《高考物理一轮复习全国课件：第六章 碰撞与动量守恒 基础课1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习全国课件：第六章 碰撞与动量守恒 基础课1（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 高考导航 考点内容要求高考 全国卷 三年命题情况对照分析 201520162017 动动量 动动量定理 动动量 守恒定律及其应应用 卷 T35 2 动动量 守恒和能量守恒 卷 T35 2 动动量 守恒和能量守恒 卷 T35 2 动动量 定理和能量观观点 卷 T35 2 动动量 守恒和能量守恒 卷 T35 2 动动量 守恒和能量守恒 卷 T14 动动 量守恒定律 的应应用 卷 T20 动动 量定理的应应 用 弹弹性碰撞和非弹弹性碰撞 实验实验 七 验证动验证动 量守恒 定律 说说明 只限于一维维 基础课1 动量和动量定理 动动量 1 定义 运动动物体的质质量和 的乘积积叫做物体的动动量 通常用
2、p来表示 2 表达式 p 3 单位 4 标矢性 动动量是矢量 其方向和方向相同 知识识排查查 速度 mv kg m s 速度 冲量 1 定义 力和力的的乘积积叫做这这个力的冲量 公式 I 2 单位 冲量的单单位是 符号是 3 方向 冲量是矢量 冲量的方向与力的方向 作用时间 Ft 牛 秒N s 相同 1 内容 物体所受的冲量等于物体的变变化 2 表达式 Ft p p p 3 矢量性 动动量变变化量的方向与的方向相同 可以在某一方向上用动动量 定理 动动量定理 合外力动量 合外力 1 2017 北京西城区模拟 多选选 关于动动量和冲量 下列说说法正确的是 A 物体所受合外力的冲量的方向与物体动动
3、量的方向相同 B 物体所受合外力的冲量等于物体动动量的变变化 C 物体所受合外力的冲量等于物体的动动量 D 物体动动量的方向与物体的运动动方向相同 解析 物体所受合外力的冲量的方向与合外力的方向相同 与物体动动量变变化量的 方向相同 与动动量的方向不一定相同 故选项选项 A错误错误 由动动量定理可知 物体 所受合外力的冲量等于物体动动量的变变化 故选项选项 B正确 C错误错误 物体的动动量p mv 故物体动动量的方向与物体的运动动方向相同 选项选项 D正确 答案 BD 小题题速练练 2 一质质量为为m 100 g的小球从高h 0 8 m处处自由下落 落到一个厚软垫软垫 上 若从 小球接触软垫软
4、垫 到小球陷至最低点经历经历 了t 0 2 s 以向下为为正方向 则则在这这段时时 间间内 软垫对软垫对 小球的冲量为为 重力加速度大小g取10 m s2 A 0 4 N s B 0 4 N s C 0 6 N s D 0 6 N s 答案 D 冲量 动量及动量变化的计算 1 冲量的计算方法 1 计计算冲量可以使用定义义式I Ft求解 此方法仅仅限于恒力的冲量 无需考虑虑物 体的运动动状态态 2 利用F t图图象计计算 F t围围成的面积积可以表示冲量 该该种方法可以计计算变变力 的冲量 2 动量 动能 动量变化量的比较 1 多选选 对对任何一个固定质质量的物体 下列说说法正确的是 A 物体的
5、动动量发发生变变化 其动动能一定发发生变变化 B 物体的动动量发发生变变化 其动动能不一定发发生变变化 C 物体的动动能发发生变变化 其动动量一定发发生变变化 D 物体的动动能发发生变变化 其动动量不一定发发生变变化 解析 物体的动动量发发生变变化 可能是方向改变变也可能是大小改变变 所以物体的 动动能不一定发发生变变化 故选项选项 A错误错误 B正确 物体的动动能变变化 速度大小一 定变变化 则动则动 量一定发发生变变化 故选项选项 C正确 D错误错误 答案 BC 2 2018 河南郑州市调研 多选选 如图图1所示 两个质质量相等的物体在同一高度沿倾倾 角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑
