高三物理一轮复习第六章碰撞与运量守恒第1讲动量动量定理课件

的物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下
滑。以下说法正确的是 ( )
A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等 B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等 C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等 D.b比a先到达S,它们在S点的动量相等
【解析】选A。在物体下落的过程中,只有重力对物体 做功,故机械能守恒 故有mgh=1 mv2
2.用动量定理解释现象: (1)Δ p一定时,F的作用时间越短,力就越大;时间越长, 力就越小。 (2)F一定,此时力的作用时间越长,Δ p就越大;力的作 用时间越短,Δ p就越小。 分析问题时,要把哪个量一定,哪个量变化搞清楚。
3.动量定理的两个重要应用: (1)应用I=Δ 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求变力的冲量,可以求出该力作用下物体动量的 变化量Δ p,等效代换为力的冲量I。
【易错辨析】 (1)动量越大的物体,其速度越大。 ( ) (2)物体的动量越大,其惯性也越大。 ( ) (3)物体所受合力不变,则动量也不变。 ( ) (4)物体沿水平面运动时,重力不做功,其冲量为零。
()
(5)物体所受合外力的冲量方向与物体末动量的方向相 同。 ( ) (6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向 相同。 ( )
【高考命题探究】 【典例1】(2017·合肥模拟)一质量为m的物体放在光 滑的水平面上,今以恒力F沿水平方向推该物体,在相同 的时间间隔内,下列说法正确的是 ( )
世纪金榜导学号42722132 A.物体的位移相等 B.物体动能的变化量相等 C.F对物体做的功相等 D.物体动量的变化量相等
【解析】选D。物体在水平恒力作用下做匀加速直线运 动,在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大,故A错误; 根据动能定理得知,物体动能的变化量逐渐增大,故B错 误;由功的公式W=FL知道,在相同的时间间隔内,F做功 增大,故C错误;根据动量定理得:Ft=Δ P,F、t相等,则 Δ P相等,即物体动量的变化量相等,故D正确。
FΔt=Δp ⑥
由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得
F=Mg ⑦
联立③④⑤⑥⑦式得
h= v02
2g

