【情境引入】
1、高速飞来的石头可以撞坏静止的飞机,静止的小鸟也可以撞坏高速飞来的飞机。
2、鸡蛋从同一高度下落到地面,落在硬地面会碎,落在软海绵上不会碎。为什么?
3、运动场上摔倒,落地动作如何做才不易受伤?
【动量】
动量:运动物体的质量和它的速度的乘积。 公式:
P=mv
注:动量是矢量,其方向和速度的方向相同。
【动量定理】
例:质量为m的物体放在光滑水平面上,在恒力F的作用下,沿力的方向速度由v变到v′,作用的时间是t,证明:
Ft=mv′-mv
动量定理:物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量。公式
F﹒△t=mv′-mv
冲量:力与力作用的时间的乘积。
【动量定理的其妙之处】
要使运动的物体停下,则其动量变化等于mv,由动量定理知Ft=0-mv,因此,若作用时间越短,则作用力越大;若作用时间越长,则作用力越小。
生活应用:接篮球;鸡蛋落地;由高处跳下(或不小心摔跤)。
【动量守恒定律】
系统:两个物体相互作用时,把这两个物体当成一个整体,这个整体叫系统。
外力:系统外部的物体对系统的作用力叫外力。
例题:质量分别为m1、m2的两个物体,碰撞前的速度分别为v1、v2,碰碰后的速度分别变为 ,证明:
通过实验验证结论正确。
动量守恒定律:物体在碰撞时,如果系统所受到的合外力为零,则系统的总动量保持不变。公式:
理解动量守恒定律:质量分别为m1和m2的两个物体,碰撞前的速度分别为v1和v2,碰撞后的速度分别变为,则碰撞前的总动量与碰撞后的总动量相等。
【习题应用】
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?
2、一个重700g的棒球,以5.0m/s的速度向人迎面飞来,接球者正对棒球施加45.0N的力,需要多久才能使棒球停止运动?
3、把质量为1kg的铁球在沙坑上方从静止释放,下落1s后,落到沙子表面上,又经过0.2s,铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变,请用两种方法求铁球在沙搞里运动时沙子对铁球的阻力。(g=10m/s2)
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