动量定理解决流体问题 《动量和动量定理》解决评价单

动量定理解决流体问题《动量和动量定理》解决评

价单

甘肃静宁县文萃中学

2016级物理学科

《动量和动量定理》问题解决-评价单

班级:组名:姓名:时间:__________

【基础思维探究】

探究一:动量和动量变化

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(物体的动量发生变化，其动能一定变化。

1

探究二、冲量的与动量的关系

2(关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是()

a(物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大。

b(物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变。

c(物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向。

d(物体所受的合外力越大，它的动量变化越快。

探究三、动量定理的应用

3、质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰

撞前后的动量变化为________kg?m/s.若小球与地面的作用时间为

0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________n(取g,10m/s2) 4、排球运动是一项同学们喜欢的体育运动(为了了解排球的某些性能，某

————————————————————————————————————————我主动，我参与，我体验，我成功2016

级物理问题解决—评价单第1页(共2页)

甘肃静宁县文萃中学

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2016级物理学科

同学让排球从距地面高h1,1.8m处自由落下，测出该排球从开始下落到第一次反弹到最高点所用时间为t,1.3s，第一次反弹的高度为h2,1.25m(已知排球的质量为m,0.4kg，g取10m/s2，不计空气阻力(求:

(1)排球与地面的作用时间;

(2)排球对地面的平均作用力的大小(

5、如图所示，质量为m,2kg的物体，在水

平力f,8n的作用下，由静止开始沿水平面

向右运动(已知物体与水平面间的动摩擦因数

μ,0.2.若f作用t1,6s后撤去，撤去f后又经

t2,2s物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作

用时间t3,0.1s，碰墙后反向弹回的速度v′,6m/s，求墙壁对物体的平均作用力((g取10m/s2)

【多元评价】

————————————————————————————————————————我主动，我参与，我体验，我成功2016级物理问题解决—评价单第2页(共2页)

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动量和动量定理 导学案

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

动量定理习题课

动量定理习题课 教学目标：进一步明确动量定理的物理意义，学会用动量定理解决实际问题的方法 教学重点：动量定理的应用步骤、方法 教学难点：动量定理的矢量表达、受力分析以及物理量与过程的统一 教学方法：讲练结合 教学过程： 【复习引入】：动理定理的内容、表达式：Ft =mv ′-mv 各物理量的含义 说明：矢量性、因果性（合外力的冲量是动量变化的原因）、广泛性（变力和恒力匀适用）。 体现一种直接和间接计算冲量和动量的方法。 【讲授新课】 一、动量定理巧用 遇到涉及力、时间和速度变化的问题时.运用动量定理解答往往比运用牛顿运动定律及运动学规律求解简便。应用动量定理解题的思路和一般步骤为： (l)明确研究对象和物理过程; (2)分析研究对象在运动过程中的受力情况; (3)选取正方向,确定物体在运动过程中始末两状态的动量; (4)依据动量定理列方程、求解。 1、简解多过程问题。 例1、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。 分析与解：规定推力的方向为正方向,在物体运动的整个过程中,物体的初动量P 1=0,末动量P 2=O 。据动量定理有： 0 )((3212211=++-+t t t f t F t F 即：0 )645(4558=++-?+?f ，解得 N f 4= 说明：由例可知,合理选取研究过程，能简化解题步骤,提高解题速度。本题也可以用牛顿运动定律求解。同学们可比较这两种求解方法的简繁情况。 . 2、求解平均力问题 例2 、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，安全带伸直后长5m ，求安全带所受的平均冲量．（ g= 10m ／s 2 ） 分析与解：人下落为自由落体运动，下落到底端时的速度为： gh V 220= s m gh V /1020==∴ 取人为研究对象，在人和安全带相互作用的过程中，人受到重力mg 和安全带给的冲力 F ，取F 方向为正方向，由动量定理得： Ft=mV —mV 0 所以N t mV mg F 11000 =+ =，（方向竖直向下） 说明： 动量定理既适用于恒力作用下的问题，也适用于变力作用下的问题．如果是在变力作用下的问题，由动量定理求出的力是在t 时间内的平均值．

