动量定量.doc

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1、动量定量动量定量电子课文电子课文实验实验鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破现在，在地板上放一块泡沫塑料垫我们尽可能把鸡蛋举得高高的，然后放开手，让鸡蛋落到泡沫塑料垫上，看看鸡蛋会不会被打破（图 73）你试一试就会看到，鸡蛋是不会被打破的学了动量定理，你就能够解释这类现象了动量定理动量定理 现在我们研究，一个具有一定动量的物体，在合力的作用下，经过一段时间，它的动量变化跟所受合力的冲量有什么关系设一个质量为 m 的物体，初速度为 v，初动量为 p=mv，在合力 F 的作用下，经过一段时间 t，速度变为 v，末动量为p=mv（图 74）物体的加速度 a=（v-v）/t，由牛顿第二定律 F

2、=ma=（mv-mv）/t 可得Ftmv-mv即 Ft=p-p上式表示，物体所受合力的冲量等于物体的动量变化物体所受合力的冲量等于物体的动量变化这个结论叫做动量定理动量定理我们在前一节得到的公式 Ft=mv，其实是动量定理的特殊情形，即初动量为零的情形在动量定理的上述推导中，我们假定力是恒定的实际上，物体所受的力通常不是恒定的用球棒打击垒球，用铁锤钉钉子，垒球和钉子所受的作用力就不是恒定的可以证明，动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间而变化的变力对于变力的情况，动量定理中的 F 应理解为变力在作用时间内的平均值应用举例应用举例 用铁锤钉钉子，铁锤受到钉子的作用，在很短的时间内动量变为零由动量

3、定理知道，铁锤受到很大的作用力，同时钉子受到很大的反作用力，于是钉子被钉进去铁锤的质量越大，打到钉子上的速度越大，即铁锤的动量越大，钉子受到的力就越大用冲床冲压钢板（图 75），冲头的动量在短时间内变为零，钢板受到很大的作用力，于是钢板被冲断在上述例子中，作用时间很短，得到很大的作用力，而被人们所利用相反，有时需要延长作用时间，减小力的作用在轮渡的码头上装有橡皮轮胎，轮船停靠码头时靠到橡皮轮胎上，轮胎发生形变，作为缓冲装置，可以延长作用时间，减小轮船停靠时所受的力（图 76）火车车厢也有缓冲装置，用来减小车厢之间的相互作用力在搬运玻璃等易碎物品时，箱子里要放些碎纸、刨花、泡沫塑料等，以减少搬运

4、中的损坏跳远时，要跳在沙坑里，以延长作用时间，保证安全接迎面飞来的篮球，手接触到球以后，两臂随球后引至胸前把球接住，以延长篮球与手的接触时间，减小篮球对手的作用力（图 77）【例题】 一个质量为 0.18kg 的垒球，以 25m/s 的水平速度飞向球棒（图 78），被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为 45m/s设球棒与垒球的作用时间为 0.01s，球棒对垒球的平均作用力有多大？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短时间内，力的大小先是急剧地增大，然后又急剧地减小为零在冲击、碰撞一类问题中，相互作用的时间很短，力的变化都具有这个特点动量定理适用于变力，因此，可以用动量定理求球棒对垒球的平均作用力由题中所给的量可以算出垒球的初动量和末动量，由动量定理即可求出垒球所受的平均作用力解 取垒球飞向球棒时的方向为正方向垒球的初动量为p=mv=0.1825kgm/s=4.5kgm/s垒球的末动量为p=mv=-0.1845kgm/s=-8.1kgm/s由动量定理可得垒球所受的平均力为垒球所受的平均力的大小为 1260N，负号表示力的方向与所选的正方向相反，即力的方向与垒球飞回的方向相同