《量與動量定律》教案(新民教版必備)會員分享,在線閱讀。 人文圖書館在線檢索。
一、 2 動量與動量定律教案學習目標: 1. 了解動量的定義,理解動量的矢量性質 2. 理解動量定律的含義和表達,并用它來求解實際問題 重點難點: 1.通過公式推導 感受牛頓第二定理的不同表達方式 2.通過動量定律的推導與應用,進一步熟悉概念,理解自學的應用: 1.運用動量的概念表達牛頓第二定理 1 推理過程 物體受到恒定的力作勻變直線運動,物體在t時刻的初速度為v,在t時刻的終速度為v . 意義: _ 反映動量的變化,物體動量的變化率等于它 _ 二、動量定律 1 沖量 (1) 概念: _ 和 _ (2) 定義公式的乘積: I_ . (3)數學意義:沖量是反映功率_累積療效的數學量,功率越大,作用時間越長,沖量越大_(4)單位:在國際單位制中,單次沖動
2. 位是_,符號是_ (5) 向量:力的方向和力 _2 動量定律 (1) 內容:一個物體在一個過程的開始和結束時的_等于力_ (2) 公式:Ft_ or _I.3 動量定律與牛頓第二定理 (1) 聯系: 動量定律與牛頓第二定理的數學本質是_,但在很多問題中,動量定律更方便應用 (2 ) 微分反射 對應關系不同:牛頓第二定理反映了_之間的瞬時對應關系; 而動量定律反映的是力在一定運動過程中對時間(沖量)的積累與過程物體_的對應關系。 范圍不同:牛頓第二定理只適用于宏觀物體的低速運動,不適用于高速物體和_,動量定律是_的典型例子:圖1662例1,如如圖1662所示,以37°的角度質量為5公斤的物體沿斜坡滑動
3、接下來,物體與斜面的動摩擦素數為0.2。 求物體下落2秒內各力作用在物體上的沖量和外力合力(g為10m/s2, .6, .8)的沖量。 在沿坡下降過程中動量定理動碰動公式,在重力、支撐力和摩擦力的作用下,沖量IFt為矢量重力沖量,垂直向上支撐力的沖量為,向下摩擦力的沖量為垂直于斜坡的力為25100.82 ,方向沿斜面向下 外力I和F的沖量t()t(5100.60.25100.8) ,方向沿斜面向上 答案:重力:100N
4. s,方向垂直向上; 支撐力:80Ns,方向垂直于斜坡向下; 摩擦力:16Ns,方向為順坡向下; 合力:44Ns,方向是沿斜坡向上 桿下要墊很厚的海綿墊,為什么? 假設一個質量為70kg的撐桿跳運動員在越過橫桿后從h5.6m的高度落下,然后分別在t11s和t20.1s后停下來嘗試比較兩者。 海綿墊和沙坑對運動員的排斥力分析:若定義垂直方向為正方向,則運動員落地(接觸海綿或沙坑)的初始和最終動量為pmvm,合外力p0是FFNmg 。牛頓第二定理的動量所描述的公式F是FNmg,所以當FNmg落在海綿墊上時,t11s,則FN1(7010)
5.落入沙坑時,t20.1s,FN2(7010)放在上海棉墊上后,運動員發生相同動量變化的時間延長,同時,與運動員之間的接觸與 FN25.6FN1 相比,運動員和地面(海綿墊)減少。 答案:意見題引導基礎訓練圖16661 物體A、B用輕繩連接,在輕彈簧下靜止不動,如圖1666A所示,物體A的質量為m,物體B的質量為M.當連接A、B的繩索突然斷掉時,物體A上升通過某一位置時的速度為v。 此時,物體B下落速度的大小為u,如圖B所示,在這段時間內,彈簧的彈力作用在物體A上的沖量為() 有兩個質點a 2kg的質量在光滑的水平面上,質量為
6. a點在水平恒力Fa4N的作用下從靜止開始運動4s,質點b在水平恒力Fb4N的作用下從靜止開始運動4m。 比較這兩個粒子所經歷的過程,可以得到正確的推論是 ()A 粒子a的位移大于粒子b的位移 B 粒子a的終速度小于粒子b的終速度 C力Fa所做的功大于力Fb所做的功D力Fa的沖量小于力Fb的沖量如圖1663所示,在與水平方向成一定角度的力F的作用下,質量為m的物體以恒定速度v向前運動t秒,在此期間物體受到力F的沖量和合成外力的沖量。 For ()AFt,,, ,04 (2009年上海中考) 2009年,中國男子冰球隊首次獲得世界錦標賽季軍,引發了人們對冰球的興趣
