1、【 精品教育资源文库 】 第一节 动量 动量定理 1考纲展示：动量、动量定理 动量守恒定律及其应用 弹性碰撞和非弹性碰撞 实验：验证动量守恒定律 2考纲变化：本章内容是模块 3 5 中的部分内容，考纲要求从 2017 年起由原来的 “ 选考内容 ” 调至 “ 必考内容 ” 3考情总结：本章内容是考纲要求由原来的 “ 选考内容 ” 调至 “ 必考内容 ” 调整后的第一次命题，考查点为动量守恒定律、动量定理的应用，题型为选择题 4命题预测：调至 “ 必考内容 ” 后，命题热点仍然集中在动量与能量、动量与牛顿运动定律的综合应用方面，也可能与电场、磁场、电磁感应综 合命题，难度可能是中等难度以上或较
2、难 5 2017 年考题分布 试卷试题 卷 T146 分 卷 T156 分 卷 T206 分 考查要点 反冲运动的应用 (火箭模型 ) 衰变过程中的动量守恒问题 动量定理的应用 说明：动量定理、动量守恒定律只限于一维情况 (对应学生用书第 104 页 ) 教材知识速填 知识点 1 动量 1定义：运动物体的质量和 速度 的乘积叫做物体的动量，通常用 p 来表示 2表达式： p mv. 3单位： kgm/s . 4标矢性：动量是矢量，其方向和 速度 方向相同 5动量、动能、动量 变化量的比较 动量 动能 动量变化量 定义式 p mv Ek 12mv2 p p p 矢标性 矢量 标量 矢量 特点 状
3、态量 状态量 过程量 【 精品教育资源文库 】 关联方程 Ek p22m， Ek12pv， p 2mEk， p2Ekv 易错判断 (1)物体的动能变化时动量一定变化 () (2)两物体的动量相等，动能也一定相等 () (3)动量变化的大小，不可能等于初、末状态动量大小之和 () 知识点 2 动量定理 1冲量 (1)定义：力和力的 作用时间 的乘积叫做这个力的冲量公式： I Ft. (2)单位：冲量的单位是 牛 秒 ，符号是 Ns . (3)方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向 相同 2动量定理 (1)内容：物体所受 合外力 的冲量等于物体 动量 的变化 (2)表达式： Ft p p p
4、. (3)矢量性：动量变化量的方向与 合外力 的方向相同，可以在某一方向上应用动量定理 易错判断 (1)动量定理描述的是某一状态的物理规律 () (2)物体所受合外力的冲量方向与物体末动量的方向相同 () (3)物体所受合外 力的冲量方向与物体动量变化的方向相同 () 教材习题回访 考查点：动量变化量的理解 1 (沪科选修 3 5P10T3)质量为 5 kg 的小球以 5 m/s 的速度竖直落到地板上，随后以 3 m/s的速度反向弹回若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为 ( ) A 10 kgm/s B 10 kgm/s C 40 kgm/s D 40 kgm/s 答案 D 考查点：
5、动量和动能的比较 2 (粤教选修 3 5P9T5)下列关于物体的动量和动能的说法，正确的是 ( ) A物体的动量 发生变化，其动能一定发生变化 B物体的动能发生变化，其动量一定发生变化 C若两个物体的动量相同，它们的动能也一定相同 D动能大的物体，其动量也一定大 【 精品教育资源文库 】 答案 B 考查点：动量定理的应用 3 (粤教版选修 3 5P9T4)在没有空气阻力的条件下，在距地面高为 h，同时以相等初速度v0 分别平抛、竖直上抛、竖直下抛一质量相等的物体 m，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量 p.有 ( ) A平抛过程较大 B竖直上抛过程最大 C竖直下抛过程较大 D三者一样
6、大 答案 B 考查点：动量定理的应用 4 (人教版选修 3 5P11T2改编 )在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力 F 的作用下，经过时间 t、通过位移 l 后，动量变为 p、动能变为 Ek.以下说法正确的是 ( ) A在 F 作用下，这个物体若经过位移 2l，其动量将等于 2p B在 F 作用下，这个物体若经过时间 2t，其动量将等于 2p C在 F 作用下，这个物体若经过时间 2t，其动能将等于 2Ek D在 F 作用下，这个物体若经过位移 2l，其动能将等于 4Ek 答案 B (对应学生用书第 105 页 ) 冲量的理解和计算 1冲量是矢量，它的方向是由 力的方向决定的，如果力的方向
7、在作用时间内不变，冲量的方向就跟力的方向相同如果力的方向在不断变化，如绳子拉物体做圆周运动时绳的拉力在时间 t 内的冲量，这时就不能说力的方向就是冲量的方向对于方向不断变化的力的冲量，其方向可以通过动量变化的方向间接得出 2冲量是过程量，说到冲量必须明确是哪个力在哪段时间内的冲量 3冲量和功 (1)冲量反映力对时间积累的效应，功反映力对空间积累的效应 (2)冲量是矢量，功是标量 【 精品教育资源文库 】 (3)冲量的正、负号表示冲量的方向，功的正、负号表示动力或阻力做功 题组通关 1甲 、乙两个质量相等的物体，以相同的初速度在粗糙程度不同的水平面上运动，甲物体先停下来，乙物体后停下来，则 (
