动量和动量定理 一．动量 1、概念：在物理学中，物体的和的乘积叫做动量。 2、定义式： 3、单位： 4、对动量的理解： （1）矢量性：动量的方向与方向一致。 （2）瞬时性：动量的定义式中的v指物体的瞬时速度，从而说明动量与或对应，是（状态量或过程量）。 （3）相对性：速度具有相对性，参考系不同，就不同。 二、动量的变化量 1.定义：物体的与之矢量差叫做物体动量的变化. 2.表达式： 3.矢量性：动量的变化量等于末状态动量减去初状态的动量，一维情况下，提前规定正方向，?p的方向与△v的方向 . 4.动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量 例1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一 个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞 前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 练习1、通过解答以下三个小题，思考动量与动能的区别。 （1）质量为2 kg的物体，速度由3 m／s增大为6m／s，它的动量和动能各增大为原来的几倍? （2）质量为2kg的物体，速度由向东的3 m／s变为向西的3m／s，它的动量和动能是否变化了?如果变化了，变化量各是多少? （3）A物体质量是2kg，速度是3m/s，方向向东，B物体质量是3kg，速度是4m/s，方向向西。它们的动量之和是多少?动能之和是多少? 总结：1.动量和动能都是量（填“状态量”或“过程量”） 2.动量是量，动能是量(标量或矢量) 3.动量发生变化时，动能发生变化，动能发生变化时，动量发生变化（填一定或不一定） 4.二者的定量关系：
思考讨论：以下几种运动的动量变化情况（即动量大小，方向的变化情况）。 ①物体做匀速直线运动②物体做自由落体运动 ③物体做平抛运动④物体做匀速圆周运动 在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎，汽车安装有安全气囊等，这样做的目的是为了什么呢？而在某些情况下，我们又不希望这样，比如用铁锤钉钉子而不用橡皮锤。这些现象中的原因是什么呢？接下来我们来探究其中的奥秘。 合作探究二：阅读课本第7—11页，完成以下几个问题 三、冲量、动量定理 推导：用动量概念表示牛顿第二定律 设一个物体质量为m，在恒力F作用下，在时刻t 物体的速度为v，经过一段时间，在时刻t’物体的速度为v ’，尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量变化的关系？ v v ’ t’ 最终你得到的表达式为：F=_________。 物理意义：物体所受的力等于物体动量的_________。 请结合课本，根据以上推论完成以下内容： 1、冲量： ___ ___与_________的乘积叫冲量。公式：I=_________。单位：_________。它反映了力 的作用对_______的积累效果。 说明：①冲量是过程量，求冲量一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②冲量是矢量，冲量的方向不一定是力的方向，只有恒力冲量的方向才与力的方向。 ③上式只能用来计算恒力的冲量。 ④力作用一段时间便有了冲量，与物体的运动状态无关。 思考：用力去推一个物体，一段时间后仍没能推动。这个力的冲量为零吗？为什么？这个力对物体做功了吗？又为什么？ 2、动量定理：物体在一个过程始末的____________等于它在这个过程中所受力的______。 公式：F?t=_________或___________=I 说明：①动量定理中的Ft指的是的冲量 ②动量定理描述的是一个过程，它表明物体所受是物体的原因，物体动量的变化是由它受到的外力经过一段时间积累的结果. ③Ft=p′-p是一个矢量式，运算应遵循．若动量定理公式中各量均在一条直线上，可规定某一方向为正，根据已知各量的方向确定它们的正负，从而把矢量运算简化为代数运算． ④动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值，方向，单
动量守恒定律导学案答案 【学习目标】 1.了解系统、内力和外力的概念. 2.理解动量守恒定律的确切含义、表达式和守恒条件. 3.能用牛顿运动定律推导动量守恒定律的表达式，了解动量守恒定律的普遍意义. 4.会用动量守恒定律解释生活中的实际问题． 【自主预习】 一、系统、内力与外力 1．系统：相互作用的_________物体组成一个力学系统． 2．内力：___________物体间的相互作用力． 3．外力：系统_________的物体对系统内物体的作用力． 二、动量守恒定律 1．内容：如果一个系统___________，或者______________________，这个系统的总动量保持不变． 2．表达式： m1v1＋m2v2＝__________(作用前后总动量相等)． 3．适用条件：系统____________或者所受外力的矢量和_________ 【自主预习答案】 一、1．两个或多个． 2．系统中． 3．外部． 二、1．不受外力，所受外力的矢量和为0． 2．m1v1′＋m2v2′． 3．不受外力、为零．
