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课件网) 上节回溯 1．动量：p＝mv ； 2．动量的变化量：Δp＝p′－p； 二、知识讲解———动量定理 问题引入 有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎，主要的用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。这其中有怎样的道理呢？ 冲 量 二、知识讲解———动量定理 在光滑的水平面上，质量为 m 的物体受到水平拉力 F 的作用，做匀变速直线运动，经过一段时间 Δt ，它的速度由 v 变为 v′ 。 v F F v′ 冲 量 二、知识讲解———动量定理 在光滑的水平面上，质量为 m 的物体受到水平拉力 F 的作用，做匀变速直线运动，经过一段时间 Δt ，它的速度由 v 变为 v′ 。 这段时间的加速度为：a＝＝； 根据牛顿第二定律则 F＝ma ，有： F＝m ＝＝ 得：FΔt＝p′－p v F F v′ 二、知识讲解———动量定理 冲 量 1．定义：力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量； 2．表达式：I＝FΔt ； 3．单位：牛秒，符号“N·s”； 4．冲量是矢量：冲量的方向与相应时间内动量的变化量方向相同，若力是恒力，冲量的方向与力的方向相同； 5．冲量是过程量：反映的是力对时间的积累。 动量定理 二、知识讲解———动量定理 有了冲量的概念，其表达式也可以写成：I＝p′－p 再根据 FΔt＝ p′－p ，可得：F(t′－t)＝mv′－mv 这表明：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，这个关系叫作动量定理。 这里说的“力的冲量”是指合力的冲量，或者是各个力的冲量的矢量和。 二、知识讲解———动量定理 例题： 一个质量 m＝2 kg 的物体（g 为 10 m/s2），静止在水平地面上，经过时间 t＝5 s ： （1）重力的冲量； （2）支持力的冲量； （3）合力的冲量。 (1)I1＝Gt＝100 N·s ； (2)I2＝Nt＝100 N·s ； (3)I合＝0 。 动量定理 二、知识讲解———动量定理 实际情况下，物体在碰撞中受到的作用力往往不是恒力。 如图所示对于变力的冲量，我们可以把整个过程细分为无数不变的短暂过程。这样每个短暂的过程都可以利用 FΔt＝ p′－p ，最后把每个短暂的过程相加，就得到整个过程的动量定理。式中的 F 应该理解为变力在作用时间内的平均值。 二、知识讲解———动量定理 动量定理与牛顿第二定律的区别 (1)牛顿第二定律反映了力与加速度之间的瞬时对应关系，而动量定理反映了力作用一段时间的过程中，合力的冲量与物体初、末状态的动量变化间的关系； (2)牛顿第二定律只适用于宏观物体的低速运动，对高速运动的微观粒子不适用；而动量定理具有普适性。 二、知识讲解———动量定理的应用 例题： 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 （图 1.2-4）。若球棒与垒球的作用时间为 0.002 s ，球棒对垒球的平均作用力是多大？ 图 1.2-4 【分析】球棒对垒球的作用力是变力，力的作用时间很短，在这个很短的时间内，力先是急剧增大，然后又急剧减小到零。在冲击、碰撞这类问题中，相互作用时间很短，力的变化都具有这个特点。动量定理适用于变力作用的过程，因此可以利用动量定理计算球棒对垒球的平均作用力。 【解】沿垒球飞向球棒时的方向建立坐标轴，垒球的初动量为： p＝mv＝0.18×25 kg·m/s＝4.5 kg·m/s 垒球的末动量为 p′＝mv′＝－0.18×45 kg·m/s＝－8.1 kg·m/s 由动量定理可知垒球所受的平均作用力为 F＝＝ N＝－6300 N 垒球所受的平均作用力的大小为 6300 N，负号表示力的方向与坐标轴方向相反，即力的方向与垒球飞来的方向相反。 二、知识讲解———动量定理的应用 动量定理的应用 根据动量定理，可知动量的变化量一定时， ... ...
