第十六章动量守恒定律。
一.教学目的。
1. 动量定义:
公式方向:2. 冲量定义:
公式方向:3. 动量定理公式:
二.新旧知识联系。
矢量的合成法则。
三.进门测试。
1.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?
2.运输易碎物品时包装箱内为什么放置碎纸、泡沫塑料等柔软填充物?
四.新授课。
课堂知识讲解。
一、动量。1.定义:
2.公式:3.单位符号。
4.矢量性:方向与的方向相同,运算遵循。
二、动量定理。
1.动量的变化量。
1)定义:2.冲量。
1)定义:2)公式:
3)单位符号。
4)矢量性:
5)物理意义:
3.动量定理。
1)内容:.
2)表达式:
3)对动量定理的理解。
4)动量与冲量。
5)动量与动能。
6)冲量与功。
课堂巩固练习。
题组一对动量及变化量的理解。
1.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
a.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向。
b.物体的加速度不变,其动量一定不变。
c.动量越大的物体,其速度一定越大。
d.动量越大的物体,其质量一定越大。
2.下列关于动量的说法中,正确的是( )
a.物体的动量越大,其惯性也越大。
b.做匀速圆周运动的物体,其动量不变。
c.一个物体的速率改变,它的动量一定改变。
d.一个物体的运动状态发生变化,它的动量一定改变。
3.如图1所示,pqs是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心o在s的正上方.在o和p两点各有一个质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑.以下说法正确的是( )
图1a.a比b先到达s,它们在s点的动量不相等。
b.a与b同时到达s,它们在s点的动量不相等。
c.a比b先到达s,它们在s点的动量相等。
d.b比a先到达s,它们在s点的动量相等。
题组二冲量及冲量的计算。
4.如图2所示,质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动,经过时间t1速度为零然后又下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为f1.在整个过程中,重力对滑块的总冲量为( )
图2a.mgsin θ(t1+t2) b.mgsin θ(t1-t2)
c.mg(t1+t2) d.0
5.如图3所示,把重物g压在纸带上,用一水平力缓慢拉动纸带,重物跟着纸带一起运动,若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这些现象的正确说法是( )
图3a.在缓慢拉动纸带时,重物和纸带间摩擦力小。
b.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大。
c.在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大。
d.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小。
6.物体在恒定的合力f作用下做直线运动,在时间δt1内速度由0增大到v,在时间δt2内速度由v增大到2v.设f在δt1内做的功是w1,冲量是i1;在δt2内做的功是w2,冲量是i2.那么( )
a.i1<i2,w1=w2 b.i1<i2,w1<w2
c.i1=i2,w1=w2 d.i1=i2,w1<w2
题组三对动量定理的理解和应用。
7.对下列物理现象的解释,正确的是( )
a.击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻。
b.跳远时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量。
c.易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间,减小作用力。
d.在车内推车推不动,是因为合外力冲量为零。
8.“神舟七号”飞船的成功着陆,标志着我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术并能够进行太空行走的国家.为了保证航天员的安全,飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三**宝,在距离地面大约1 m时,返回舱的4个反推火箭点火工作,返回舱速度一下子降到了2 m/s以内,随后又渐渐降到1 m/s,最终安全着陆.把返回舱离地1 m开始到完全着陆称为着地过程,则关于反推火箭的作用,下列说法正确的是( )
a.减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化。
b.减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量。
c.延长着地过程的作用时间。
d.减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力。
9.如图4所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉到地面上的p点,若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为( )
图4a.仍在p点。
b.在p点左侧。
c.在p点右侧不远处。
d.在p点右侧原水平位移的两倍处。
10.如图5所示,运动员挥拍将质量为m的网球击出.如果网球被拍子击出前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2>v1.忽略网球的重力,则此过程中拍子对网球作用力的冲量( )
图5a.大小为m(v2-v1),方向与v1方向相同。
b.大小为m(v2+v1),方向与v1方向相同。
c.大小为m(v2-v1),方向与v2方向相同。
d.大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同。
11.质量为1 kg的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4,有一大小为5 n的水平恒力f作用于物体上,使之加速前进,经3 s后撤去f,求物体运动的总时间.(g=10 m/s2)
12.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高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.
2 s.若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小.(g取10 m/s2)
五.出门测试。
1.(对动量及变化量的理解)关于动量的变化量,下列说法中正确的是( )
a.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量δp与速度的方向相同。
b.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量δp与运动方向相反。
c.物体的速度大小不变时,动量的增量δp为零。
d.物体做曲线运动时,动量的增量δp一定不为零。
2.(冲量及冲量的计算)如图2所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力f的作用下匀速前进了时间t,则( )
图2a.拉力f对物体的冲量大小为ftcos θ
b.拉力对物体的冲量大小为ftsin θ
c.摩擦力对物体的冲量大小为ftsin θ
d.合外力对物体的冲量大小为零。
3.(对动量定理的理解和应用)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杯动量小 ②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 ③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 ④掉在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。
a.①②b.②③
c.②④d.③④
4.(对动量定理的理解和应用)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,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5 m,据测算两车相撞前的速度约为30 m/s.
则:1)试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大?
2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s,求这时人体受到的平均冲力为多大?
动量和动量定理
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