《2020年高考物理一轮复习 第7章 动量守恒定律 第31讲 动量 动量定理学案（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考物理一轮复习 第7章 动量守恒定律 第31讲 动量 动量定理学案（含解析）（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第31讲 动量 动量定理研读考纲明方向重读教材定方法(对应人教版选修35的页码及相关问题)1P1观察彩图中的分叉的粒子径迹可以得出什么判断？提示：分裂前与分裂后总动量相同。2P6问题与练习T2，从纸带上能获取什么物理量？提示：小车碰撞前后的速度。3P10科学足迹体会动量定理反映力对时间的积累效应，动能定理反映力对空间的积累效应。4P11做一做，结合问题与练习T1，说出动量与动能两者的相同点和不同点以及两者的联系。提示：相同点：都与物体速度及质量有关，都是物体质量越大、速度越大，就越大。不同点：动量是矢量，动能是标量；动量的大小与速度成正比，动能的大小与速度的平方成正比；动量单位为kgm/s 或
2、Ns，动能单位为J。联系：Ek，p。5P1112问题与练习T1。T2：将错误选项改正。T4：说明重力是否可以忽略。提示：T1：(1)2,4。(2)动量变化，动能不变，若规定向东为正方向，动量变化12 kgm/s。(3)若规定向东为正方向，动量的矢量和为6 kgm/s，动能之和为33 J。T2：A项，动量将等于p；C项，动能将等于4Ek。T4：考虑重力时，冲击力F8400 N，不考虑重力时，冲击力F8000 N，故不可忽略重力。6P1213阅读“动量守恒定律”一段，尝试自己推导动量守恒定律。提示：应用牛顿运动定律和动量定理推导。7P1415例题2体会动量守恒定律的列式方法；若已知爆炸时的高度h，
3、是否可以求出两块落地点距离？提示：综合应用动量守恒定律和平抛运动规律即可求出。8P16思考与讨论该动量变化的方向与石板对球的作用力冲量的关系怎样？若存在摩擦力会怎样？提示：利用平行四边形定则分解可知，该动量变化的方向与石板对球的作用力冲量的方向相同。若存在摩擦力，则动量变化的方向与总冲量的方向相同。9P1617问题与练习T4：距离最近的特征？系统遵守的规律？系统减少的动能呢？T5：可以逐节计算，也可以整体考虑，体会整体分析的优势。T7：若摆至最低点时有第二颗同样子弹射入，射入后摆动的最大偏角是多少？提示：T4：距离最近时两粒子速度相同，两粒子组成的系统动量守恒，减少的动能转化为电势能。T7：须
4、分类讨论，分射入速度与沙袋速度方向相同时、相反时两种情况讨论，综合应用机械能守恒定律与动量守恒定律求解。10P18思考与讨论以及下方分类讨论，结合P19边批，体会对结果评估的方法。11P19图16.43，你能从动量定理角度对图中情景解释吗？你对两种碰撞应该具有的规律有什么判断？提示：对两种情况中，碰撞时两球分别进行受力分析，并分别对比其所受冲量和动量变化。都遵循动量守恒定律。12完成P20思考与讨论，并理解图16.45各轨迹的画出的依据。提示：如图所示，两球碰撞前后动量守恒，动量是矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。13P21问题与练习T2：碰撞后两球速度应满足什么条件？你能否改编成选择题？体
5、会物理规律对结果预判的重要作用。T4：体会一般论证问题的方法(假设一些物理量，建立相应的数学关系，从欲研究的物理量表达式中寻找决定因素)。T5：通过计算重现历史的重大发现。T6：思考碰撞的定义，总结“碰撞一定动量守恒”。提示：T2：(1)碰撞前后动量守恒；(2)碰撞后总机械能不大于碰撞前的；(3)速度符合实际，例如碰前位置在后的A球，碰后速度若与B球同向，则速度不大于B球。T4：根据动量守恒定律求解出中子速率的表达式，再分析讨论。T5：根据动量守恒定律求解。T6：“碰撞”在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相互作用，外力的影响一般可以忽略，故动量一定守恒。14P23思考与讨论人要获得更大速度，
6、可以采取什么措施？人若要改变运动方向该怎样抛出物体？(太空中飞船调整姿态是靠喷出气体)提示：利用反冲的原理分析，人要获得更大速度，应以更大速度抛出手中的物体，人若要改变运动方向应该向相反的方向抛出物体。15P2425问题与练习T1、T2：体会应用动量守恒定律时参考系应该如何选取。T3：要使皮划艇停止运动，可以怎么办？提示：T1：以飞船为参考系。T2：以地面为参考系分析，或参考火箭加速的原理以飞机为参考系分析。T3：利用反冲原理分析，可以朝皮划艇运动方向射击，直到皮划艇停止运动。第31讲动量动量定理考点一动量、冲量、动量的变化量1动量、冲量、动量的变化量(1)动量：物体的质量与速度的乘积。即pm
7、v。方向与速度的方向相同，是矢量。(2)冲量：力和力的作用时间的乘积。即IFt。方向与力的方向相同，是矢量。(3)动量的变化量：物体的末动量减去初动量。即pm2v2m1v1或pp2p1。2动能、动量、动量变化量的比较1(多选)关于动量的变化，下列说法中正确的是()A做单向直线运动的物体速度增大时，动量的变化量p的方向与速度方向相同B做单向直线运动的物体速度减小时，动量的变化量p的方向与速度方向相反C物体的速度大小不变时，动量的变化量p为零D物体做匀速圆周运动时，动量的变化量p为零答案AB解析动量是矢量，动量的变化量是末动量与初动量的矢量差。物体的速度大小不变，如果方向改变，动量变化量p不为零，
8、C、D错误；做单向直线运动的物体初、末动量方向相同，速度增大时，动量变化量与速度同向，速度减小时，动量变化量与速度反向，A、B正确。2(多选)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开始自由下滑，在它们到达斜面底端的过程中()A重力的冲量相同 B重力的功相同C斜面弹力的冲量均为零 D斜面弹力的功均为零答案BD解析设斜面高为h，倾角为，物体质量为m，则两物体滑至斜面底端的过程，重力做功均为mgh，B正确；物体滑至底端用时，可由gsint2求出下滑的时间t ，则重力的冲量IGmgt，与有关，故重力的冲量不同，A错误；斜面弹力方向与物体运动方向垂直，不做功，但弹力的冲量不为零，C错
