高中物理(动量定理)

例1:一个从同一高度自由下落的玻璃，落在水泥地上易碎，落在松软的泥地上不易碎。这是因为:

一、落在水泥地上，玻璃冲力大增。

b、落在水泥地上，玻璃的动量变化很大。

C.玻璃落在混凝土地面上时，对玻璃的冲击力大，与混凝土地面的相互作用时间短，所以作用在混凝土地面上的力大。

D.玻璃落在水泥地面上，对它的冲击力和在软泥地面上一样大，但与水泥地面的相互作用时间短，所以作用在水泥地面上的力大。

解析:玻璃会不会碎，不取决于动量变化的大小，而取决于动量变化的速率，即动量变化与经过时间的比值。变化率越大，作用力越大。了解了这些，学生就基本掌握了动量定理的定性应用。

然后学生可以举出延长动作时间、减少动作时间和缩短动作时间、增加动作力的例子。

例2:一个质量65kg的人从高处跳下，以7m/s的速度触地，触地0.01s后停止。地面对他施加多大的力？为了安全，人跳下接触地面后，腿弯曲使人下蹲。如果1s后停止，地面受力是多少？这个数值会小于人体重力吗？并且根据你的计算，回答:什么情况下要考虑自己的重力？什么情况下可以无视自己的重力？(g=10m/s2)

解析:首先引导学生分析物理场景，确定人触地前后瞬时速度的方向和大小，确定初态和终态的动量，然后应用动量定律进行计算，找出对人的平均作用力。以便比较得出结论。

解法:以人的下落方向为正方向，人的初始动量为p=mv=65×7kg？m/s=435 kg？米/秒

人的最终动量是p`=0。

设对人的平均作用力为f，则动量定理为:(mg-f) t = p `-p。

对人的平均作用力是F=mg-

当t=0.01s时，F=44150N。

当t= 1s时，F=1085N。

注:动量定理与现实生活密切相关。在教学中，我们应该举出更多学生熟悉的例子，应用动量定理进行定性解释。应用动量定理求解垂直冲击力问题时，如果接触时间很短，自重可以忽略，否则自重不可忽略，如例2所示。当接触时间为ls时，有些同学可能会得出地面平均受力小于自重的结论。所以一般需要计算是否考虑自重。