问题探究】 一、对动量守恒定律的理解 【自主探究一】 1．如图所示，公路上三辆汽车发生了追尾事故．如果将甲、乙两辆汽车看做一个系统，丙车对乙车的作用力是________(“内”或“外”)力；如果将三车看成一个系统，丙对乙的力是________(“内”或“外”)力． 【答案】外内 【解析】内力是系统内物体之间的作用力，外力是系统以外的物体对系统内的物体的作用力．一个力是内力还是外力关键是看选择的系统．如果将甲和乙看成一个系统，丙车对乙车的力是外力；如果将三车看成一个系统，丙车对乙车的力是内力． 2.如图所示，光滑水平桌面上质量分别为m1、m2的球A、B，沿着同一直线分别以v1和v2的速度同向运动，v2>v1.当B球追上A球时发生碰撞，碰撞后A、B两球的速度分别为v1′和v2′.试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前总动量m1v1＋m2v2与碰后总动量m1v1′＋m2v2′的关系． 【答案】设碰撞过程中两球受到的作用力分别为F1、F2，相互作用时间为t.根据动量定理：F1t＝m1(v1′－v1)，F2t＝m2(v2′－v2)． 因为F1与F2是两球间的相互作用力，根据牛顿第三定律知，F1＝－F2， 则有：m1v1′－m1v1＝m2v2－m2v2′ 即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
班级： 组别： 姓名： 组内评价： 教师评价： （等第） 课题：冲量 动量 动量定理 【重点难点】动量和冲量概念，动量定理简单应用 【自主学习】教师评价： （等第） 1．动量P= ，它的方向与 方向相同，选择不同的参照物，同一运动物体的动量可能 。系统的动量是指系统内各物体动量的 和。 动量的变化： 由于动量为矢量，则求解动量的变化时，其运算遵循 动量与动能的关系： ，注意动量是矢量，动能是标量，动量改变，动能 ，但动能改变动量 ． 2．冲量I= ，冲量不仅由力决定还由力的作用 决定，对于具有恒定方向的力来说，冲量的方向与力的方向 ，对于作用时间内方向变化的力来说冲量的方向与相应时间内动量的变化量的方向一致。 要注意的是：冲量和功不同．恒力在一段时间内可能不作功，但一定有冲量．特别是力作用在静止的物体上也有冲量． 高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量．对于变力的冲量，高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求． 3．动量是状态量，冲量是 量。 4．动量定理的内容： 。 现代物理学把力定义为物体动量的变化率：t P F ??=（牛顿第二定律的动量形式）． 自主测评： 1．一个质量是0．2kg 的钢球，以2m/s 的速度射到坚硬的大理石板上，立即反弹，速度大小仍为2m/s ，求出钢球动量变化的大小和方向？ 2．恒力F 作用在质量为m 的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力 较大，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 θ D ．合力对物体的冲量大小为零 3．一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷人泥潭中．若把在空中下落 的过程称为过程Ⅰ，进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ， 则( ) A 、过程I 中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B 、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I 中重力的冲量的大小 C 、I 、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D 、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 4．一个质量为m=2kg 的物体，在F 1=8N 的水平推力作用下，从静止开始沿水平面运动了t 1=5s ，然后推力减小为F 2=5N ，方向不变，物体又运动了t 2=4s 后撤去外力，物体再经 过t 3=6s 停下来．试求物体在水平面上所受的摩擦力． 5．质量是60kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中．已知弹性安全带缓冲时间为1．2s ，安全带伸直后长5m ，求安全带所受的平均作用 力．（ g= 10m ／s 2） 6．如图。所示，以v o ＝10m ／s 2的初速度沿水平方向抛出一个质量m ＝2kg 的小球．忽略 【学习目标】理解动量的的概念，知道冲量的意义，理解动量和冲量都是矢量，会计算一维动量变化，理解动量变化和力之间的关系，会用来计算相关问题。
高中物理动量和动量定理期末复习学案新人教 版选修 1、了解物理学中动量概念的建立过程。 2、理解动量和动量的变化及其矢量性，会正确计算一维运动的物体的动量变化。 3、理解冲量概念，理解动量定理及其表达式。 4、能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。课内探究上节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰撞，碰撞前后 mυ的矢量和保持不变，因此mυ很可能具有特别的物理意义。探究一：动量 1、动量的定义： 2、定义式： 3、单位： 4、说明：①瞬时性：动量的定义式中的v指物体的瞬时速度，从而说明动量与时刻或位置对应，是状态量。②矢量性：动 量的方向与速度方向一致。思考：匀速圆周运动的物体在运动过 程中动量变化吗？为什么？探究二：动量的变化量： 1、定义：若某一运动物体在某一过程的始、末动量分别为p 和p′，则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化（量）。说明：动量变化△p也是矢量。一维情况下，Δp= mυ/-