9、误，D正确。3羽毛球是速度最快的球类运动之一，2018年8月在中国南京举行的羽毛球世界锦标赛中，中国队获得男双和混双两项冠军。在比赛中，假设羽毛球飞来的速度为90 km/h，运动员将球以342 km/h的速度反向击回。设羽毛球的质量为5 g，试求运动员击球过程中羽毛球的动量变化。答案球的动量变化大小为0.600 kgm/s，方向与球飞来的方向相反。解析以球飞来的方向为正方向，则p1mv15103 kgm/s0.125 kgm/sp2mv25103 kgm/s0.475 kgm/s。所以动量的变化量pp2p10.475 kgm/s0.125 kgm/s0.600 kgm/s。所以球的动量变化大小
10、为0.600 kgm/s，方向与球飞来的方向相反。考点二动量定理的理解和应用1动量定理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合外力的冲量。即F合tppp。2动量定理的理解要点(1)动量定理的表达式ppI，是矢量式。(2)冲量是动量变化的原因。物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同。(3)适用范围：动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观物体的高速运动。不论物体所受的外力是变力还是恒力，不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，动量定理都适用。(4)由Ftpp，得F，即物体所受的合力等于物体的动量对时间的变化率。3用动量定理解释现象(1)p一定时，F的作用时间越短，力就越大；时
11、间越长，力就越小。(2)F一定，此时力的作用时间越长，p就越大；力的作用时间越短，p就越小。分析问题时，要把哪个量一定，哪个量变化搞清楚。4动量定理的两个重要应用(1)应用Ip求变力的冲量。(2)应用pFt求动量的变化量。5用动量定理解题的基本思路一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5 m，据测算两车相撞前速率约为30 m/s。则：(1)试求车祸中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大？(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s，求这时人体受到的平均冲力为多大？解析(1)两车相撞时可认为人与车一起做匀减速运动
12、直到停止，位移为0.5 m。设运动的时间为t，根据xt得，t s。根据动量定理Ftpmv0得，F N5.4104 N。(2)若此人系有安全带，F N1.8103 N。答案(1)5.4104 N(2)1.8103 N方法感悟(1)动量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个力的冲量。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的冲量的矢量和。(2)只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力。研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量，但不影响系统的总动量，因此不必分析内力。1玻璃杯从同一高度落下，掉在石头上比掉在草地上容易碎，这是由于在玻璃杯与石头的撞击过
13、程中()A玻璃杯的动量较大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答案D解析从同一高度落到地面上时，落地时速度相同，动量相同，与草地或石头接触后，末动量均变为零，因此动量变化量相同，受到的冲量相同，A、B、C错误。因为玻璃杯与石头的作用时间短，由动量定理Ftmv知，F，此时玻璃杯受到的力F较大，即玻璃杯的动量变化较快，容易碎，D正确。2(粤教版选修35 P9T4改编)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、竖直下抛一质量均为m的物体，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量p，有()A平抛过程最大 B竖直上抛过程最大C竖直下抛
14、过程最大 D三者一样大答案B解析竖直上抛的物体运动时间最长，由pF合tmgt可知竖直上抛过程中动量的增量最大，B正确。考点三应用动量定理解决流体问题对于“连续”质点系发生持续作用，物体动量(或其他量)连续发生变化这类问题的处理思路是：正确选取研究对象，即选取很短时间t内动量(或其他量)发生变化的那部分物体作为研究对象，建立如下的“柱状”模型：在时间t内所选取的研究对象均分布在以S为截面积、长为vt的柱体内，这部分质点的质量为mSvt，以这部分质点为研究对象，研究它在t时间内动量(或其他量)的变化情况，再根据动量定理(或其他规律)求出有关的物理量。模型一：流体类问题模型二：微粒类问题(2016全国卷)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，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。解析(1)在很短的t时间内，可认为喷出的水柱保持速度v0不变。该时间内，喷出水柱高度lv0t喷出水柱质量mV其中V为水柱体积，满足VlS由可得：喷泉单
