《2019高考物理一轮复习 第六章 动量守恒定律 力学三大观点 第1节 动量和动量定理课件 新人教版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考物理一轮复习 第六章 动量守恒定律 力学三大观点 第1节 动量和动量定理课件 新人教版.ppt（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章动量守恒定律 力学三大观点第1节动量和动量定理知识梳理考点自诊一、动量动量定理冲量和动量的比较知识梳理考点自诊二、动量定理1.内容:物体所受 合力的冲量等于物体 动量的增量。2.表达式:Ft=p=p-p。3.矢量性:动量变化量的方向与 合力的方向相同,可以在某一方向上应用动量定理。知识梳理考点自诊1.(2017湖北咸宁月考)下列说法正确的是()A.速度大的物体,它的动量一定也大B.动量大的物体,它的速度一定也大C.只要物体的运动速度大小不变,物体的动量就保持不变D.物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大 答案解析解析关闭p=mv,p由m、v二者乘积决定,故A、B错误;p是矢量,故
2、C错误;p=mv,故D正确。 答案解析关闭D知识梳理考点自诊2.(多选)(2017广东广州海珠区期末)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t,下降的高度为h,速度变为v,在这段时间内物体动量变化量的大小为() 答案解析解析关闭 答案解析关闭知识梳理考点自诊3.关于冲量,下列说法正确的是()A.冲量是物体动量变化的原因B.作用在静止物体上的力的冲量一定为零C.动量越大的物体受到的冲量越大D.冲量的方向就是物体受力的方向 答案解析解析关闭物体动量发生变化必定是受到了冲量,A选项正确;只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量I=Ft,与物体处于什么状态无关,物体运动状态的变
3、化情况是所有作用在物体上的力共同产生的效果,所以B选项不正确;物体所受冲量I=Ft与物体的动量的大小p=mv无关,C选项不正确;冲量是一个过程量,只有在某一过程中力的方向不变时,冲量的方向才与力的方向相同,故D选项不正确。 答案解析关闭A知识梳理考点自诊4.(2017安徽阜阳临泉县月考)从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小都是v,不计空气阻力,对两个小物体,以下说法正确的是()A.落地时的速度相同B.落地时重力做功的瞬时功率相同C.从抛出到落地重力的冲量相同D.两物体落地前动量变化率相等 答案解析解析关闭 答案解析关闭知识梳理考点自诊5.在高台跳水中,
4、运动员从高台向上跃起,在空中完成动作后进入水中,在浮力作用下做减速运动,速度减为零后返回水面。设运动员在空中运动过程为,进入水中做减速运动过程为。不计空气阻力和水的阻力,则下述判断错误的是()A.在过程中,运动员受到的冲量等于动量的改变量B.在过程中,运动员受到重力冲量的大小与过程中浮力冲量的大小相等C.在过程中,每秒运动员动量的变化量相同D.在过程和过程中运动员动量变化的大小相等 答案解析解析关闭在过程中,运动员只受重力,故重力的冲量一定等于动量的改变量,故A正确;由于在过程中人也会受到重力,故由动量定理可知,整体过程中重力的冲量等于过程中浮力的冲量大小,故B错误;在过程中,由于重力不变,运
5、动员的加速度相同,在相同的时间内运动员的速度变化量相同,故每秒运动员动量的变化量相同,故C正确;由题意知,过程中的末速度等于过程的初速度,而过程的末速度为零,故动量的变化的大小相等,故D正确。 答案解析关闭B命题点一命题点二命题点三冲量和动量冲量和动量动量、动能、动量变化量的比较命题点一命题点二命题点三例1(2017湖北武汉青山区月考)如图所示,竖直面内有一个固定圆环,MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上,MPQN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M点、Q点无初速度释放,在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中,下列说法正确的是()A.合力对两滑块的冲量大小相