mυ 例1：一个质量是0、1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？提示：因为动量及其变化量都是矢量，所以首先要规定正方向。探究三：用动量概念表示牛顿第二定律一质量为m的物体在一段时间Δt内受到一恒力F的作用，作用前后的速度分别为v 和v/,请你用动量表示出牛顿第二定律。最终你得到的表达式为：F=_____________________。物理意义：物体所受的力等于物体动量的________________________。探究四：动量定理上式可以变形为Δp=FΔt,从中可以看出力越大，作用时间越长，物体的动量变化越大。说明FΔt这个量反映了力的作用对时间的积累效应。 1、冲量：定义：_________与______________的乘积叫冲量。公式：I=_________。单位：_________说明：①冲量是过程量，求冲量一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。②冲量是矢量，冲量的方向不一定是力的方向，只有恒力冲量的方向才与力的方向相同。③上式只能用来计算恒力的冲量。④力作用一段时间便有了冲量，与物体的运动状态无关。拓展：用力去推一个物体，一段时间后仍没能推动。这个力的冲量为零吗？为什么？这个力对物体做功了吗？又为什么？ 2、动量定理：物体在一个过程始末的____________等于它在这个过程中所受力的______。表达式为F合t=_________或 ___________=I合说明：动量定理不仅适用于恒力，也适用于变
16.3 动量守恒定律课堂学案 一、合作探究 如图1所示，在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，v1>v2。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速度分别是v1’和v2’。碰撞过程中第一个小球受第二个小球对它的作用力是F1，第二个小球所受第一个小球对它的作用力是F2。两小球作用时间为Δt。 分别对两小球使用动量定理，探究碰撞前、后两小球总动量的关系。 问题1：用所给的字母分别表示出碰撞前、后两小球的动量之和？ 问题2：碰撞过程中，两小球所受的平均作用力F1和F2有什么关系？ 问题3：碰撞过程中，对小球m1，列出动量定理的表达式？ 问题4：碰撞过程中，对小球m2，列出动量定理的表达式？ 结合以上问题，分析两小球的总动量在碰撞前后的关系。 二、归纳总结 动量守恒定律： （1）内容： （2）表达式： （3）条件：
三、例题解析 例1：在列车编组站里，一辆m 1＝1.8×104kg 的甲货车在平直轨道上以v 1=2m/s 的速度运动，碰上一辆m 2＝1.2×104kg 的静止的乙货车，它们碰撞后结合在一起继续运动如图2。求货车碰撞后运动的速度。 思考：碰撞过程中动量是否守恒？ 例2：如图3所示，一质量为M=4Kg 的小车在光滑的水平地面上以v=1m/s 的速度向左运动，现有一质量为m=1Kg 的小滑块以一定的初速度v 0=2m/s 从小车的左端开始向右端滑行，最终物块相对于小车静止，一起做匀速直线运动。则： （1）物块和小车组成的系统动量守恒吗？ （2）最终他们的共同速度是多少？ 例3：如图4所示，一枚在空中飞行的导弹，质量为m 。在某点速度大小为V ，方向向右，导弹在该地突然炸裂成两块，其中质量为m 1的一块沿着V 的反方向飞去，速度的大小为V 1，求炸裂后另一块的速度为V 2。 思考：爆炸过程中动量是否守恒？ 图2 图4 图3
动量导学案 【学习目标】 1、理解动量和冲量的概念 2、掌握动量定理及其应用 3、动量守恒定律 4、动量守恒定律成立的条件 5、应用动量守恒定律分析、解题 【知识网络】 一、动量 1、定义： 2、表达式： 3、标失性： 4、动量变化表达式： 矢量性 方向 二、冲量 1、定义： 2、表达式： 适用条件 3、标失性 方向： 三、动量定理 1、内容：物体所受的合力的 等于物体的 变化 2、表达式： 3、应用：在某一方向上动量定理 四、动量守恒定律 1、内容：如果一个系统 ， 或者 ，这个系统总动量保持不变。 2、动量守恒定律的适用条件 （1）系统不受 ，或系统所受外力之和 或系统所受外力之和虽不为零，但系统内力 ， （2）系统某一方向上不受外力或所受的外力的矢量和为零，或外力远远小于内力，则系统在该方向上 （3）动量守恒的典型过程： 、 、 其对应守恒表达式： 、 、 【典型训练】 1、质量为m 的物体A 受如图所示F 的恒力作用，作用了ts ，物体始终保持静止，则在此过程中F 的冲量大小为 重力的冲量大小为 支持力的冲量大小为 合力的冲量为 摩擦力冲量大小为 2、如图，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，两个物体的下列物理量中大小相等的是 ( ) A.重力的冲量 B.弹力的冲量 C.合力的冲量 D.刚到达底端时的动量 3、下列几种说法中，正确的是 ( ) A.不同的物体，动量越大，动能不一定大 B.跳高时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量 C.在推车时推不动车，是因为外力冲量不够大 D.动量相同的两个物体受相同的阻力作用，质量小的先停下来 4、下列运动过程中，在任何相等的时间内，物体动量变化相等的是 ( ) A.自由落体运动 B.平抛运动 C.匀速圆周运动 D.匀减速直线运动 5、下列哪种说法是错误的（ ） A ．运动物体动量的方向总是与它的运动方向相同 B ．如果运动物体的动量发生变化，作用在它上面的合外力的冲量必不为0 C ．作用在物体上的合力冲量总是使物体的动能增大 D ．合外力的冲量就是物体动量的变化 6．关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是（ ） A ．物体的动量等于物体所受的冲量 B ．物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小 C ．物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同 D ．物体的动量变化方向与物体的动量方向相同 7．A 、B 两个物体都静止在光滑水平面上，当分别受到大小相等的水平力作用，经过相等时间，则下述说法中正确的是（ ） A ．A 、B 所受的冲量相同 B ．A 、B 的动量变化相同 C ．A 、B 的末动量相同 D ．A 、B 的末动量大小相同
