备战2024年新高考物理复习考点27 动量和动量定理（核心考点精讲分层精练解析版）.docx

考点27 动量和动量定理1. 3年真题考点分布题型选择题、解答题高考考点动量和动量变化的理解及计算；冲量的概念理解与计算；利用动量定理求缓冲类问题；利用动量定理求蹦极类问题；利用动量定理求流量、流体类问题新高考2023陕西卷6题、陕西卷7题、全国甲卷25题、2022天津卷4题、重庆卷4题、海南卷1题、湖北卷7题、湖北卷10题、湖南卷7题、2021重庆卷13题、福建卷4题、湖北卷3题、天津卷7题、北京卷10题、山东卷16题2. 命题规律及备考策略【命题规律】近3年新高考卷对于运动的描述考查共计15次，主要考查：1. 动量和冲量的概念理解与简单计算；2. 利用动量定理求蹦极类问题、缓冲类问题和流量、流体类问题；【备考策略】理解并掌握动量、冲量和动量的变化量的基本概念，并掌握其简单的应用；掌握动量定理解决与实际生产、生活相关的题型，尤其是流体类模型命题预测】本章动量内容是新高考后，全国各省重新恢复的必考内容，不在作为选考内容从国家层面不难看出，本章内容的重要性对于本节的动量和动量定理，部分省份考察的是对基本概念的理解和掌握；大多数省份2021-2023年考察与生产和生活相关的流体类模型较多，因此，2024年考生不仅需要掌握动量、冲量和动量定理的基本概念，而且还需要掌握其应用，以应对高考时题型难度的各种变化。

考法1 动量及动量变化的理解1. 动量（1） 定义：物理学中把股量和速度的乘积定义为物体的动量，用字母p 表示；（2） 表达式：p=mv（3）方向：动量的方向与速度的方向相同；（4）单位；在国际单位制中，动量的单位是千克未每秒，符号是kg ·m/s（5）动量的性质瞬时性动量具有瞬时性，物体的质量是物体的固有属性，是不发生变化的，面物体的速度是与时刻相对应的，由动量的定义式p～mu可知，动量是一个状态缝，具有瞬时性相对性由于物体运动的速度与参考系的选择有关，因此物体的动量与参考系的选 择有关，通常在不说明参考系的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量矢量性动量是矢量，方向与物体的膜时速度的方向相同，两个物体动量相等必定是 大小相等、方向相同2. 动量的变化量（1）定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量)2）表达式：△p=p'-p=m△v(矢量式).（3）方向：与△v方向相同，与动量方向无必然联系，可能与初动量同向，也可能 成任意角4）求解方法：矢量运算法则（平行四边形或三角形法则）①动量始终保持在一条直线上时，在选定正方向之后，动量的运算就简化为代数运算；②不在同一直线上时，可应用平行四边形定则或三角形定则进行计算。

3. 动量与动能的区别动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式p＝mvEk＝mv2标矢量矢量标量变化因素合力的冲量合力所做的功大小关系p＝Ek＝变化量Δp＝p末-p初ΔEk＝Ek末-Ek初联系(1)都是相对量，与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系(2)若物体的动能发生变化，则动量一定也发生变化；但动量发生变化时动能不一定发生变化(3)都是状态量，与某一时刻或某一位置相对应【典例1】（2022·湖南·统考高考真题）神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其图像如图所示设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（　　）A．在时间内，返回舱重力的功率随时间减小B．在时间内，返回舱的加速度不变C．在时间内，返回舱的动量随时间减小D．在时间内，返回舱的机械能不变【答案】AC【详解】A．重力的功率为由图可知在0~t1时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故A正确；B．根据v-t图像的斜率表示加速度可知在0~t1时间内返回舱的加速度减小，故B错误；C．在t1~t2时间内由图像可知返回舱的速度减小，故可知动量随时间减小。

故C正确；D．在t2~t3时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小，故机械能减小，故D错误故选AC1．（2023·福建福州·福建省福州第一中学校考二模）某次越野滑雪比赛中甲、乙两名运动员从同一倾斜直雪坡顶端水平滑出后落到该雪坡上时所用的时间之比为，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）A．甲、乙在空中下降的高度之比为 B．甲、乙在空中到雪坡的最远距离之比为C．甲、乙水平滑出的初速度大小之比为 D．甲、乙在空中运动过程中动量改变量的方向不同【答案】B【详解】AC．设倾斜雪坡的倾角为，两名运动员在空中运动的时间分别为、，初速度分别为、，在空中下落的高度为则可知两名运动员在空中下落的高度比为水平位移为而雪坡倾角的正切值可得由此可得，故AC错误B．将运动员在空中运动至离坡面最大距离处的运动分解为沿坡面和垂直坡面两个方向，沿坡面方向做匀加速直线运动，垂直坡面做匀减速直线运动，运动员在空中到破面的最远距离为，解得，故B正确；D．运动员在空中运动过程中受到的合外力为重力，方向不变，根据动量定理，可知甲、乙在空中运动过程中动量改变量的方向相同，故D错误2．（2022·宁夏银川·银川一中校考三模）如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为，已知B、C高度差为h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（　　）A．两小球在C点的速度大小为 B．A、B两点高度差为C．甲、乙两小球在C点具有相同的动量 D．两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等【答案】B【详解】A．由，可得乙运动的时间为所以两小球在C点的速度大小为，故A错误；B．物体甲沿竖直方向的分速度为小球甲下降的高度为A、B两点高度差为，选项B错误；C．动量为矢量，大小相等，方向不同，故C错误；D．两个小球完全相同，重力的功率，两球竖直方向速度不同，所以重力的瞬时功率不同，故D错误；故选B。