6、 不计计空气阻力 在它们们到达斜面底 端的过过程中 A 重力的冲量相同 B 斜面弹弹力的冲量不同 C 斜面弹弹力的冲量均为为零 D 合力的冲量不同 图1 答案 BD 3 2017 安徽合肥一模 质质量为为0 2 kg的球竖竖直向下以6 m s 的速度落至水平地面 再 以4 m s的速度反向弹弹回 取竖竖直向上为为正方向 在小球与地面接触的时间时间 内 关于球的动动量变变化量 p和合外力对对小球做的功W 下列说说法正确的是 A p 2 kg m s W 2 J B p 2 kg m s W 2 J C p 0 4 kg m s W 2 J D p 0 4 kg m s W 2 J 答案 A 4
7、2017 全国卷 20 多选选 一质质量为为2 kg的物块块在合外力F的作用下从静止开始 沿直线线运动动 F随时间时间 t变变化的图线图线 如图图2 所示 则则 A t 1 s时时物块块的速率为为1 m s B t 2 s时时物块块的动动量大小为为4 kg m s C t 3 s时时物块块的动动量大小为为5 kg m s D t 4 s时时物块块的速度为为零 图2 答案 AB 动量定理的理解和应用 1 理解动量定理的要点 1 应应用动动量定理时时研究对对象既可以是单单一物体 也可以是系统统 当为为系统时统时 不 考虑虑内力的冲量 2 求合力的冲量的方法有两种 第一先求合力再求合力冲量 第二求出
8、每个力的 冲量再对对冲量求矢量和 3 动动量定理是矢量式 列方程之前先规规定正方向 2 用动量定理解释现象 1 p一定时时 F的作用时间时间 越短 力就越大 时间时间 越长长 力就越小 2 F一定 此时时力的作用时间时间 越长长 p就越大 力的作用时间时间 越短 p就越小 分析问题时问题时 要把哪个量一定 哪个量变变化搞清楚 3 动量定理的两个重要应用 1 应应用I p求变变力的冲量 2 应应用 p F t求动动量的变变化量 典例 一辆轿车辆轿车 强行超车时车时 与另一辆辆迎面驶驶来的轿车轿车 相撞 两车车相撞后 两车车车车 身因相互挤压挤压 皆缩缩短了0 5 m 据测测算两车车相撞前速率约为
9、约为 30 m s 则则 1 试试求车祸车祸 中车车内质质量约约60 kg的人受到的平均冲力是多大 2 若此人系有安全带带 安全带带在车祸过车祸过 程中与人体的作用时间时间 是1 s 求这时这时 人 体受到的平均冲力为为多大 解析 1 两车车相撞时认为时认为 人与车车一起做匀减速运动动直到停止 位移为为0 5 m 答案 1 5 4 104 N 2 1 8 103 N 用动量定理解题的基本思路 1 下列解释释中正确的是 A 跳高时时 在落地处垫处垫 海绵绵是为为了减小冲量 B 在码头码头 上装橡皮轮轮胎 是为为了减小渡船靠岸过过程受到的冲量 C 动动量相同的两个物体受相同的制动动力作用 质质量小
10、的先停下来 D 人从越高的地方跳下 落地时时越危险险 是因为为落地时时人受到的冲量越大 解析 跳高时时 在落地处垫处垫 海绵绵是为为了延长长作用时间时间 减小冲力 不是减小冲量 故选项选项 A错误错误 在码头码头 上装橡皮轮轮胎 是为为了延长长作用时间时间 从而减小冲力 不 是减小冲量 故选项选项 B错误错误 动动量相同的两个物体受相同的制动动力作用 根据动动 量定理Ft mv 则则知运动时间动时间 相等 故选项选项 C错误错误 从越高的地方跳下 落地时时 速度越大 动动量越大 则则冲量越大 故选项选项 D正确 答案 D 图3 解析 根据动动量定理得 p mgt 60 10 1 kg m s
11、600 kg m s 故选项选项 A正确 答案 A 3 质质量为为1 kg的物体做直线线运动动 其速度 时间图时间图 象如图图4所示 则则物体在前10 s 内和后10 s内所受外力的冲量分别别是 A 10 N s 10 N sB 10 N s 10 N s C 0 10 N sD 0 10 N s 图4 解析 由图图象可知 在前10 s内初 末状态态的动动量相同 p1 p2 5 kg m s 由动动 量定理知I1 0 在后10 s内末状态态的动动量p3 5 kg m s 由动动量定理得I2 p3 p2 10 N s 故选项选项 D正确 答案 D 4 多选选 从2017年6月5日起至年底 兰兰州