16．2 动量守恒定律（一）学案导学 教学目标： 理解动量的概念，明确动量守恒定律的内容，理解守恒条件和矢量性。理解“总动量”就是系统内各个物体动量的矢量和。 1．动量（momentum）及其变化 （1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位：kg·m/s 读作“千克米每秒”。 理解要点： ①状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。 ②相对性：这是由于速度与参考系的选择有关，通常以地球（即地面）为参考系。 ③矢量性：动量的方向与速度方向一致。运算遵循矢量运算法则（平行四边形定则）。 【例1】关于动量的概念，下列说法正确的是;( ) A．动量大的物体惯性一定大 B．动量大的物体运动一定快 C．动量相同的物体运动方向一定相同 D．动量相同的物体速度小的惯性大 （2）动量的变化量： 定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′，则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化。 强调指出：动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。 一维情况下：Δp=mΔυ= mυ2- mυ1矢量差 【例2】一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？
2．系统内力和外力 （1）系统：相互作用的物体组成系统。 （2）内力：系统内物体相互间的作用力 （3）外力：外物对系统内物体的作用力 分析上节课两球碰撞得出的结论的条件： 两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力的作用，使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计，所以说m1和m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。 注意：内力和外力随系统的变化而变化。 3．动量守恒定律（law of conservation of momentum） （1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。 （2）适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零 （3）公式：p1/+p2/=p1+p2即m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′ 或Δp1=-Δp2或Δp总=0 （4）注意点： ①研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞）。 ②矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先规定正方向； ③同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的） ④条件：系统不受外力，或受合外力为0。要正确区分内力和外力； 条件的延伸：a.当F内＞＞F外时，系统动量可视为守恒；（如爆炸问题。） b.若系统受到的合外力不为零，但在某个方向上的合外力为零，则这个方向的动量守恒。 例如：如图所示，斜面体A的质量为M，把它置于光滑的水平面上， 一质量为m的滑块B从斜面体A的顶部由静止滑下，与斜面体分离后以速 度v在光滑的水平面上运动，在这一现象中，物块B沿斜面体A下滑时， A与B间的作用力(弹力和可能的摩擦力)都是内力，这些力不予考虑。但 物块B还受到重力作用，这个力是A、B系统以外的物体的作用，是外力；物体A也受到重力和水平面的支持力作用，这两个力也不平衡(A受到重力、水平面支持力和B对它的弹力在竖
习 题 11-1 质量为m 的质点在平面Oxy 内运动，其运动方程为：t b y t a x ωω2sin ,cos ==。其中a 、b 和w 均为常量。试求质点对坐标原点O 的动量矩。 t a x v x ωωsin -== t b y v y ωω2cos 2== x mv y mv L y x O +-= )cos 2cos 22sin sin (t a t b t b t a m ωωωωωω?+?= )cos 2cos 22sin (sin t t t t mab ωωωωω?+?= )cos 2cos 2cos sin 2(sin t t t t t mab ωωωωωω?+?= )2cos (sin cos 22t t t mab ωωωω+= t mab ωω3cos 2= 11-2 C 、D 两球质量均为m ，用长为2 l 的杆连接，并将其中点固定在轴AB 上，杆CD 与轴AB 的交角为θ，如图11-25所示。如轴AB 以角速度w 转动，试求下列两种情况下，系统对AB 轴的动量矩。（1）杆重忽略不计；（2）杆为均质杆，质量为2m 。 图11-25 (1) θθ222sin 2)sin (2ml l m J z =?= θω22sin 2l m L z = (2) θθ220 2sin 3 2d )sin (2ml x x l m J l z ==?杆 θ22sin 3 8 ml J z = θ ω22sin 3 8 l m L z = 11-3 试求图11-26所示各均质物体对其转轴的动量矩。各物体质量均为m 。 图11-26 (a) ω23 1ml L O = (b) 22291)6(121ml l m ml J O =+= ω29 1ml L O -=
