橡

3、皮锤，而铺地钉钉子时为什么要用铁锤而不用橡皮锤，而铺地砖时却用橡皮锤而不用铁锤？砖时却用橡皮锤而不用铁锤？step1.动量定理动量定理PtF合合【例例】一个质量为一个质量为0.18kg0.18kg的垒球，以的垒球，以25m/s25m/s的水平速度的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为为45m/s45m/s。设球棒与垒球的作用时间为。设球棒与垒球的作用时间为0.01s0.01s，球棒对垒，球棒对垒球的平均作用力有多大？球的平均作用力有多大？step1.动量定理动量定理【例例】一质量为一质量为100g100g的小球从的小球从0.

4、8m0.8m高处自由下落到一个高处自由下落到一个沙坑里，若从小球接触沙坑到小球陷至最低点经历了沙坑里，若从小球接触沙坑到小球陷至最低点经历了0.2s0.2s，则这段时间内沙坑对小球的平均作用力为多少，则这段时间内沙坑对小球的平均作用力为多少?（g g取取10m/s10m/s2 2，不计空气阻力），不计空气阻力）step1.动量定理动量定理练习册练习册P9 4.(对动量定理的理解和应用对动量定理的理解和应用)一辆轿车强行超车时，与一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身因相互挤压，皆缩短了车车身因相互挤压，皆缩短

5、了0.5 m，据测算两车相撞，据测算两车相撞前的速度约为前的速度约为30 m/s.则：则：(1)试求车祸中车内质量约试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是的人受到的平均冲力是多大？多大？(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是用时间是1 s，求这时人体受到的平均冲力为多大？，求这时人体受到的平均冲力为多大？答案答案(1)5.4104 N(2)1.8103 Nstep1.动量定理动量定理 A、B两球质量相等，两球质量相等，A球竖直上抛，球竖直上抛，B球平抛，两球球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则下述说法中正确的是在运

6、动中空气阻力不计，则下述说法中正确的是 A相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同B相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同C动量的变化率大小相等，方向相同动量的变化率大小相等，方向相同D动量的变化率大小相等，方向不同动量的变化率大小相等，方向不同step1.动量定理动量定理AC应用动量定理解题的步骤：应用动量定理解题的步骤：1 1、确定研究对象。确定研究对象。2 2、进行受力分析，确定全部外力及作用时间进行受力分析，确定全部外力及作用时间3 3、找出物体的初末状态并确定相应的动量。找出物体的初末状态并确定相应的动

7、量。4 4、选正方向并给每个力的冲量和初末状态动选正方向并给每个力的冲量和初末状态动 量带上正负号，以表示和正方向同向或反向。量带上正负号，以表示和正方向同向或反向。5 5、根据动量定理列方程求解。根据动量定理列方程求解。step1.动量定理动量定理练习册练习册P9 3.(对动量定理的理解和应用对动量定理的理解和应用)从同样高度落下的玻璃杯，从同样高度落下的玻璃杯，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，其原因是原因是()掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小杯动量小掉在水泥地上

8、的玻璃杯动量改变大，掉在掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小草地上的玻璃杯动量改变小掉在水泥地上的玻璃杯掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢掉在掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长A.B.C.D.step1.动量定理动量定理D 将将0.5kg小球以小球以10m/s的速度竖直向上抛出，在的速度竖直向上抛出，在3s内小球的动量变化的大小等于内小球的动量变化的

9、大小等于_kgm/s，方向，方向_；若将它以；若将它以10m/s的速度水平抛出，在的速度水平抛出，在3s内小球内小球的动量变化的大小等于的动量变化的大小等于_kgm/s，方向，方向_step1.动量定理动量定理 物体在做下面几种运动时，物体在任何相等的时间物体在做下面几种运动时，物体在任何相等的时间内动量变化总是相等的是；内动量变化总是相等的是；A做匀变速直线运动做匀变速直线运动 B做竖直上抛运动做竖直上抛运动 C做平抛运动做平抛运动 D做匀速圆周运动做匀速圆周运动step1.动量定理动量定理ABCstep1.碰撞碰撞step1.碰撞碰撞1.1.最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、

10、最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授物理学教授马尔西马尔西。（。（16391639年年）2.2.伽利略、马利特、伽利略、马利特、牛顿、笛卡儿、惠更斯等先后进牛顿、笛卡儿、惠更斯等先后进行实验，逐渐归纳成系统理论，总结出规律。行实验，逐渐归纳成系统理论，总结出规律。3.3.近代近代,通过高能粒子的碰撞通过高能粒子的碰撞,发现新粒子。发现新粒子。（19251925年，年，19351935年，年，19951995年，诺贝尔奖年，诺贝尔奖）step2.碰撞碰撞 两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常之强的相互作用。之强的相互作