7.注意冰球在水平湖面上的滑行可以簡化為如下過程:如圖1667所示,玩家將冰球(作為質點)從O點推到A點沿直線OO,然后冰球沿AO滑行,最后停在C點。已知冰層與冰球之間的動摩擦素數為m,冰球的質量為m,ACL,COr,重力加速度為g。 圖1667 (1)求冰球在A點的速度; (2)求冰球從O點運動到A點過程中遇到的沖量大小; (3) 如果 B 段湖面與冰球的動摩擦素數減小為 0.8,則只能滑到 C 點的冰球可以停在 O 點,求 A 點和 B 點的距離. 圖16685 如圖1668所示 l和m已知(l為擺長,m為擺球的質量),最大擺角大于5時,當球擺到B點時 又向左移動,質量為M的物體放在光滑的水平面上,在水平恒力的作用下向右移動
8、運動開始時,要使兩個物體的動量相等,作用在物體上的恒定力應為多少? 6 國產水刀超高壓數控萬能水切割機以其神奇的切削性能在上海國際展覽中心舉辦的第五屆國際車床展上引起了轟動。 可切割40mm厚的板材、50mm厚的花崗巖等材料 水刀是對普通水加壓使其以m/s的速度從直徑為0.2mm的噴嘴射出的水刀。 我們知道,任何物質的浮力都是有一定限度的。 下表列出了一些材料所能承受的浮力極限。 A 橡膠 大理石 1.21082. 鑄鐵 8. 工具鋼 6. 構想一個截面積為S,垂直入射率為v800m/s的水射流。 水射流接觸物料后,速度

9、度數為零,不粘附物質,水的密度為1./m3,則: (1)推導出水射流形成的浮力p的表達式; (2) 確定水刀不能切割以上材料中的哪些材料 圖16697 如圖1669所示。將兩個質量為M10.5kg和M21.49kg的物體分別固定在一個光彈簧的兩端,放在光滑的水平面上, M1 靠在光滑的垂直墻上。 一枚質量為 M0.01kg 的炮彈以 600m/s 的水平速度射入 M2。 最后,M1 和 M2 都會向右移動。 找到 M1 上垂直墻的沖量解釋。 學習 1. 1.2. 速度所受的力 2. 1. (1) 力的作用時間 (2) Ft (3) 時間大 (4) 牛頓秒 Ns (5) 同 2. (1) 動量變化量沖量(2)pp2p1
10. 3. (1) 同(2)力和加速度動量變化 微觀粒子一般適用于基礎訓練 1選D 彈簧的彈力是變力,作用時間t也是未知的,所以不能用公式IFt直接估算,應該用動量法求解,對于物體A:I mgtmv動量定理動碰動公式,對于物體B:MgtMu,結合兩個公式可以得到I mvmu。 那么D選項是正確的。 2 選擇交流質點a 的位移m。 根據動量定律,vam/s8m/s,根據動能定律,vbm/s4m/s,力Fa所做的功為J64J,力Fb所做的功為J16J,力的沖量Fa是 ,力 Fb 的沖量是 Ibpbm(vb0)2(40)Ns8Ns。 綜上,A可得,C選項正確3個選擇
11. D力F的沖量是力F與作用時間的乘積IFFt。 物體以恒定速度v向前運動,合力為零,合力的沖量也為零,故選項D正確 4 分析:(1)自:vA(2)由ImvA,將vA代入Im(3) 設A點與B點的距離為x,由mgx0.8mg(Lrx)0mv,將vA代入xL4r。 答案:(1)(2)m(3)L4r5分析:擺球在B點的動量:p1m。 為使兩個動量相同,F 動作的時間為 t(n)T。 根據動量定律 FtMv。 即:Ftm 其中T2合并得到Fmg(n0,1,2,3) 答案:mg(n0,1,2,3)6 分析:以t時間內噴出的水為研究對象,質量這部分水為mSvt,這部分水經過的時間t后,v變為0,進水和出水方向為正
12、方向,對于這部分水,由動量定律得到:Ftm(0v),得到:FSv2,pv2,代入數據得到:p6.。 因此,水刀不能切割C鑄鐵和D工具鋼 答案:(1)pv2(2)不能切割C鑄鐵和D工具鋼。 7、分析:設彈丸M和物體M2碰撞的共同速度為v,則M2和M的動量守恒有:Mv(MM2)v,當M2和M2時M以共同的速度v壓縮彈簧(向左方向)然后回到碰撞初始位置,由于機械能守恒,M2和M的共同率的大小仍然為v(向右方向),此時垂直墻與M1相對 墻的排斥力為零,以M1、彈簧、M2、M組成的系統為研究對象,從M2、M作用到初始位置的全過程,墻對M1的沖量為I,則系統的動量定律有:I(M2M)v(M2M)v,由以上兩式可得:.,即系統的沖量大小wall to M1為12Ns,方向向右 答案:大小為12Ns,方向向右