《动量和动量定理》学案 【学习目标】 .了解物理学中动量概念的建立过程。 2.理解动量和动量的变化及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体的动量变化。 3.理解冲量概念，理解动量定理及其表达式。 4.能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 【学习重点】 理解动量定理 【学习难点】 .理解动量定理的矢量性 2.利用动量定理解释实际问题 【知识链接】 上节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰撞，碰撞前后 的矢量和保持不变，因此 很可能具有特别的物理意义。 【导学流程】 一．动量 讨论:讨论下列问题，并说明理由 .动量是矢量还是标量？ 2.动量是过程量还是状态量？
3.动量与参考系的选择有没有关系？ 练习1 关于物体的动量，下列说法中正确的是（） A．动量越大的物体，其惯性一定越大 B．动量越大的物体，其速度一定越大 c．物体的加速度不变，其动量一定也不变 D．运动物体在任一时刻的动量方向，一定与该时刻物体的速度方向相同 二、动量的变化量 .知识回顾：速度变化量是某一运动过程的末速与初速的矢量差 2.类比“速度变化量”的定义给“动量变化量”下一个定义： 3.表达式△p= 4.讨论：△p是矢量还是标量？方向如何？ 提示： XX年06月05日速度变化的运算（在图中作出△v） XX年06月05日 XX年06月05日
XX年06月05日 XX年06月05日 类比：动量变化的运算（在图中作出△p） XX年06月05日 XX年06月05日 XX年06月05日 XX年06月05日 动量的变化量等于末状态动量减去初状态的动量，一维情况下，提前规定正方向，∆p的方向与△v的方向. XX年06月05日 例1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 三、冲量、动量定理 推导：用动量概念表示牛顿第二定律 XX年06月05日设一个物体质量为m，在恒力F作用下，在时刻t物体的速度为v，经过一段时间，在时刻t’物体的速度为v’，尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量变
16．3 动量守恒定律学案导学 教学目标： 能够系统内力和外力，明确动量守恒定律的内容，理解守恒条件和矢量性。理解“总动量”就是系统内各个物体动量的矢量和。 知识回顾： 1．动量（momentum）及其变化 （1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位：kg·m/s读作“千克米每秒”。 理解要点： ①状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。 ②相对性：这是由于速度与参考系的选择有关，通常以地球（即地面）为参考系。 ③矢量性：动量的方向与速度方向一致。运算遵循矢量运算法则（平行四边形定则）。 【例1】关于动量的概念，下列说法正确的是;( ) A．动量大的物体惯性一定大 B．动量大的物体运动一定快 C．动量相同的物体运动方向一定相同 D．动量相同的物体速度小的惯性大 （2）动量的变化量： 定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′，则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化。 强调指出：动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。 一维情况下：Δp=mΔυ= mυ2- mυ1矢量差 【例2】一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？
学习新知： 1．系统内力和外力 （1）系统：相互作用的物体组成系统。 （2）内力：系统内物体相互间的作用力 （3）外力：外物对系统内物体的作用力 分析上节课两球碰撞得出的结论的条件： 两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力的作用，使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计，所以说m1和m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。 注意：内力和外力随系统的变化而变化。 2．动量守恒定律（law of conservation of momentum） （1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。 （2）适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零 （3）公式：p1/+p2/=p1+p2即m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′ 或Δp1=-Δp2或Δp总=0 （4）注意点： ①研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞）。 ②矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先规定正方向； ③同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的） ④条件：系统不受外力，或受合外力为0。要正确区分内力和外力； 条件的延伸：a.当F 内＞＞F 外 时，系统动量可视为守恒；（如爆炸问题。） b.若系统受到的合外力不为零，但在某个方向上的合外力为零，则这个方向的动量守恒。 例如：如图所示，斜面体A的质量为M，把它置于光滑的 水平面上，一质量为m的滑块B从斜面体A的顶部由静止滑下， 与斜面体分离后以速度v在光滑的水平面上运动，在这一现象中， 物块B沿斜面体A下滑时，A与B间的作用力(弹力和可能的摩 擦力)都是内力，这些力不予考虑。但物块B还受到重力作用，这个力是A、B
y x 第十一章 动量矩定理 习题解 [习题11-1] 刚体作平面运动。已知运动方程为：2 3t x C =，24t y C =，3 2 1t = ?，其中长度以m 计，角度以rad 计，时间以s 计。设刚体质量为kg 10，对于通过质心C 且垂直于图平面的惯性半径m 5.0=ρ，求s t 2=时刚体对坐标原点的动量矩。 解： )(1223|2 2m x t C =?== )(1624|22m y t C =?== t t dt d dt dx v C Cx 6)3(2=== )/(1226|2s m v t Cx =?== t t dt d dt dy v C Cy 8)4(2=== )/(1628|2s m v t Cy =?== 2323)21(t t dt d dt d === ?ω )/(622 3 |22s rad t =?==ω → →→+=k v m M J L C Z Cz O )]([ω → → -+=k y mv x mv m L C Cx C Cy O ][2 ωρ → =→ ?-?+??=k L t O ]1612121665.0[10|2 2 → =→ =k L t O 15|2 )/(2 s m kg ?，→ k 是z 轴正向的单位向量。 [习题11-2] 半径为R ，重为W 的均质圆盘固结在长l ，重为P 的均质水平直杆AB 的B 端，绕铅垂轴Oz 以角速度ω旋转，求系统对转轴的动量矩。 解： g Pl l g P J AB z 3312 2,=??=
平动 )(a O 转动 绕定轴C )( b 转动 绕定轴1 )(O c 1 O 在圆弧上作纯滚动 )(d g l R W l g W g J l z 4)4(R W 412222,+=?+??=圆盘 ωω?+?=圆盘,,z AB z z J J L ω4) 4(3[222g l R W g Pl L z ++= ω)4443( 2 2 2 g WR g Wl g Pl L z ++= ω)4333(2 22g WR g Wl g Pl L z ++= ω)433( 2 2R g W l g W P L z ++= [习题11-3] 已知均质圆盘质量为m ，半径为R ，当它作图示四种运动时，对固定点1O 的动量矩分别为多大？图中l C O =1。 解：)(a 因为圆盘作平动，所以 ωω211ml J L z O O == 解：)(b → →→→?+=p r L L C C O 1 其中，质心C 的动量为0 ωω22 1 1mR J L Cz O = = 解：)(c ωω)2 1 (2211ml mR J L z O O +== 解：)(d 因为圆盘作平面运动，所以： ) (11→ +=C Z O Cz O v m M J L ω
16.2 动量和动量定理导学案 编写：高二年级组 一．动量 1.动量的定义： 2. 定义式： 3.单位： 4.说明：①瞬时性：动量的定义式中的v指物体的瞬时速度，从而说明动量与时刻或位置对应，是状态量。 ②矢量性：动量的方向与速度方向一致，运算遵循平行四边形定则。通常选地面为参考系。思考：匀速圆周运动的物体在运动过程中动量变化吗？为什么？ 二、动量的变化量： 1.定义：若某一运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′，则称：△p= p′－p 为物体在该过程中的动量变化（量）。 说明：动量变化△p也是矢量。一维情况下，Δp= mυ/- mυ 【例1】一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？ 思考讨论：以下几种运动的动量变化情况（即动量大小，方向的变化情况）。 1. 物体做匀速直线运动 2. 物体做自由落体运动 3．物体做平抛运动 4. 物体做匀速圆周运动 三、用动量概念表示牛顿第二定律 一质量为m的物体在一段时间Δt内受到一恒力F的作用，作用前后的速度分别为v和v/,请你用动量表示出牛顿第二定律。 最终你得到的表达式为：F=_________。物理意义：物体所受的力等于物体动量的_______ 。 四、动量定理 上式可以变形为Δp=FΔt,从中可以看出力越大，作用时间越长，物体的动量变化越大。说明FΔt这个量反映了力的作用对时间的积累效应。 1、冲量：定义：______与______________的乘积叫冲量。公式：I=_________。单位：______ __ _ 说明：①冲量是过程量，求冲量一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②冲量是矢量，冲量的方向不一定是力的方向，只有恒力冲量的方向才与力的方向相同。