高中物理 动量和动量定理期末复习学案新人教版选修

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

流体力学动量定理实验

动量定理实验 一、概述 动量定理指出：流体微团动量的变化率等于作用在该微团上所有外力的矢量和。即某控制体内的动量在时间dt内的增量等于作用在控制体上所有外力在dt时间内的总冲量。 水射流冲击平板和内半球是用来验证动量定理的一个很好实例，本实验仪则采用水射流冲击平板通过称重系统测出冲击力。 二、实验目的： 1．测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。 2．测定动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动量力的相关性 3．将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。 三、设备性能与主要技术参数 1、该实验装置主要由：流量计、水泵、实验水箱、管嘴、蓄水箱和平衡秤等组成。 2、流量计采用LZS-15（60-600）L/h。 3、水泵为增压泵，最高扬程：10m，最大流量：10L/min，转速2800r/min，输入功率90W。 4、量器为平衡杆秤，上面刻度每小各格为2mm,称上平衡游码为150g。 5、实验水箱由有机玻璃制成，顶部装有称重装置，内部则有实验平板与管嘴，其中管嘴距平板距离为40mm，管嘴的内径为9mm。 6、蓄水箱由PVC板焊制而成。容积：35L。 四、实验原理 1、本实验装置给出计量杠杆为平衡杆称。 2、计算每个状态下的体积流量和质量流量 体积流量QV通过转子流量计直接得出读数，质量流量QM＝ρW·QV其中水的密度ρW可根据水温查得。 3、计算每个状态下水射流冲击模型的当地速度u。 由公式u0=Qv/A0 (m/s)计算管嘴出口处的水流速度，其中A0为喷嘴出口截面积（m2）。在地心引力的作用下，水射流离开喷嘴后要减速，当水流射到模板上时，当地

流体力学动量定实验

流体力学动量定实验

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动量定理实验 一、概述 动量定理指出：流体微团动量的变化率等于作用在该微团上所有外力的矢量和。即某控制体内的动量在时间dt内的增量等于作用在控制体上所有外力在dt时间内的总冲量。 水射流冲击平板和内半球是用来验证动量定理的一个很好实例，本实验仪则采用水射流冲击平板通过称重系统测出冲击力。 二、实验目的： 1．测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。 2．测定动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动量力的相关性 3．将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。 三、设备性能与主要技术参数 1、该实验装置主要由：流量计、水泵、实验水箱、管嘴、蓄水箱和平衡秤等组成。 2、流量计采用LZS-15（60-600）L/h。 3、水泵为增压泵，最高扬程：10m，最大流量：10L/min，转速2800r/min，输入功率90W。 4、量器为平衡杆秤，上面刻度每小各格为2mm,称上平衡游码为150g。 5、实验水箱由有机玻璃制成，顶部装有称重装置，内部则有实验平板与管嘴，其中管嘴距平板距离为40mm，管嘴的内径为9mm。 6、蓄水箱由PVC板焊制而成。容积：35L。 四、实验原理 1、本实验装置给出计量杠杆为平衡杆称。 2、计算每个状态下的体积流量和质量流量 体积流量QV通过转子流量计直接得出读数，质量流量QM＝ρW·QV其中水的密度ρW可根据水温查得。 3、计算每个状态下水射流冲击模型的当地速度u。 由公式u0=Qv/A0 (m/s)计算管嘴出口处的水流速度，其中A0为喷嘴出口截面积（m2）。在地心引力的作用下，水射流离开喷嘴后要减速，当水流射到模板上时，当地

动量导学案

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

运用动量定理求流体的冲力

运用动量定理求流体的冲力 1. 建立一种模型——柱体模型 对于流体问题，可沿流速v 的方向选取一段柱形流体，设在Δt 时间内通过某一横截面S 的流体长度为ΔL,如图（1）所示，若流体的密度为ρ,那么，在这段时间内流过该截面的流体的质量为t Sv L S ?=?=?ρρm 2. 掌握一种方法——微元法 当所取时间Δt 为足够短时，图（1）流体柱长度ΔL 甚短，相应的质量Δm 也很小。显然，选取流体柱的这一微小元段作为研究对象就称微元法。 图（1） 3. 运用一个规律——动量定理 求解这类问题一般运用动量定理，即流体微元所受的合外力的冲量等于微元动量的增量，即 合 ,下面举例说明： 例1. 在采煤方法中，有一种是用高压水流将煤层击碎而将煤采下，今有一采煤高压水枪，设水枪喷水口横截面积S=6cm 2，由枪口喷出的高压水流流速为v=60m/s ， 已知水的密度为ρ= kg/m 3，水流垂直射向煤层，试求煤层表面可能受到的最 大平均冲击力。 解析：采取微元法，设水柱冲击煤层时间△t,以这段水流柱为研究对象，受力如图所示，设其质量为，以初速度v 的方向为正方向，依题意，要使煤层表面可能的冲力最大，即水流柱受煤层的作用力最大，则柱体碰到煤层后其速度必与初速度大小相等，方向相反。 体积 体=Sv △t,质量△m= ρSv △t 由动量定理有：