8、 ) A甲物体受到的冲量大 B乙物体受到的冲量大 C两物体受到的冲量相等 D两物体受到的冲量无法比较 C 由题设可知两物体动量的变化量相等，据动量定理，两物体受到的冲量是相等的两物体不同时停下，是因为受到的合力 (即摩擦力 )的大小不相等，即两接触面的动摩擦因数不相等可知正确答案为 C. 2在一光滑的水平面上，有一轻质弹簧，弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端紧靠着一物体 A，已知物体 A 的质量 mA 4 kg，如图 611 所示现用一水平力 F 作用在物体 A 上，并向左压缩弹簧， F 做功 50 J 后 (弹簧仍处在弹性限度内 )，突然撤去外力 F，物体从静止开始运动则当撤去 F 后，弹簧弹
9、力对 A 物体的冲量为 ( ) 【导学号： 84370253】 图 611 A 20 Ns B 50 Ns C 25 Ns D 40 Ns A 弹簧的弹力显然是变力，因此该力的冲量不能直接求解，可以考虑运用动量定理： I p，即外力的冲量等于物体动量的变化由于弹簧储存了 50 J 的弹性势能，我们可以利用机械能守 恒求出物体离开弹簧时的速度，然后运用动量定理求冲量所以有： Ep12mv2， I mv.由以上两式可解得弹簧的弹力对 A 物体的冲量为 I 20 Ns.故选 A. 反思总结 变力冲量的计算方法 (1)平均值法：力随时间均匀变化时，该力的平均值为 F 12(Ft F0)， I12(Ft
10、 F0)t. 【 精品教育资源文库 】 (2)图象法：如图所示，该图线与时间轴围成的 “ 面积 ”( 图中阴影部分 )表示了力在时间 t 内的冲量 (3)根据动量定理求变力冲量 动量定理的理解与简单应用 1动量定理的理解 (1)方程左边是物体受到的所有力的总冲量，而不是某一个力的冲量其中的 F 可以是恒力，也可以是变力，如果合外力是变力，则 F 是合外力在 t 时间内的平均值 (2)动量定理说明的是合外力的冲量 I 合 和动量的变化量 p 的关系，不仅 I 合 与 p大小相等而且 p 的方向与 I 合 方向相同 (3)动量定理的研究对象是单个物体或物体系统系统的动量变化等于在作用过程中组成系
11、统的各个物体所受外力冲量的矢量和而物体之间的作用力 (内力 )，由大小相等、方向相反和等时性可知不会改变系统 的总动量 (4)动力学问题中的应用在不涉及加速度和位移的情况下，研究运动和力的关系时，用动量定理求解一般较为方便不需要考虑运动过程的细节 2用动量定理解释的两类现象 (1)物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小 (2)作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小 多维探究 考向 1 用动量定理解释生活现象 1玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地撞击过程中 ( ) A玻璃杯的动量较
12、 大 B玻璃杯受到的冲量较大 C玻璃杯的动量变化较大 D玻璃杯的动量变化较快 D 玻璃杯从相同高度落下，落地时的速度大小是相同的，落地后速度变为零，所【 精品教育资源文库 】 以无论落在水泥地面上还是草地上，玻璃杯动量的变化量 p 是相同的，又由动量定理 I p，知受到的冲量也是相同的，所以 A、 B、 C 都错由动量定理 Ft p得 F p/t，落到水泥地面上，作用时间短，动量变化快，受力大，容易碎， D 对 2把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带就会从重物下抽出，这个现象的原因是 ( ) A在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大 B在迅速拉
13、动纸带时，纸带给重物的摩擦力小 C在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的冲量大 D在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大 C 缓缓拉动纸带时，所用时间较长，摩擦力对物体的冲量大，故选项 C 正确 考向 2 用动量定理求平均作用力 3高空作业须系安全带，如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h(可视为自由落体运动 )，此后经历时间 t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间 安全带对人的平均作用力大小为 ( ) A.m 2ght mg B.m 2ght mg C.m ght mg D.m ght mg A 设高空作业人员自由下落 h 时的速度为 v，则 v2 2gh，得 v 2gh，设安全带对人的平均作用力为 F，由动量定理得 (mg F) t 0 mv，解得 Fm 2ght mg. 4一个质量为 0.18 kg 的垒球，以 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小为 45 m/s，若球棒与垒球的作用时间为 0.01 s球棒对垒球的平均作用力的大小为 ( ) A 450 N B 810 N C 1 260 N D 360 N C 取垒球飞向球棒的方向为正方向 初动量 p mv 0.1825 kgm/s 4.5 kg