高二物理 WL-10-02-142 第十六章第三节《动量守恒定律》复习导学案 编写人：路尔清 审核人：马涛 郑学城 郑光情 王雁飞 编写时间：2011-5-10 班级： 班 组别： 组名： 姓名： 【学习目标】 1、进一步理解动量守恒定律，利用守恒条件判系统动量是否守恒。（重点） 2、掌握用动量守恒定律建立方程的方法与技巧。（重点） 3、熟悉利用动量、能量、运动学公式解决综合性问题（重点、难点） 【学习方法：】练习、总结、归纳 【知识链接】 1、在位移-时间图象中，直线的斜率代表物体的 ，斜率的大小代表 大小，斜率的正负代表 。 2、物体动能定义式：K E = ；动量定义式： P ；动能K E 与动量大小P 关系式： 或 。 【学习过程】 知识点一：动量守恒定律及适用条件 问题一、动量守恒定律 1、内容： 。 2、动量守恒定律表达式： ； （两物体组成系统）。 3、动量守恒定律研究对象： 。 问题2：动量守恒定律的适用条件 1、理想守恒：系统 或 。 2、近似守恒：系统所受的合力不为零，但当 ，系统的动量近似看成守恒。 3、分方向守恒：系统在某一方向 ，系统在该方向上动量守恒。 例1、如图所示，A 、B 两物体的质量比m A ∶m B =3∶2，它们原来静止在平板车C 上，A 、B 间有一根被压缩了的弹簧，A 、B 与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑. ） （1）、若将A 、B 、弹簧看成一系统，该系统受哪些外 力？该系统动量是否守恒？ （2）、若将A 、B 、弹簧、小车看成一系统，该系统受
哪些外力？该系统动量是否守恒？ （3）将小车作为研究对象，小车受哪些外力？小车动量是否守恒？放手后小车将向什么方向运动？ 例2、在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹 簧，如图所示。用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统，下列说法中正确的是( ) A ．两手同时放开后，系统总动量始终为零 B ．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒 C ．先放开左手，再放开右手后，总动量向左 D ．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零 知识点二：动量守恒定律的应用 例3、（两物体构成的系统） 质量为10g 的子弹，以300m/s 的速度射入质量是30g 静止在水平桌面上的木块，并留在木块中。子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s ，这时木块的速度又是多大？ （请同学们先画出系统初、末两状态示意图） 例4、（多物体构成系统、多过程） 在水平光滑的冰面上，一小孩坐在静止的冰车中，小孩和冰车的总质量M ＝30 kg 。冰车上放有6枚质量均为m ＝0.25kg 的雪球，小孩先后将雪球沿同一方向水平掷出，出手时雪球相对地面的速度均为4.0 m/s 。求6枚雪球掷完后，冰车和小孩速度的大小。 例5、质量均为M 的两小车A 和B ，停在光滑的水平地面上，一质量为m 的人从A 车以水平速度v 跳上B 车，以v 的方向为正方向，则跳后A ，B 两车的速度分别为（ ）
第11章 动量矩定理 上一章我们学习了动量定理，它只是从一个侧面反映物体间机械运动传递时，动量的变化与作用在物体上力之间的关系。但当物体作定轴转动时，若质心在转轴上，则物体动量等于零，可见对于转动刚体而言，动量不再用来描述转动物体的物理量。在这一章里我们学习描述转动物体的物理量——动量矩，以及作用在物体上力之间的关系。 11.1 动量矩定理 11.1.1质点和质点系动量矩 1．质点的动量矩 如图11-1所示，设质点在图示瞬时A 点的动量为m v ,矢径为r ，与力F 对点O 之矩的矢量表示类似，定义质点对固定点O 的动量矩为 v r v M m ×=)(m o （11-1） 图11-1 图11-2 质点对固定点O 的动量矩是矢量，方向满足右手螺旋法则，如图11-1所示，大小为固 定点O 与动量AB 所围成的三角形面积的二倍，即 mvh =OAB =)(m M 0的面积Δ2v 其中，h 为固定点O 到AB 线段的垂直距离，称为动量臂。 单位为kg.m 2/s 。
质点的动量对固定轴z 的矩与力F 对固定轴z 的矩类似，如图11-2所示，质点的动量v m 在oxy 平面上的投影xy )m (v 对固定点O 的矩，定义质点对固定轴z 的矩，同时也等于质点对固定点O 的动量矩在固定轴z 上的投影。质点对z 轴的动量矩是代数量，即 z o xy o m =m M =m M Z )]([])[()(v M v v （11-2） 2．质点系的动量矩 质点系对固定点O 的动量矩等于质点系内各质点对固定点O 的动量矩的矢量和，即 ∑==n i i i o )(m 1v M L o （11-3） 质点系对固定轴z 的矩等于质点系内各质点对同一轴z 动量矩的代数和，即 Z o n i i i z z )(m =L ][L v M =∑=1 （11-4） 刚体作平移时动量矩的计算：将刚体的质量集中在刚体的质心上，按质点的动量矩计 算。 刚体作定轴转动时动量矩的计算： 设定轴转动刚体如图11-3所示，其上任一质点i 的质量为m i ，到转轴的垂直距离为i r ，某瞬时的角速度为ω，刚体对转轴z 的动量矩由式（11-4）得 图11-3 ω J =ω)r m (=) r ωr (m =)r v (m =)(m M =L z n i i i n i i i i n i i i i n i i i z ∑∑∑∑====1 21 1 1v z 即 ωJ =L z z （11-5）
