专题动量 动量定理(解析版)

1、2021 年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题(26)动量 动量定理(解析版)考点一 对动量、冲量及动量变化量的理解1对动量的理解(1) 动量的两性瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是针对某一时刻或某一位置而言的.相对性：动量的大小与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量.(2) 动量与动能的比较动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式p=mv1Ek=2mv2标矢性矢量标量变化因素物体所受冲量外力所做的功大小关系p=j 2mEkE 匹 Ek 2m对于给定的物体，若动能发生了变化，动量一定也发生了变化；而动量发生变化，动能不一 定发生变化.它们都是相对量，均与参考系的选取有关，高中阶段通常选取地面为参考系2.对冲量的理解(1) 冲量的两性时间性：冲量不仅由力决定，还由力的作用时间决定，恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积. 矢量性：对于方向恒定的力来说，冲量的方向与力的方向一致；对于作用时间内方向变化的力来说，冲量 的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致(2) 作用力和反作用力的冲量：一定等大、反向，但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系(3) 冲量与功的

2、比较冲量功定义作用在物体上的力和力的作用时 间的乘积作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积单位NsJ公式I=Ft(F为恒力)W= Flcos a（F 为恒力）标矢性矢量标量意义表示力对时间的累积是动量变化的量度表示力对空间的累积是能量变化多少的量度都是过程量，都与力的作用过程相互联系3. 对动量变化量的理解物体动量的变化是矢量，其方向与物体速度的变化量Av的方向相同在合力为恒力的情况下，物体动量变 化的方向也与物体加速度的方向相同，即与物体所受合力的方向相同1、（2020江西省崇义中学开学考试）一质量为m的铁锤，以速度v，竖直打在木桩上，经过At时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）mvmvmvA. mgAtB.C.+ mgD.一 mgAtAtAt【答案】 C【解析】对铁锤应用动量定理，设木桩对铁锤的平均作用力为F，则有（F - mg ）At = 0 - （-mv）解得F mv mgF -+ mgAt所以铁锤对木桩的平均冲力mvF = F =+ mgAtC 正确， ABD 错误。故选 C 。2、 对于竖直向上抛出的物体，下面关于物体在上升阶段的动量和动量变

3、化量说法中，正确的是（）A. 物体的动量方向向上，动量变化量的方向也向上B. 物体的动量方向向上，动量变化量的方向向下C. 物体的动量方向向下，动量变化量的方向向上D. 物体的动量方向向下，动量变化量的方向也向下【答案】B【解析】取竖直向上为正方向，物体在上升阶段时，速度向上，则物体的动量方向向上，根据动量定理可 知，动量的变化量Ap=mgt,重力的方向竖直向下，则动量变化量的方向向下.B选项正确.3、（多选）如图所示，AB为固定的光滑圆弧轨道，O为圆心，AO水平，BO竖直，轨道半径为人，将质量为 m的小球（可视为质点）从A点由静止释放，在小球从A点运动到B点的过程中，小球（）A.所受合力的冲量水平向右B.所受支持力的冲量水平向右C.所受合力的冲量大小为m；顽D.所受重力的冲量大小为零【答案】 AC【解析】在小球从A点运动到B点的过程中，根据动量定理可知I=mAv, Av的方向为水平向右，所以小 球所受合力的冲量水平向右，即重力和支持力的合力的冲量水平向右， A 正确， B 错误；在小球从 A 点运 动到B点的过程中，机械能守恒，故有mgR=gmvB，解得vB=p2gR，即Av=xR，

4、所以I合=mp2gR, C 正确；小球所受重力的冲量大小为IG=mgt，大小不为零，D错误.4、如图所示，足够长的传送带以恒定的速率*逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传 送带的P点冲上传送带，从此时起到物块再次回到P点的过程中，下列说法正确的是()A.合力对物块的冲量大小一定为2mv2 B.合力对物块的冲量大小一定为2mVC.合力对物块的冲量大小可能为零D.合外力对物块做的功可能为零【答案】D【解析】若V2VV,则物块返回到P点的速度大小为V2,根据动量定理知,合力的冲量为I A=mv2-(-mv2)=2mv2， 根据动能定理知，合力做功的大小为零。v23V,则物块返回到P点的速度大小为V,根据动量定理知，合 力的冲量I A=mv+mv2，合力做功为W=2mv12mV2。故D正确，A、B、C错误。5、质量是8 g的玻璃球，以3 m/s的速度向右运动，碰到一个物体后被弹回，以2 m/s的速度沿同一直线向 左运动，试求该玻璃球的动量变化量【答案J 4.0x10-2 kgm/s,水平向左【解析】设水平向右的方向为正方向，则p=mv=8xlO-3x3 kgm/s=2.4xl0