所以（以原速率反弹，冲击力最大） 即，代入数值得。 由牛顿第三定律有水柱对煤层的最大冲击力是 练习1、最大截面S＝5m2的一艘宇宙飞船，以速度v＝10km/s在太空中航行时，进入静止的、密度ρ＝2×10－5 kg/m3的微陨石云中。如果微陨石与飞船相撞时都附着在飞船上，要使飞船维持原速度前进，飞船的推力应为多大？ 练习2. 在水平地面上放置一个氧气瓶，设瓶内高压氧气的密度为ρ,瓶口甚小，其横截面积为S。若打开阀门，当喷出氧气的速率为v时，求地面对氧气瓶的静摩擦力大小（在此过程中，瓶内氧气密度的变化忽略不计，且设氧气瓶保持静止状态）。 例2、一艘帆船在静水中由于风力的推动做匀速直线运动，帆面的面积为S，风速为v1，船速为v2（v2﹤v1），空气密度为ρ，帆船在匀速前进时帆面受到的平均风力大小为多少？（设空气碰到帆后随帆一起运动） 练习3（2016年全国一）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，求： (i) 喷泉单位时间内喷出的水的质量； (ii) 玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。

重大流体力学实验 2(不可压缩流体恒定流动的能量方程)

《流体力学》实验报告 开课实验室： DA126 2011 年 4月 18 日 学院 年级、专业、班 姓名 成绩 课程 名称 流体力学实验 实验项目 名 称 不可压缩流体恒定流动的能量方程实验 指导教师 教师评语 教师签名： 年 月 日 一、实验目的 1、掌握均匀流的压强分布规律以及非均匀流的压强分布特点； 2、验证不可压缩流体恒定流动中各种能量间的相互转换； 3、学会使用测压管与测速管测量压强水头、流速水头与总水头； 4、理解毕托管测速原理。 二、实验原理 流线为平行线的流动为均匀流，流线不平行的流动为非均匀流。对于恒定均匀流，元流上流体流速沿程不产生 变化，无加速度产生。非均匀流相反，元流上流通流速不断变化，有加速度产生，由此引起的惯性力不容忽略。根据流线变化是否强烈，非均匀流又分为急变流与突变流，近似平行时，称渐变流；流线变化剧烈时称急变流。均匀流、非均匀流上的压强分布规律各自不同。由于渐变流流线变化较缓并近似平行，通常近似按均匀流处理。均匀流、渐变流同一断面的压强分布规律满足如下的计算公式：z + p /ρg=c 但是非均匀流同一断面的压强不满足此式，也不能用能量方程求解，它根据流线弯曲方向不同而不同。当其惯性力与重力出现叠加时压强增大，这种情况出现在流体流动的凹岸；当惯性力与重力出现削减时压强减少，它出现再流体流动的凸岸，因此，凹岸压强大，凸岸压强小。 实际流体在流动过程中除遵循质量守恒原理外，必须遵循动量定理，质量守恒原理在一维总流中的应用为总流的连续性方程，动能定理在一维总流中的应用为能量方程。如下所示221121 A v A v Q Q === 2122222211112//2//-+++=++w h g v a g p z g v a g p z ρρ 实际流体中，总水头线始终 沿程降低，实验中可以从测速管的液面相对于基准面的高度读出。测压管水头等于总水头减其流速水头。Z+p/ρg=H-a 2 v /2g,断面平均流速用总水头减去该断面的测压管水头得到：av 2 /2g=H-(z+p/ρg).