第1讲动量和动量定理 ★★★考情微解读★★★ 见学生用书P092 微知识1 动量 1．定义：物体的质量与速度的乘积。 2．公式：p＝mv。 3．单位：千克·米/秒。符号：kg·m/s。 4．意义：动量是描述物体运动状态的物理量，是矢量，其方向与速度的方向相同。微知识2 动量变化 1．定义：物体的末动量p′与初动量p的差。 2．定义式：Δp＝p′－p。 3．矢量性：动量变化是矢量，其方向与物体的速度变化的方向相同。 微知识3 动量定理 1．内容：物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受力的冲量。2．表达式：p′－p＝I或mv′－mv＝Ft。 3．冲量：力与力的作用时间的乘积，即I＝Ft。 一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．动量是矢量，其方向与物体速度的方向相同。(√) 2．做匀速圆周运动的物体的动量不变。(×) 3．物体静止在水平面上是因为受到的支持力的冲量为零。(×) 4．合外力的冲量等于物体的动量变化。(√) 5．合外力的冲量等于各外力冲量的代数和。(×) 二、对点微练
1．(动量的理解)(多选)下列关于动量的说法正确的是( ) A．质量大的物体，动量一定大 B．质量和速率都相同的物体，动量一定相同 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改变，它的动量一定改变 解析根据动量的定义，它是质量和速度的乘积，因此它由质量和速度共同决定，故A 项错；又因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，但方向不一定相同，故B项错；一个物体的速率改变，则它的动量大小就一定改变，故C项对；物体的运动状态变化，则它的速度就一定发生了变化，它的动量也就发生了变化，故D项对。 答案CD 2．(冲量)(多选)恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，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 cosθ D．合力对物体的冲量大小为零 解析对冲量的计算一定要分清求的是哪个力的冲量，是某一个力的冲量、是合力的冲量、是分力的冲量还是某一方向上力的冲量。这一个力的冲量与另一个 力的冲量无关。B、D项正确。 答案BD 3．(动量定理)质量为m的物体在力F作用下做初速度为v1的匀加速直线运动，经时间t，物体的动量由mv1增到mv2，则( ) A．若该物体在2F力作用下经2t，则物体的动量变化量为4mv2－4mv1 B．若该物体在2F力作用下经2t，则物体的动量变化量为4mv2－3mv1 C．在2F力作用下经t，物体的动量变化量为2mv2 D．在2F力作用下经t，物体的动量变化量为2mv2－mv1 解析由动量定理得Ft＝mv2－mv1，则2F·2t＝4mv2－4mv1,2Ft＝2mv2－2mv1，故只有选项A正确。 答案 A 见学生用书P092
《动量和动量定理》学案 学习目标】 . 了解物理学中动量概念的建立过程。 2.理解动量和动量的变化及其矢量性，会正确计算做 维运动的物体的动量变化。 3.理解冲量概念，理解动量定理及其表达式。 4.能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 学习重点】 理解动量定理 学习难点】 . 理解动量定理的矢量性 2. 利用动量定理解释实际问题 知识链接】节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰 撞，碰 撞前后 的矢量和保持不变，因此很可能具有特别的物理意义。 导学流程】．动量 讨论: 讨论下列问题，并说明理由 . 动量是矢量还是标量？ 2. 动量是过程量还是状态量？
3. 动量与参考系的选择有没有关系？练习1 关于物体的动量，下列说法中正确的是（ A.动量越大的物体，其惯性一定越大 B.动量越大的物体，其速度一定越大c .物体的加速度不变， 其动量一定也不变 D.运动物体在任一时刻的动量方向，一定与该时刻物 体的速度方向相同 、动量的变化量 . 知识回顾：速度变化量是某一运动过程的末速与初速 的矢量差 2. 类比“速度变化量”的定义给“动量变化量”下一个 定义： 3.表达式△p= 4.讨论：△p 是矢量还是标量？方向如何？ 提示： XX年06月05 日速度变化的运算（在图中作出△ v） XX年06月05 XX年06月05
XX年06月05日 XX年06月05日 类比：动量变化的运算（在图中作出△p） XX年06月05 XX年06月05 XX年06月05 XX年06月05 动量的变化量等于末状态动量减去初状态的动量，一维 情况下，提前规定正方向，∆p的方向与^ v的方向 XX年06月05日 例1 、一个质量是0.1kg 的钢球，以6m/s 的速度水平向 右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s 的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 、冲量、动量定理 推导：用动量概念表示牛顿第二定律 XX年06月05日设一个物体质量为m在恒力F作用下， 在时刻t物体的速度为V，经过一段时间，在时刻t'物体 的速度为v'尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量变