11、用。相互作用时间短相互作用时间短相互作用力变化快，作用力峰值大，因而其他外力可相互作用力变化快，作用力峰值大，因而其他外力可以忽略。（物体之间的内力远大于外力）以忽略。（物体之间的内力远大于外力）step2.碰撞碰撞 两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常之强的相互作用。之强的相互作用。相互作用时间短相互作用时间短相互作用力变化快，作用力峰值大，因而其他外力可相互作用力变化快，作用力峰值大，因而其他外力可以忽略。（物体之间的内力远大于外力）以忽略。（物体之间的内力远大于外力）正碰：正碰：物体碰撞时速度沿着连心线方向物体碰撞时速度沿着连心线方

12、向斜碰：斜碰：物体碰撞时的速度不在两球的连心线上物体碰撞时的速度不在两球的连心线上step2.碰撞碰撞 正碰正碰 斜碰斜碰（对心对心碰撞）碰撞）（非非对心对心碰撞）碰撞）step2.碰撞碰撞VVstep2.碰撞碰撞两两物物体体发发生生接接触触压缩过程压缩过程两两者者速速度度相相等等形变完全恢复形变完全恢复 形变部分恢复形变部分恢复形变完全不恢复形变完全不恢复弹性碰撞弹性碰撞（动能守恒）（动能守恒）非弹性碰撞非弹性碰撞（动能转化为内（动能转化为内能等）能等）完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞（动能损失最大）（动能损失最大）动能转化动能转化为势能或为势能或势能和内势能和内能等能等势能转化为动能势能转化为

13、动能内能不能逆转内能不能逆转内能不能逆转内能不能逆转 从碰撞的具体运动过程来看，各种碰撞都经历了从碰撞的具体运动过程来看，各种碰撞都经历了如下过程：如下过程：2 2、按碰撞前后的能量分为：、按碰撞前后的能量分为：弹性碰撞弹性碰撞：两小球碰撞后形变能完全恢复，没有能量：两小球碰撞后形变能完全恢复，没有能量损失，碰撞前后两小球的总动能相等损失，碰撞前后两小球的总动能相等非弹性碰撞非弹性碰撞：两小球碰撞后形变不能完全恢复，将有：两小球碰撞后形变不能完全恢复，将有一部分动能转化为内能，碰撞前后两小球的总动能不相一部分动能转化为内能，碰撞前后两小球的总动能不相等（碰后的动能等（碰后的动能小鱼小鱼碰前的动

14、能）碰前的动能）step2.碰撞碰撞完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞：是非弹性磁撞的特例，碰撞后完全不反弹，两个物体是非弹性磁撞的特例，碰撞后完全不反弹，两个物体粘在一起（粘在一起（具有共同的速度具有共同的速度），），总动能损失最多总动能损失最多。step2.碰撞碰撞step2.碰撞碰撞碰撞分类碰撞分类形变情况形变情况能量变化能量变化弹性碰撞弹性碰撞形变可以形变可以完全完全恢复恢复机械能机械能守恒守恒非弹性碰撞非弹性碰撞形变形变不可以不可以完完全恢复全恢复机械能不守恒，机械能不守恒，有损失有损失完全非弹性完全非弹性碰撞碰撞形变形变完全不可完全不可以以恢复恢复机械能机械能损失最损失最大大在同一水平面

15、上有两个质量相等的小球在同一水平面上有两个质量相等的小球A A、B B，若碰撞前，若碰撞前后两者的动能分别如表中所示，判断各次分别是哪种碰后两者的动能分别如表中所示，判断各次分别是哪种碰撞？撞？【典例精析典例精析】A A碰前碰前B B碰前碰前A A碰后碰后B B碰后碰后第第1 1次次10J10J5J5J5J5J10J10J第第2 2次次10J10J5J5J4J4J9J9J第第3 3次次15J15J5J5J7J7J14J14J弹性碰撞弹性碰撞非弹性碰撞非弹性碰撞不成立不成立 一个质量为一个质量为1kg的静止的物体放在水平地面上，用的静止的物体放在水平地面上，用F=10N的恒力作用在物体上的恒力作用在物体上,动摩擦因数为动摩擦因数为0.2，则：，则：在在5s内物体受到的各个力的冲量分别是多少？内物体受到的各个力的冲量分别是多少？合力的冲量是多少合力的冲量是多少?物体的在物体的在5s未的动量是多少未的动量是多少?在在5s内动量的变化是多少内动量的变化是多少?【典例精析典例精析】