流体力学概念总结

第一章绪论 1.工程流体力学的研究对象：工程流体力学以流体（包括液体和气体）为研究对象，研究流体宏观 的平衡和运动的规律，流体与固体壁面之间的相互作用规律，以及这些规律在工程实际中的应用。 第二章流体的主要物理性质 1.★流体的概念：凡是没有固定的形状，易于流动的物质就叫流体。 2.★流体质点：包含有大量流体分子，并能保持其宏观力学性能的微小单元体。 3.★连续介质的概念：在流体力学中，把流体质点作为最小的研究对象，从而把流体看成是： 1)由无数连续分布、彼此无间隙地； 2)占有整个流体空间的流体质点所组成的介质。 4.密度：单位体积的流体所具有的质量称为密度，以ρ表示。 5.重度：单位体积的流体所受的重力称为重度，以γ表示。 6.比体积：密度的倒数称为比体积，以υ表示。它表示单位质量流体所占有的体积。 7.流体的相对密度：是指流体的重度与标准大气压下4℃纯水的重度的比值，用d表示。 8.★流体的热膨胀性：在一定压强下，流体体积随温度升高而增大的性质称为流体的热膨胀性。 9.★流体的压缩性：在一定温度下，流体体积随压强升高而减少的性质称为流体的压缩性。 10.可压缩流体：ρ随T 和p变化量很大，不可视为常量。 11.不可压缩流体：ρ随T 和p变化量很小，可视为常量。 12.★流体的粘性：流体流动时，在流体内部产生阻碍运动的摩擦力的性质叫流体的粘性。 13.牛顿内摩擦定律：牛顿经实验研究发现，流体运动产生的内摩擦力与沿接触面法线方向的速度变 化（即速度梯度）成正比，与接触面的面积成正比，与流体的物理性质有关，而与接触面上的压强无关。这个关系式称为牛顿内摩擦定律。 14.非牛顿流体：通常把满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，此时不随dυ/d n而变化，否则称 为非牛顿流体。 15.动力粘度μ：动力粘度表示单位速度梯度下流体内摩擦应力的大小，它直接反映了流体粘性的 大小。 16.运动粘度ν：在流体力学中，动力粘度与流体密度的比值称为运动粘度，以ν表示。 17.实际流体：具有粘性的流体叫实际流体（也叫粘性流体）， 18.理想流体：就是假想的没有粘性（μ= 0）的流体 第三章流体静力学 1.★流体的平衡：（或者说静止）是指流体宏观质点之间没有相对运动，达到了相对的平衡。 2.★绝对静止：流体对地球无相对运动，也称为重力场中的流体平衡。 3.★相对平衡：流体整体对地球有相对运动，但流体对运动容器无相对运动，流体质点之间也无相 对运动，这种静止或叫流体的相对静止★：体积力：作用于流体的每一个流体质点上，其大小与流体所具有的质量成正比的力。在均质流体中，质量力与受作用流体的体积成正比，因此又叫。 4.★表面力：表面力是作用于被研究流体的外表面上，其大小与表面积成正比的力。 5.★压强：在静止或相对静止的流体中，单位面积上的内法向表面力称为压强。 6.等压面：在静止流体中，由压强相等的点所组成的面。 7.★位置水头（位置高度）：流体质点距某一水平基准面的高度。 8.压强水头（压强高度）：由流体静力学基本方程中的p/（ρg）得到的液柱高度。 9.★静力水头：位置水头z和压强水头p/（ρg）之和。 10.压强势能：流体静力学基本方程中的p/ρ项为单位质量流体的压强势能。

