单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1.2,动量定理,由牛顿第二定律,，得,情景创设：,一个质量为,m,物体受,恒力,F,作用，在,光滑,的水平面上做,匀加速,直线运动。初始时物体的速度为,v,，经过一段时间,t,，速度为,v,，那么，这个物体在这段时间的,加速度,就是：,物体动量变化与受力的关系,a,即,冲量,1.,定义：,物理学中把,力,与,力的作用时间,的乘积叫作力的冲量，用字母,I,表示冲量,。,3.,单位：,冲量的单位是,牛秒,，符号是,Ns,。,4.,矢量：,I,与,F,的方向相同,2.,公式：,I,F,t,或,I,Ft,5.,意义：,冲量反映了力的作用在时间上的,累积效应,.,动量定理,这里说的“力的冲量”指的是,合力的冲量,，或者是,各个力的冲量,的,矢量和,。,1.,内容：物体在一个过程中所受,力的冲量,等于它在这个过程,始末,的,动量变化量。,2.,公式：,或,把,变力的冲量,过程细分为很多短暂过程,，,每个短暂过程中物体所受的力没有很大的变化，把应用于每个短暂过程的关系式相加，就得到整个过程的动量定理。在应用处理变力问题时，式中的,F,应该理解为变力在作用时间内的,平均值,。,(,t,t,),mv,mv,在本节“问题”栏目中，船靠岸时如果撞到坚硬的物体，,相互作用时间很短,，,作用力就会很大,，很危险。如果在船舷和码头悬挂一些具有弹性的物体,(,如旧轮胎,),，就可以,延长作用时间,，以减小船和码头间的作用力。,例 题：,一个质量为,0.18kg,的垒球，以,25m/s,的,水平,速度飞向球棒，被球棒击打后，,反向水平,飞回，速度的大小为,45 m/s,，若球棒与垒球的作用时间为,0.002s,，,球棒,对垒球,的,平均作用力,是多大,?,解：设垒球飞向球棒时的方向为正，垒球的初动量为：,p,mv,0.1825 kgm/s,4.5 kgm/s,垒球的末动量为：,p,mv,0.1845 kgm/s,8.1 kgm/s,由动量定理得：,F,N,6300N,方向与垒球飞来的方向相反。,习题课,微判断,1,.,冲量是矢量,，,其方向与力的方向相同。,(,),2,.,力越大,，,力对物体的冲量就越大。,(,),3,.,若物体在一段时间内,，,其动量发生了变化,，,则物体在这段时间内的合外力一定不为零。,(,),【例,1,】如图,，,质量为,2 kg,的物体沿倾角为,30,、高为,5 m,的光滑斜面由静止从,顶端,下滑到,底端,，,g,取,10 m/s,2,，,求,:,(,1),重力的冲量,;,(2),支持力的冲量,;,(3),合力的冲量。,答案,:,(1)40 Ns,，,方向竖直向下,(2)20,Ns,，,方向垂直于斜面向上,(3)20 Ns,，,方向沿斜面向下,学以致用,1.(,多选,),恒力,F,作用在质量为,m,的物体上,，,如图,，,由于地面对物体的摩擦力较大,，,物体,没有被拉动,，,则经时间,t,，,下列说法正确的是,(,),A.,拉力,F,对物体的冲量大小为零,B.,拉力,F,对物体的冲量大小为,Ft,C.,拉力,F,对物体的冲量大小是,Ft,cos,D.,合力对物体的冲量大小为零,答案,:BD,【例,2,】一质量为,4 kg,的物块从,静止,开始沿直线运动。,F,为其所受的,合力,，,F,随时间,t,变化的图线如图,，,下列说法正确的是,(,),A.2 s,时物块的速率为,4 m/s,B.2 s,时物块的动量大小为,1 kgm/s,C.4 s,时物块的动量大小为,2 kgm/s,D.4 s,时物块的速度为零,答案,:C,学以致用,2,.,一个质量为,0,.,18 kg,的垒球,，,以,15 m/s,的水平速度飞向球棒,，,被球棒击打后反向水平飞回,，,速度大小变为,35 m/s,，,设球棒与垒球的作用时间为,0.01 s,。下列说法正确的是,(,),A.,球棒对垒球的平均作用力大小为,360 N,B.,球棒对垒球的平均作用力大小为,900 N,C.,球棒对垒球做的功为,900 J,D.,球棒对垒球做的功为,110,.,25 J,答案,:B,情景体验：,某台风登陆时的风速为,v,，,某高层建筑顶部广告牌的面积为,S,，,空气密度为,，,吹到广告牌上的空气速度瞬间减为,0,。,探究,1:,台风在时间,t,内吹到广告牌上的空气质量为多少,?,探究,2:,广告牌受到的力是多大,?,提示,:,探究,1,：,时间,t,内吹到广告牌上的空气质量为,m,，,则有,m=Svt,。,探究,2,：,根据动量定理得,-Ft=,0,-mv=,0,-Sv,2,t,，,得,F=Sv,2,，,根据牛顿第三定律得广告牌受到的力大小也为,F=Sv,2,。,【例,3,】我国自主研发,制造的,海上风电机,SL5000,，,它的机舱上可以起降直升机,，,它的叶片,直径,128 m,，,风轮高度超过,40,层楼,，,是世界风电制造业的一个奇迹。风速为,12 m/s,时发电机满载发电,，,风通过发电机后速度减为,11 m/s,，,已知空气的密度为,1,.,3 kg/m,3,，,则风受到的,平均阻力,约为,(,),A.4.010,4,N,B.2.010,5,N,C.2.210,6,N,D.4.410,6,N,答案,:B,学以致用,3,.,离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机,，,这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等。某航天器质量为,m,0,，,单个离子质量为,2,m,，,电荷量为,q,，,加速电场的电压为,U,，,高速离子形成的等效电流强度为,I,，,根据以上信息计算该航天器发动机产生的推力为,(,),答案,:,B,1,.,关于冲量,，,下列说法正确的是,(,),A.,冲量是物体动量变化的原因,B.,作用在静止物体上的力的冲量一定为零,C.,动量越大的物体受到的冲量越大,D.,冲量的方向就是物体受力的方向,随堂反馈,A,2.下列说法正确的是(),A.运动员跳高时，在落地处垫上海绵垫子是为了减小冲量,B.人从越高的地方跳下，落地时人受到的冲量越大,C.动量相同的两个物体受相同的制动力作用，质量小的先停下来,D.,在电视机等物体包装箱里垫上泡沫垫或气泡垫，是为了减小物体在碰撞过程中受到的冲量,答案:B,3.如图，一小孩把一质量为,0.5 kg,的篮球由静止释放，释放后篮球的重心下降的高度为,0.8 m,，反弹后篮球的重心上升的最大高度为,0.2 m,，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s,2,，则地面与篮球相互作用的过程中篮球所受,合力的冲量大小,为(),A.,0.5 Ns,B.,1 Ns,C.,2 Ns,D.,3 Ns,答案:D,4.质量是,50 kg,的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，他被悬挂起来。已知安全带的缓冲时间是,1.0 s,，安全带长,5 m,，g取10 m/s,2,，则安全带所受的,平均拉力,的大小为(),A.1 000 N,B.600 N,C.500 N,D.100 N,答案:A,5.如图，一个质量为,m=0.4 kg,的足球以,10 m/s,的速度水平飞向球门。守门员跃起用双拳将足球以,12 m/s,的速度反方向击出，守门员触球时间约为0.1 s，问足球受到的平均作用力为多大?方向如何?,答案,:,88 N,，,方向与原来速度方向相反,