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1、第五章 动 量本章知识所处的地位：本章在高中物理中占有重要地位。动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，它比牛顿定律适用范围广泛的多，即使在牛顿定律的适用范围内，应用动量守恒定律解决诸如碰撞、爆炸等问题，也要比应用牛顿定律大为简单、方便。知识网络：力在一段时间上的作用冲量动量物体的运动状态动量定理动量守恒定律爆炸、反冲碰撞。专题一、冲量和动量的概念【考点透析】一、 本专题考点：动量、冲量为类要求。二、 理解和掌握的内容1.冲量I定义：作用在物体上的力和力的作用时间的乘积叫做该力对这个物体的冲量。公式：I=Ft，只适于恒力冲量的计算；单位是牛顿秒(NS)。冲量是力对时间的积累效果，是过程量。
2、讲冲量必须明确是哪个力、哪个过程的冲量。冲量是矢量。恒力的冲量的方向与力的方向相同；变力的冲量的方向不能由力的方向直接判断。 2.动量PP=mv有大小有方向（沿v的方向）的矢量。两个动量相等必须是大小相等方向相同，单位是千克米/秒（kgm/s），动量与动能的大小关系：P=。3.难点释疑（1） 动量和冲量的区别动量具有瞬时性,当物体做变速运动时,应明确是哪一时刻哪一位置的动量。冲量是过程量，应明确是哪个力在哪段时间内对物体作用的冲量。由于速度与参照物的选择有关，动量具有相对性，通常以地球（大地）为参照系。由于力和时间与参照物选择无关，所以力的冲量与参照物选择无关。（2）动量与动能的区别名称矢量性
3、大小变化量动量矢量pv速度发生变化，p一定不为零动能标量Ekv2速度发生变化，Ek可能为零（3）冲量与功的区别名称矢量性大小作用效果计算冲量矢量I=Ft改变动量应用矢量合成法则求合冲量功标量W=Fscos改变动能应用代数运算求总功【例题精析】例1倾角为的光滑斜面上有一质量为m的物体自静止起下滑，抵达斜面底端时速度为vt，下滑过程中重力的冲量为 。解析:欲求重力的冲量，必须先求出物体受重力的时间t, t=vt/a =vt/gsin 因此物体在下滑过程中重力的冲量IG=mgt=mvt/sin 本题正确答案是IG=mvt/sin例2质量为m的小球从h高处自由下落，与地面碰撞时间为t，地面对小球的平均
4、作用力为F，取竖直向上为正方向，在与地面碰撞过程中（ ）（A）重力的冲量为 mg( +t)（B）地面对小球作用力的冲量为 Ft（C）合外力对小球的冲量为 (mg + F)t（D）合外力对小球的冲量为 (mgF)t解析：由冲量的定义可得：重力的冲量 IG= mgt，地面对小球作用力的冲量 IF=Ft, 合外力对小球的冲量I=(Fmg)t 答案B小结：求冲量应明确是哪个力在哪段时间内对物体作用的冲量及其方向。【能力提升】知识与技能1放在水平桌面上的物体质量为m，用一个水平推力F推它t秒钟，物体始终不动，那么在t秒内，推力对物体的冲量为（）0 ; BFt牛秒; Cmgt牛秒 D无法计算2在上题中合力
5、的冲量为 。3图5-1所示，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下滑，到达斜面底端的过程中，两个物体具有的物理量不相同的是（）重力的冲量 弹力冲量 合力冲量 动量 A B D 4对于任何一个固定质量的物体，下面陈述中正确的是（） 物体的动量发生变化，其动能必变化 物体的动量发生变化，其动能不一定变化 物体的动能发生变化，其动量不一定变化 物体的动能发生变化，其动量必有变化A B C D5物体受到 -2NS的冲量作用，则（） A物体原来的动量方向一定与这个冲量的方向相反B物体的末动量一定是负值 C物体的动量一定减小 D物体的动量增量一定与规定的正方向相反能力与素质6A、
6、B两物体沿同一直线分别在FA、FB作用下运动，图5-2所示表示它们的动量P随时间变化的规律，设A、B两物体所受冲量的大小分别为IA、IB，那么（）A FAFB ，方向相反 BFAFB ，方向相同C IAIB，方向相同 DIAIB，方向相反 7竖直上抛的小球，又落回到原地，球运动中所受阻力不变，则（）A 从抛出到落回时间内重力冲量为零B 上升阶段阻力冲量大于下降阶段阻力冲量C 从抛出到落回时间内，空气阻力冲量为零D 上升阶段球动量的变化量大于下降阶段球动量的变化量8质量为M的物体以速度v0竖直向上抛出，从抛出到落回抛出点的过程中物体受到合力的冲量为（不计空气阻力） A. 0 B2Mg v0，方向
7、向上 C2M v0，方向向下D2Mg v0，方向向下9物体做变速运动时，下列说法中正确的是（）若动量发生变化，合外力一定对物体施加冲量，同时合外力一定对物体做功若动量发生变化，合外力一定对物体施加冲量，但合外力不一定对物体做功若动能发生变化，合外力一定对物体作功，同时合外力一定对物体施加冲量若动能发生变化，合外力一定对物体作功，但合外力不一定对物体施加冲量A B C D【拓展研究】专题二、动量定理及其应用【考点透析】一、 本专题考点：动量定理为类要求，但只局限于一维情况。二、 理解和掌握的内容1.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 = mv2 m