6、同B.重力对a滑块的冲量较大C.弹力对a滑块的冲量较小D.两滑块的动量变化大小相同 答案解析解析关闭 答案解析关闭命题点一命题点二命题点三思维点拨两滑块到达滑轨底端所用时间有什么关系?答案:所用时间相等。命题点一命题点二命题点三即学即练即学即练1.下列关于动量的说法正确的是()A.质量大的物体动量一定大B.速度大的物体动量一定大C.两物体动能相等,动量不一定相同D.两物体动能相等,动量一定相等 答案解析解析关闭 答案解析关闭命题点一命题点二命题点三2.(多选)如图所示,一个物体在与水平方向成角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则()A.拉力F对物体的冲量大小为FtB.拉力对物体的冲量大小为Ft
7、sinC.摩擦力对物体的冲量大小为FtcosD.合外力对物体的冲量大小为零 答案解析解析关闭求冲量时,必须明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。本题中,作用的时间都是一样的,求力F对物体的冲量就是Ft,所以A项正确,B项错误;物体受到的摩擦力Ff=Fcos,所以摩擦力对物体的冲量大小为Fft=Ftcos,C项正确;物体做匀速运动,合外力为零,所以合外力对物体的冲量大小为零,D项正确。 答案解析关闭ACD命题点一命题点二命题点三动量定理的理解及应用动量定理的理解及应用1.动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。2.动量定理的
8、表达式Ft=p是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F是物体或系统所受的合力。3.应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间t越短,力F就越大,力的作用时间t越长,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。(2)当作用力F一定时,力的作用时间t越长,动量变化量p越大,力的作用时间t越短,动量变化量p越小。命题点一命题点二命题点三例2(2017广东中山市月考)将质量为0.2kg的小球以初速度6m/s水平抛出,抛出点离地的高度为3.2m,不计空气阻力,g取10m/s2。求:(1)小球从抛出到它将要着地的过程中重力的
9、冲量;(2)小球将要着地时的动量。答案:(1)1.6Ns,方向竖直向下(2)2kgm/s,方向与水平面成53斜向下命题点一命题点二命题点三解法一:(1)设物体着地时的速度为v,竖直方向的分速度为vy,水平方向的分速度为vx,由于小球初始竖直方向的分速度为0,在竖直方向根据动量定理得IG=mvy-0=0.2kg8m/s=1.6Ns,方向竖直向下。(2)水平方向:vx=v0=6m/s方向与水平面成53斜向下。命题点一命题点二命题点三解法二:(1)小球从抛出到它将要着地所用时间为t,则IG=mgt=(0.2100.8)Ns=1.6Ns,方向竖直向下。(2)水平方向:px=mvx=(0.26)kgm/
10、s=1.2kgm/s竖直方向:py=IG=1.6kgm/s思维点拨小球从抛出到它将要着地所用时间为多少?小球将要着地时的速度为多少?答案:0.8s10m/s命题点一命题点二命题点三例3(2016山东烟台高三质检)皮球从某高度落到水平地板上,每弹跳一次上升的高度总等于前一次的,且每次球与地板接触的时间相等。若空气阻力不计,与地板碰撞时,皮球重力可忽略。(1)求相邻两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少?(2)若用手拍这个球,使其保持在0.8m的高度上下跳动,则每次应给球施加的冲量为多少?(已知球的质量m=0.5kg,g取10m/s2)答案:(1)54(2)1.5Ns方向竖直向下命题点一命题点二
11、命题点三板对球的平均冲力分别为F1、F2,选竖直向上为正方向,根据动量定理,有F1t=mv1-(-mv0)=1.8mv0F2t=mv2-(-mv1)=1.8mv1=1.44mv0则F1F2=54。(2)欲使球跳起0.8m,应使球由静止下落的高度为h= m=1.25m,球由1.25m落到0.8m处的速度为v=3m/s,则应在0.8m处给球的冲量为I=mv=1.5Ns,方向竖直向下。命题点一命题点二命题点三1.用动量定理解题的基本思路 命题点一命题点二命题点三2.动量定理的应用技巧(1)应用I=p求变力的冲量如果物体受到大小或方向改变的力的作用,则不能直接用I=Ft求冲量,可以求出该力作用下物体动