M2g⑧
2 2 v 02S2
答案:(1)ρv0S (2)
v
2 0Leabharlann M2g2g 22v02S2
【强化训练】 1.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,解释这个现象的原因是 ( ) A.在缓缓拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大 B.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大 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
动量变化量 _过__程__量__
E k 2 p m 2,E k 1 2 p v ,p 2 m E k,p 2 E v k
2.动量定理: (1)内容:物体在一个过程始末的_动__量__变__化__量__等于它 在这个过程中所受力的冲量。 (2)表达式:p′-p=I或_m_v_′__-_m_v_=_F_(_t_′__-_t_)_。 (3)冲量:力与力的作用时间的乘积,即_I_=_F_(_t_′__-_t_)_。
用时间可以很长,故重物获得的冲量大,即动量的改变 量可以很大,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,所以重物动量的改变量小, 因此选项C正确。
2.质量相等的A、B两物体放在同一水平面上,分别受到
水平拉力F1、F2的作用而从静止开始做匀加速直线运 动。经过时间t0和4t0速度分别达到2v0和v0时,分别撤 去F1和F2,以后物体继续做匀减速直线运动直至停止, 两物体速度随时间变化的图象如图所示。设F1和F2对A、 B的冲量分别为I1和I2,F1和F2对A、B做的功分别为W1和 W2,则下列结论正确的是 ( )
考点1 冲量及动量变化的计算 【核心要素精讲】 1.计算冲量可以使用定义式I=Ft求解,此方法仅限于恒 力的冲量,无需考虑物体的运动状态。 2.利用F-t图象计算,F-t围成的面积可以表示冲量,该 种方法可以计算变力的冲量。
3.动量是矢量,在计算动量变化时先规定正方向,然后 用末动量-初动量,该处的“-”号为运算符号,与方向 无关。
【感悟提高】 (1)特点:本题属于运动学较为综合的问题,涉及位移、 功、动能、动量等概念。 (2)方法:物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动,在 相同的时间间隔内位移增大,F做功增大,根据动能定理 分析动能的变化。根据动量定理分析动量的变化量关 系。
(3)拓展:若物体初速度是零,在连续两个相等时间内, 位移之比为_1_∶__3_,动能变化量之比为_1_∶__3_。
A.0
B.mgsinθ (t1+t2) C.mgsinθ (t1-t2) D.mg(t1+t2) 【解析】选D。重力的作用时间为t1+t2,故重力的冲量 I=mg(t1+t2),故D正确。
2.质量为m=0.10kg的小钢球以v0=10m/s的水平速度抛 出,下落h=5.0m时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则求 钢板与水平面的夹角θ 及刚要撞击钢板时小球动量的 大小。(g取10m/s2)
p=mv=0.1×102 =2 kg·m/s。 答案:45° kg2 ·m/s
考点2 动量定理的理解和应用 【核心要素精讲】 1.动量定理理解的要点: (1)应用动量定理时研究对象既可以是单一物体,也可 以是系统,当为系统时不考虑内力的冲量。 (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,第二求出每个力的冲量再对冲量求和。 (3)动量定理是矢量式,列方程之前先规定正方向。
世纪金榜导学号42722134
A.I1>I2,W1>W2 B.I1<I2,W1>W2 C.I1<I2,W1<W2 D.I1>I2,W1<W2
【解析】选B。从图象可知,两物块匀减速运动的加速
度大小都为 v 0 ,根据牛顿第二定律,匀减速运动中有
t0
f=ma′,则摩擦力大小都为m
v
0
。根据图象知,匀加速
选修3-5 第六章 碰撞与动量守恒 第1讲 动量 动量定理
【知识梳理】 知识点 动量、动量定理 1.动量: (1)定义:运动物体的_质__量__与__速__度__的乘积。 (2)表达式:_p_=_m_v_。 (3)标矢性:动量是矢量,其方向与_速__度__的__方__向__相同。
(4)动量、动能及动量变化量的比较。
v0运动。遇到竖直的墙壁被反弹回来,返回的速度变为 1 v0,则以下说法正确的是 ( )
2
A.滑块的动量改变量的大小为 1
2
mv0
B.滑块的动量改变量的大小为 3 mv0
2
C.滑块的动量改变量的方向与v0的方向相同
D.重力对滑块的冲量为零
【解析】选B。以初速度方向为正,有:Δp=p2-p1=mv2-
名称 项目
动量
动 能 动量变化量
定
义
物体的质量和 _速__度__的乘积
物体由于 _运__动__而具 有的能量
物体末动量与初 动量的_矢__量__差__
定义式 矢标性
p=_m_v_ _矢__量__
Ek=
1 2
mv2
标量
Δ p= _p_′__-_p_ 矢量
名称 项目
特点
关联 方程
动量 状态量
动能 状态量
【强化训练】 1.如图所示,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滑下,在到达斜面底端的 过程中 ( )
A.重力的冲量相同 B.弹力的冲量相同 C.合力的冲量相同 D.以上说法均不对
【解析】选D。高度相同,则下滑的距离x=
s
h in

,加速度
a=gsinθ ,根据x= 1 at2,得:t= 2x 1 2h，由于
(2)应用Δ p=FΔ t求动量的变化量。 例如,在曲线运动中,速度方向时刻在变化,求动量变化 (Δ 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,等效代换动量的 变化量。
【高考命题探究】 【典例2】(2016·全国卷Ⅰ)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。
提示:(1)×。物体的动量与质量和速度有关,物体的动 量大,即mv大,则物体的运动速度不一定大。 (2)×。物体的动量大,则mv大,但物体的质量不一定大, 所以惯性不一定大。 (3)×。物体所受合力不为零,则物体有冲量,物体的动 量一定要改变。
(4)×。物体沿水平面运动,重力不做功,其在竖直面上 的冲量为零,但在水平面上的冲量不一定为零,所以其合 冲量不一定为零。 (5)×。(6)√。物体所受合外力的冲量方向与初、末动 量没有关系,只与动量改变量的方向有关。
mv1=-12 mv0-mv0=32 - mv0 所以滑块的动量改变量的大小为
3 2
mv0,方向与v0的方
向相反,故A、C错误,B正确;根据I=Ft得重力的冲量为
I=mgt,不为零,故D错误。
【加固训练】 1.如图所示质量为m的物块沿倾角为θ 的斜面由底端向 上滑去,经过时间t1速度为零后下滑,又经过时间t2回 到斜面底端,在整个运动过程中,重力对物块的总冲量 为( )
2
a sin g
倾角不同,则运动的时间不同,根据I=mgt知,重力的冲
量不同,故A错误。对于弹力,大小不等,方向不同,弹力
的冲量不同,故B错误。合力的大小F合=mgsinθ ,可知 合力大小不等,方向也不同,则合力的冲量不同,故C错