《动量和动量定理》学案

《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

16.2动量和动量定理_导学案

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。

高考物理 第六章 动量和动量守恒定律 第1讲 动量和动量定理学案.doc

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

高中物理动量定理专题(问题详解)-word

动量和动量定理的应用 知识点一——冲量（I） 要点诠释： 1.定义：力F和作用时间的乘积，叫做力的冲量。 2.公式： 3.单位： 4.方向：冲量是矢量，方向是由力F的方向决定。 5.注意： ①冲量是过程量，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②用公式求冲量，该力只能是恒力，无论是力的方向还是大小发生变化时，都不能用直接求出 1.推导： 设一个质量为的物体，初速度为，在合力F的作用下，经过一段时间，速度变为 则物体的加速度 由牛顿第二定律 可得， 即 （为末动量，P为初动量） 2.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 3.公式： 或 4.注意事项： ①动量定理的表达式是矢量式，在应用时要注意规定正方向； ②式中F是指包含重力在内的合外力，可以是恒力也可以是变力。当合外力是变力时，F应该是合外力在这段时间内的平均值； ③研究对象是单个物体或者系统； ④不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用与微观物体的高速运动。 5.应用： 在动量变化一定的条件下，力的作用时间越短，得到的作用力就越大，因此在需要增 大作用力时，可尽量缩短作用时间，如打击、碰撞等由于作用时间短，作用力都较大，如冲压工件； 在动量变化一定的条件下，力的作用时间越长，得到的作用力就越小，因此在需要减 小作用力时，可尽量延长作用时间，如利用海绵或弹簧的缓冲作用来延长作用时间，从而减小作用力，再如安全气囊等。 规律方法指导 1.动量定理和牛顿第二定律的比较 （1）动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律，而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律 （2）由动量定理得到的，可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形式， 即：物体所受的合外力等于物体动量的变化率。 （3）在解决碰撞、打击类问题时，由于力的变化规律较复杂，用动量定理处理这类问题更有其优越性。 4.应用动量定理解题的步骤 ①选取研究对象； ②确定所研究的物理过程及其始末状态； ③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况； ④规定正方向，根据动量定理列式； ⑤解方程，统一单位，求得结果。 经典例题透析 类型一——对基本概念的理解 1.关于冲量，下列说法中正确的是（） A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零 C.动量越大的物体受到的冲量越大 D.冲量的方向就是物体合力的方向 思路点拨：此题考察的主要是对概念的理解 解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A对；只要有力作用在物体上，

《动量和动量定理》学案

《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

高中物理模型：应用动量定理解决流体模型的冲击力问题

模型/题型：应用动量定理处理“流体模型”的冲击力问题 一、模型概述 1.研究对象：常常需要选取流体为研究对象，如水、空气等. 2.研究方法：隔离出一定形状的一部分流体作为研究对象，然后列式求解. 3.基本思路 (1)在极短时间Δt 内，取一小柱体作为研究对象. (2)求小柱体的体积ΔV ＝vS Δt (3)求小柱体质量Δm ＝ρΔV ＝ρvS Δt (4)求小柱体的动量变化Δp ＝v Δm ＝ρv 2 S Δt (5)应用动量定理F Δt ＝Δp 二、题型分类处理办法 模型一 流体类问题 通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常已知密度ρ 建立“柱状”模型，沿流速v 的方向选取一段柱形流体，其横截面积为S 模型二 微粒类问题 三、典型例题 1.(2016·全国卷Ⅰ·35(2))某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v 0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S )；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g .求： (1)喷泉单位时间内喷出的水的质量； (2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度. 答案 (1)ρv 0S (2)v 022g － M 2g 2ρ2v 02S 2