12、交警采取五项项措施部署预预防较较大道路交通 事故工作 在交通事故中 汽车车与拖车车脱钩钩有时发时发 生 如图图5所示 质质量为为M的 汽车带车带 着质质量为为m的拖车车在平直公路上以加速度a匀加速前进进 当速度为为v0时时拖 车车突然与汽车车脱钩钩 到拖车车停下瞬间间司机才发现发现 若汽车车的牵牵引力一直未变变 车车与路面间间的动动摩擦因数为为 那么从脱钩钩到拖车刚车刚 停下的过过程中 下列说说法 正确的是 图图5 答案 CD 应应用动动量定理解决流体问题问题 建立 柱状模型 对对于 连续连续 质质点系发发生持续续作用 物体动动量 或其他量 连续发连续发 生变变化这类问题这类问题 的处处理思路
13、是 正确选选取研究对对象 即选选取很短时间时间 t内动动量 或其他量 发发生变变 化的那部分物体作为为研究对对象 建立如下的 柱状模型 在时间时间 t内所选选取的研 究对对象均分布在以S为为截面积积 长为长为 v t的柱体内 这这部分质质点的质质量为为 m Sv t 以这这部分质质量为为研究对对象 研究它在 t时间时间 内动动量 或其他量 的变变化情况 再根据动动量定理 或其他规规律 求出有关的物理量 模型一 流体类问题 流体及其 特点 通常液体流 气体流等被广义义地视为视为 流体 质质量具 有连续连续 性 通常已知密度 分 析 步 骤骤 1 建立 柱状 模型 沿流速v的方向选选取一段柱形流体
14、 其横截面积为积为 S 2 微元研究 作用时间时间 t内的一段柱形流体的长长度为为 l 对应对应 的质质量为为 m Sv t 3建立方程 应应用动动量定理研究这这段柱状流体 例1 2016 全国卷 35 2 某游乐乐园入口旁有一喷喷泉 喷喷出的水柱将一质质量 为为M的卡通玩具稳稳定地悬悬停在空中 为计为计 算方便起见见 假设设水柱从横截面积为积为 S的喷喷口持续续以速度v0竖竖直向上喷喷出 玩具底部为为平板 面积积略大于S 水柱冲击击 到玩具底板后 在竖竖直方向水的速度变为变为 零 在水平方向朝四周均匀散开 忽 略空气阻力 已知水的密度为为 重力加速度大小为为g 求 喷喷泉单单位时间时间 内喷
15、喷出的水的质质量 玩具在空中悬悬停时时 其底面相对对于喷喷口的高度 解析 在刚喷刚喷 出一段很短的 t时间时间 内 可认为喷认为喷 出的水柱保持速度v0不变变 该时间该时间 内 喷喷出水柱高度 l v0 t 喷喷出水柱质质量 m V 其中 V为为水柱体积积 满满足 V lS 设设玩具底面相对对于喷喷口的高度为为h 由玩具受力平衡得F冲 Mg 其中 F冲为为水柱对对玩具底部柱的作用力 由牛顿顿第三定律知F压 压 F冲 其中 F压 压为 为玩具底部对对水柱的作用力 v 为为水柱到达玩具底部时时的速度 在很短 t时间时间 内 冲击击玩具水柱的质质量为为 m m v0S t 由题题意可知 在竖竖直方向
16、上 对该对该 部分水柱应应用动动量定理得 F压 压 mg t mv 由于 t很小 mg也很小 可以忽略 式变为变为 F压 压 t mv 将动动量定理应应用于流体时时 应应在任意时时刻 t时时从流管中取出一个在流动动方 向上的截面1和2围围起来的柱体体积积 V 在此柱体内截取一微小流束 l 将 无形 流体变为变为 有形 实实物 m 则则在 t时间时间 内质质量为为 m的柱形流体的动动 量变变化为为 p 即F t mv2 mv1 模型二 微粒类问题 微粒及其特点 通常电电子流 光子流 尘尘埃等被广义义地视为视为 微粒 质质量 具有独立性 通常给给出单单位体积积内粒子数n 分 析 步 骤骤 1 建立 柱体 模型 沿运动动的方向选选取一段微元 柱体的横 截面积为积为 S 2 微元研究 作用时间时间 t内一段柱形流体的长长度为为 l 对应对应 的体积为积为 V Sv0 t 则则微元内的粒子数N nv0S t 3先应应用动动量定理研究单单个粒子 建立方程 再乘以N计计算 例2 正方体密闭闭容器中有大量运动动粒子 每个粒子质质量为为m 单单位体积积内粒 子数量n为为恒量 为简为简 化问题问题 我们们