8、v1 =p 该式将过程量（合外力的冲量）与状态量的变化相联系。2.牛顿第二定律的另一种表达形式：F=(mv2-mv1)/t = p/t 即：合外力等于物体动量的变化率，且物体所受合外力的方向与物体动量变化的方向、加速度的方向、速度变化的方向是相同的。3.难点释疑（1）合外力的冲量与物体动量的变化相联系，与物体在某时刻的动量无必然联系；引起物体动量变化的是物体所受合外力的冲量。 （2）在Ft = mv2-mv1 中，合外力的冲量，终态的动量和初态的动量，都是矢量，可见动量定理表达式是一个矢量方程，应用动量定理时需建立坐标系（或规定正方向）。 （3）应用Ft=p分析一些物理现象。由上式可以看出若p
9、保持一定，则力作用的时间越短，力F就越大，因此在需要增大作用力时，可尽量减小作用时间，如打击、碰撞等由于作用时间短，作用力较大。反之，作用时间越长，力F就越小，因此在需要减小作用力时，可想法延长力的作用时间，如利用海绵、弹簧等的缓冲作用来延长作用时间。 （4）应用I=p求变力的冲量。如果物体受大小、方向或大小方向都变化的力的作用，则不能直接用Ft求变力的冲量，这时可以求出在该力冲量作用下物体动量改变的大小和方向，等效代换变力的冲量I。（5）动量定理与动能定理的区别：动量定理与动能定理一样，都是以单个物体为研究对象，但所描述的物理内容差别极大。在研究应用动量定理时一定要特别注意其矢量性。物体在力
10、的作用下，在一段时间内速度发生变化，这类问题属于动量定理应用问题；而物体在力的作用下，在一段位移内速度发生变化，这类问题属于动能定理应用问题。可见它们的差异在于：前者涉及时间；后者涉及位移（或路程）【例题精析】例1物体在恒定的合外力作用下运动，则下列说法中正确的是（） 物体一定作直线运动 单位时间内物体动量的增量与物体的质量无关 物体的动量增量与时间成正比 物体的动量变化率一定恒定 A B C D解析：针对：合外力恒定，若物体原来静止或物体原有初速度的方向与合外力的方向一致或相反，物体作直线运动；若初速度方向与合外力方向不一致，则物体作曲线运动，例如平抛运动。所以项错。针对：单位时间内物体动量
11、的增量就是动量的变化率p/t=F，即p/t仅与F有关，而与物体的质量m无关。针对：由动量定理p=I=Ft，依题F恒定，所以p与t成正比。针对：由动量定理p=I=Ft，所以物体动量变化率p/t=F是恒定的。 答案 D例2如图5-4，把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下面拉出，解释这些现象的正确说法是（）在缓慢拉动纸带时，重物和纸带间的摩擦力大在迅速拉动时，纸带给重物的摩擦力小在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大在迅速拉动时，纸带给重物的冲量小A B C D解析：在缓慢拉动纸带时，两物体之间的作用力是静摩擦力，在迅速拉动时，它们之间的作用力是
12、滑动摩擦力。由于通常认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，所以一般情况是：缓拉摩擦力小；快拉摩擦力大。故判断、都错。在缓慢拉动纸带时，摩擦力虽小些，但作用时间可以很长，故重物获得的冲量即动量的变化可以很大，所以能把重物带动。快拉时，摩擦力虽大些，但作用时间很短，故冲量小，所以重物动量改变很小。 答案C 【能力提升】知识与技能1从同一高度落下的玻璃杯掉到水泥地上易碎，而掉到泥土上不易碎，这是因为玻璃杯落到水泥地面时（）A受到冲量大 B受到动量大 C受到作用力大 D动量改变量大2一个质点受到外力作用，若作用前后的动量分别为P1、P2，动量变化为p，速度的变化为V，动能的变化为EK，则（）AP1=-P2是
13、不可能的 Bp垂直于P1是不可能的 Cp垂直于V是可能的 DP0，EK = 0是可能的3甲、乙两物体的质量相同，以相同的初速度在粗糙的水平面上滑行，甲物体比乙物体先停下来，下面说法正确的是（）A甲物体所受冲量大 B乙物体所受的冲量大C两物体所受冲量一样大 D无法比较4人从高处跳到低处时，为了安全一般都是让脚尖先着地，下面解释正确的是（）A增大人对地的压强，起到安全作用 B使动量的增量变的更小 C增长与地面的冲击时间，从而减小冲力 D减小冲量5一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中下落的过程称为，进入泥潭直到停止的过程称为，则（）过程中钢珠动量的改变量等于重力的冲量过程中阻力的冲量的大小等于过程中重力的冲量大小过程中阻力的冲量大小等于过程与过程中重力的冲量大小过程中钢珠动量的改变量等于阻力的冲量A B C D能力与素质6.在空中某一点以大小相等的速度分别竖直上抛，竖直下抛，水平抛出质量相等的小球，若空气阻力不计，经过t秒（小球均未落地），则（） A作上抛运动的小球动量变化最小 B作下抛运动的小球动量变化最大 C三个小球动量变化大小相等