解析 (1)在刚喷出一段很短的Δt 时间内，可认为喷出的水柱保持速度v 0不变. 该时间内，喷出水柱高度Δl ＝v 0Δt ① 喷出水柱质量Δm ＝ρΔV ② 其中ΔV 为水柱体积，满足ΔV ＝ΔlS ③ 由①②③可得：喷泉单位时间内喷出的水的质量为 Δm Δt ＝ρv 0S (2)设玩具底板相对于喷口的高度为h 由玩具受力平衡得F 冲＝Mg ④ 其中，F 冲为水柱对玩具底板的作用力 由牛顿第三定律：F 压＝F 冲 ⑤ 其中，F 压为玩具底板对水柱的作用力，设v ′为水柱到达玩具底面时的速度 由运动学公式：v ′2－v 02 ＝－2gh ⑥ 在很短Δt 时间内，冲击玩具的水柱的质量为Δm Δm ＝ρv 0S Δt ⑦ 由题意可知，在竖直方向上，对该部分水柱应用动量定理 (F 压＋Δmg )Δt ＝Δmv ′ ⑧ 由于Δt 很小，Δmg 也很小，可以忽略，⑧式变为 F 压Δt ＝Δmv ′ ⑨ 由④⑤⑥⑦⑨可得h ＝ v 022g －M 2 g 2ρ2v 02S 2 2.如图所示，由喷泉中喷出的水柱，把一个质量为M 的垃圾桶倒顶在空中，水以速率v0、恒定 的质量增率(即单位时间喷出的质量)Δm Δt 从地下射向空中.求垃圾桶可停留的最大高度.(设水柱喷 到桶底后以相同的速率反弹) 答案 h ＝v 022g －M 2 g 8(Δt Δm )2 解析 设垃圾桶可停留的最大高度为h ，并设水柱到达h 高处的速度为vt ，则 v 2－v 02 ＝－2gh 得v 2＝v 02 －2gh 由动量定理得，在极短时间Δt 内，水受到的冲量为 FΔt＝2(Δm Δt ·Δt)v 解得F ＝2Δm Δt ·vt＝2Δm Δt v 02 －2gh 据题意有F ＝Mg 联立解得h ＝v 022g －M 2 g 8(Δt Δm )2 3. 有一宇宙飞船，它的正面面积S = 0.98m2，以v = 2×103 m/s 的速度飞入一宇宙微粒尘区，此尘区每立方米空间有一个微粒，微粒的平均质量m = 2×10﹣7 kg ，要使飞船速度保持不变，飞船的牵引力应增加多少？（设微粒与飞船外壳碰撞后附于飞船上）。 答案 0.78N 解析 选在时间△t 内与飞船碰撞的微粒为研究对象，其质量应等于底面积为S ，高为v △t 的圆柱体内微粒的质量 M=mSv △t ，初动量为0，末动量为mv 。 设飞船对微粒的作用力为F ，由动量定理得：F ?△t=Mv ﹣0 则 F===mSv 2 ； 根据牛顿第三定律可知，微粒对飞船的撞击力大小也等于mSv 2 ，则飞船要保持原速度匀速飞行牵引力应增加F ′ =F=mSv 2 ；

流体力学实验思考题解答(全)

流体力学课程实验思考题解答 （一）流体静力学实验 1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？ 答：测压管水头指γ p Z + ，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测 压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1的实测数据或实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2、 当0

高中物理第十六章动量守恒定律第2节动量和动量定理导学案

第十四章动量守恒定律 16.2动量和动量定理 【学习目标】 1．理解动量的概念，知道动量的含义，知道动量是矢量。 2．知道动量的变化也是矢量，会正确计算一维动量变化。 3．理解动量定理的内容，会用动量定理进行定量计算与定性分析有关现象。 重点：动量的概念 难点：一维动量变化。 【自主预习】 一、动量 (1)动量的定义：物体的质量和运动速度的乘积叫做物体的动量，记作p＝mv。动量是动力学中反映物体运动状态的物理量，是状态量。在谈及动量时，必须明确是物体在哪个时刻或哪个状态所具有的动量。在中学阶段，动量表达式中的速度一般是以地球为参考系的。 (2)动量的矢量性：动量是矢量，它的方向与物体的速度方向相同，服从矢量运算法则。 (3)动量的单位：动量的单位由质量和速度的单位决定。在国际单位制中，动量的单位是千克·米/秒，符号为kg·m/s。 (4)动量的变化Δp： 动量是矢量，它的大小p＝mv，方向与速度的方向相同。因此，速度发生变化时，物体的动量也发生变化。 设物体的初动量p＝mv，末动量p′＝mv′，则物体动量的变化 Δp＝p′－p＝mv′－mv。 由于动量是矢量，因此，上式是矢量式。 二、冲量 (1)定义：力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 (2)冲量是描述力在某段时间内累积效果的物理量。其大小由力和作用时间共同决定，是过程量，它与物体的运动状态没有关系，在计算时必须明确是哪一个力在哪一段时间上的冲量。(3)关于I＝Ft公式中t是力作用的时间，F必须是恒力。非恒力除随时间均匀变化的力可取平均值以外，一般不能用此式表达。 三、动量定理 (1)内容：物体在一个过程始末的动量变化量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＝F(t′－t) (3)理解 ①它反映了物体所受冲量与其动量变化量两个矢量间的关系，式子中的“＝”包括大小相等和方向相同(注意I合与初末动量无必然联系)。 ②式子中的Ft应是总冲量，它可以是合力的冲量，也可以是各力冲量的矢量和，还可以是外力在不同阶段冲量的矢量和。 ③动量定理具有普遍性，即不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，作用力不论是恒力还是变力，几个力作用的时间不论是相同还是不同都适用。 ④动量定理反映了动量变化量与合外力冲量的因果关系：冲量是因，动量变化是果。