12、量的变化p,等效代换得出变力的冲量I。(2)应用p=Ft求动量的变化例如,在曲线运动中,速度方向时刻在变化,求动量变化(p=p2-p1)需要应用矢量运算方法,计算比较复杂。如果作用力是恒力,可以求恒力的冲量,等效代换得出动量的变化。命题点一命题点二命题点三即学即练即学即练3.(多选)(2017全国卷)一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则 ()A.t=1s时物块的速率为1m/sB.t=2s时物块的动量大小为4kgm/sC.t=3s时物块的动量大小为5kgm/sD.t=4s时物块的速度为零 答案解析解析关闭根据动量定理Ft=mv得,t=1s时
13、物块的速率为1m/s,A正确;t=2s时物块的动量大小为4kgm/s,B正确;t=3s时物块的动量大小为前3s内图线与时间轴所围成图形的“总面积”,S=22Ns-11Ns=3Ns,故t=3s时物块的动量大小为3kgm/s,C错误;由于前4s内图线与时间轴所围成图形的“总面积”不为零,故冲量不为零,速度不为零,D错误。 答案解析关闭AB命题点一命题点二命题点三4.(2017山东济南联考)在水平方向的匀强电场中,有一带正电粒子质量为m、电荷量为q,从A点以初速度v0竖直向上射入电场,到达最高点B时的速度大小为2v0。如图所示,不计空气阻力。试求:该电场的电场强度E。命题点一命题点二命题点三解析:题
14、设带电粒子能达到最高点,隐含粒子的重力不能忽略。粒子在运动过程中受到两个力:竖直向下的重力mg、水平向右的电场力qE。因粒子带正电,故电场强度的方向水平向右。在水平方向上做匀加速直线运动,在竖直方向上做竖直上抛运动。到达最高点B点时,竖直分速度vy=0,设所用的时间为t,运用动量定理的分量式,有水平方向:qEt=m2v0-0竖直方向:mgt=0-(-mv0)命题点一命题点二命题点三利用动量定理处理流体问题利用动量定理处理流体问题对于“变质量”和“连续”的流体的动量变化的问题,一般要选用一段时间t内流出的液柱为研究对象,其长度为vt,液柱底面积为S,得液柱体积V=Svt,故液柱质量为m=V=Sv
15、t,再对质量为m的液柱应用动量定理。命题点一命题点二命题点三例4(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。命题点一命题点二命题点三解析:(1)设t时间内,从喷口喷出的水的体积为V,质量为m,则m=VV=v0St(2)设玩具悬停时其底面
16、相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v。对于t时间内喷出的水,由能量守恒得在h高度处,t时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为p=(m)v设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有Ft=p由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得F=Mg联立式得命题点一命题点二命题点三思维点拨选用一段时间t内流出的液柱液柱质量m对质量为m的液柱应用动量定理。命题点一命题点二命题点三即学即练即学即练5.如图所示,水力采煤时,用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层,设水柱直径为d=30cm,水速为v=50m/s,假设水柱射在煤层的表面上,冲击煤层后水的速度变为零,求水柱对煤层的
17、平均冲击力。(水的密度=1.0103kg/m3)命题点一命题点二命题点三答案:1.77105N解析:设在一小段时间t内,从水枪射出的水的质量为m,则m=Svt。以m为研究对象,它在t时间内的动量变化p=m(0-v)=-Sv2t。设F为水对煤层的平均作用力,即冲力,F为煤层对水的反冲力,以v的方向为正方向,根据动量定理(忽略水的重力),有Ft=p=-v2St,即F=-Sv2。根据牛顿第三定律知F=-F=Sv2,式中S= d2,代入数值得F1.77105N。命题点一命题点二命题点三6.(2017江西赣州月考)一艘宇宙飞船以v=1.0104m/s的速度进入密度为=2.010-7kg/m3的微陨石流中,如果飞船在垂直于运动方向上的最大截面积S=5m2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上。为使飞船的速度保持不变,飞船的牵引力应为多大?答案:100N解析:设t时间内附着在飞船上的微陨石总质量为m,则m=Svt这些微陨石由静止至随飞船一起运动,其动量增加是受飞船对其作用的结果,由动量定理有Ft=p=mv则微陨石对飞船的冲量大小也为Ft,为使飞船速度保持不变,飞船应增加的牵引力为F=F综合并代入数值得F=100N,即飞船的牵引力应为100N。