考法2 冲量的理解与计算1. 冲量（1）定义：力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量（2）公式：I=FAt.（3）单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是N · s.2. 冲量的计算（1）单个力的冲量：利用公式I=Ft 计算.（2）合力的冲量①如果是一维情形，可以化为代数和；如果不在一条直线上，求合冲量遵循平行四边形定则；②两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个 力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式求解.③变力的冲量：用动量定理列式求解.3. 冲量和功比较项目冲量功标矢性矢量标量累积效应力对时间的累积效应力对位移(空间)的累积效果图像F-t面积表示冲量F-x 面积表示功作用效果I=mv'-mv改变物体的动量W=Ek2-Ek1改变物体的动能【典例2】（2022·海南·高考真题）在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是，乙对甲的作用力是，则这两个力（　　）A．大小相等，方向相反 B．大小相等，方向相同C．的冲量大于的冲量 D．的冲量小于的冲量【答案】A【详解】根据题意可知和是相互作用力，根据牛顿第三定律可知和等大反向、具有同时性；根据冲量定义式可知和的冲量大小相等，方向相反。

故选A1．（2023·江苏·模拟预测）据历史文献和出土文物证明，踢毽子起源于中国汉代，盛行于南北朝、隋唐毽子由羽毛、金属片和胶垫组成如图是同学练习踢毽子，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向运动，假设运动过程中毽子所受的空气阻力大小不变，则下列说法正确的是（　　）A．脚对毽子的作用力大于毽子对脚的作用力，所以才能把毽子踢起来B．毽子在空中运动时加速度总是小于重力加速度gC．毽子上升过程的动能减少量大于下落过程的动能增加量D．毽子上升过程中重力冲量大于下落过程中的重力冲量【答案】C【详解】A．脚对毽子的作用力与毽子对脚的作用力是一对作用力和反作用力，等大反向，故A错误；B．因为空气阻力存在，毽子在空中上升段阻力向下，加速度大于重力加速度g，而下降阶段阻力向上，加速度小于重力加速度g，故B错误；C．根据动能定理，毽子上升过程的动能减少量下落过程的动能增加量则，故C正确；D．毽子上升过程中加速度大小大于下降过程中加速度大小，上升过程中时间小于下降过程中时间，毽子上升过程中重力冲量小于下落过程中的重力冲量，故D错误2．（2023·陕西·统考二模）冲量是一个物体所受外力在时间上的积累效应某个学生用长为的细绳，一端固定，另一端拴一质量的小球，把小球拉至水平，从静止释放到小球运动到最低点。

若，对于这一过程以下结论正确的是（　　）A．重力对小球的冲量的大小为0.2N·sB．细绳对小球拉力的冲量为0C．细绳对小球拉力的冲量的大小一定等于重力对小球冲量的大小D．小球受合力的冲量大小为0.2N·s【答案】D【详解】ABD．小球运动到最低点的过程中，根据动能定理有解得则合力的冲量为冲量是力和时间的乘积，绳子对小球的拉力在小球运动过程不为零，所以冲量不为零，重力对小球的冲量的大小不等于，故AB错误，D正确；C．根据矢量法，如图所示可知细绳对小球拉力的冲量的大小大于重力对小球冲量的大小，故C错误考法3动量定理的理解与运用1. 动量定理公式：I=p'-p或F(t'-t)=mv'-mv.2. 对动量定理的理解（1）动能定理反映了力的冲量与动量变化量之间的因果关系，即合力的冲量是原因，物体的动量变化量是结果.（2）动量定理中的冲量是合力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，可以是各个力的冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和.（3）动量定理表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义.（4）动量定理具有普适性，不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，不论作用力是恒力还是变力，不论几个力作用的时间是相同还是不相同，动量定理都适用；动量定理不仅适用于低速运动的宏观物体，也适用于高速运动的微观物体。

3. 动量定理的应用在不涉及加速度和位移的情况下，研究运动与力的关系时，用动量定理求解一般较为方便，不需要考虑运动过冲中的细节角度1：缓冲类问题【典例3】（2022·北京·高考真题）“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：①助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；②起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；③飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；④着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸下列说法正确的是（　　）A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度D．着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间【答案】B【详解】A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，A错误；B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是通过。