5、-2 kgm/s, p=mv=8xl0-3x( 2) kgm/s= 1.6x102 kgm/s故玻璃球动量的变化量为 Ap=p,p= 1.6x10-2 kgm/s2.4x10-2 kgm/s=4.0x10-2 kgm/s “-”表示动量变化量的方向水平向左6、(多选)如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为0,质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达A.斜面对物体的弹力的冲量为零B.物体受到的重力的冲量大小为mgtC.物体受到的合力的冲量大小为零D.物体动量的变化量大小为mgsin Pt【答案】 BD【解析】斜面对物体的弹力的冲量大小I=FNt=mgcos 0t,弹力的冲量不为零，故A错误；根据冲量的定义 式可知，物体所受重力的冲量大小为IG=mgt，故B正确；物体所受到的合力的冲量大小为mgtsinO，由动 量定理得，动量的变化量为Ap=I=mgsin 0t,故C错误，D正确。合考点二 动量定理的理解和应用对动量定理的理解1. 动量定理表达式为FA/=Ap,它的左边是物体受到的所有力的总冲量，而不是某一个力的冲量.其中力 F可以是恒力，也可以是变力，如果是变力，则F应是在At时间内的

6、平均值.2. 动量定理说明的是合力的冲量和动量的变化量Ap的关系，与Ap不仅大小相等而且方向相同.合合3. 动量定理的研究对象是单个物体或物体系统.系统的动量变化等于在作用过程中组成系统的各个物体所 受外力冲量的矢量和，而系统内物体之间的作用力（内力），由大小相等、方向相反和等时性可知，其总冲量 为零，不会改变系统的总动量.4. 在不涉及加速度和位移的情况下，研究运动和力的关系时，用动量定理求解一般较为方便，不需要考虑 运动过程的细节.7、如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A、C等高，B为圆槽最低点，小球从A点正上方O点静止释放， 从A点切入圆槽，刚好能运动至C点.设球在AB段和BC段运动过程中，运动时间分别为tt2,合外力 的冲量大小为/、/2，贝）aA. tt2B. t = t2C. I1I2D. I1=I2【答案】C【解析】小球从A点正上方O点静止释放，做自由落体运动，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点，说明 在圆弧内要克服摩擦力做功，在圆槽内做减速运动，因此AB段平均速率大于BC段平均速率，两段路程相 等,所以球在AB段和BC段运动过程中的运动时间为t1/2,故C正确，D错误.8、

7、（2020湖北省黄石二中高三月考）运动员在水上做飞行运动表演他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送 上来的水反转180后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示.已知运动员与装备的总质量为90kg，两个 喷嘴的直径均为10cm，已知重力加速度大小g=10m/s2，水的密度p=1.0x103kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大 约为（ ）A2.7m/sB5.4m/sC7.6m/sD10.8m/s【答案】C【解析】设飞行器对水的平均作用力为F,根据牛顿第三定律可知，水对飞行器的作用力的大小也等于F 对飞行器，则有F=Mg设水喷出时的速度为卩，在时间t内喷出的水的质量m = pV = 2 p Svtt时间内质量为Am的水获得的冲量I = Ft = Amv联立解得v=7.6m/s，故C正确，ABD错误。故选C。9、质量为60 kg的建筑工人不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来；已知弹性安全带的 缓冲时间是1.2 s,安全带长5 m,不计空气阻力影响，取g=10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为（） A100 NB500 NC600 ND1 100 N答案】 D解析】在安全带产生拉力的

8、过程中，人受重力和安全带的拉力作用做减速运动，此过程的初速度就是自由落体运动的末速度，所以有V0=、；2gh=“j2xlOx5 m/s=10 m/s,取竖直向下为正方向，根据动量定理，有mgt_Ft=0mv0，mvn, 60x10解得 F=mg+=600 N + 1 2N=1 100 N,由牛顿第三定律可知，安全带受到的平均冲力F=F= 1 100 N故选D.10、质量m=0.60 kg的篮球从距地板H=0.80 m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度 h = 0.45 m,从释放到弹跳至h高处经历的时间t=l.l s,忽略空气阻力，重力加速度g=10 m/s2,求篮球对 地板的平均撞击力【答案】16.5 N,方向向下【解析】设篮球从H高处下落到地板所用时间为t,刚接触地板时的速度大小为片；反弹离地时的速度大 小为v2，上升的时间为t2.由动能定理和运动学规律得,下落过程有mgH=2mv0代入数据解得v=4 m/s, “=? = 0.4 s上升过程有1mgh=02mv2 代入数据解得v? = 3 m/s, /2=号=0.3 s22 g篮球与地板接触时间为At=t1 12 = 0.4 s.解法一：设地板对篮球的平均撞击力为F,取向上为正方向，由动量定理得 (Fmg)At=mv2(mV)解得 F=16.5 N 根据牛顿第三定律,篮球对地板的平均撞击力为F=F= 16.5 N,方向向下. 解法二：取竖直向上为正方向,由动量定理得FAt_mgt=0_0解得 F=16.5 N根据牛顿第三定律,篮球对地板的平均撞击力为F=F= 16.5 N,方向向下.【提 分 笔 记】求动量变化量或冲量曲线运动是二维运动,高中阶段不要求掌握其动量变化量的直接计算,往往通过求冲量间接求得动量变化量.考点三 用动量定理解决“连续流体”的冲击力问题1研究对象 常见的连续流体如液体、气体流、电子流、光子流等2研究方法 隔离出一定形状的一部分流体作为研究对象，然后列式求解3基本思路(1) 在极短时间AZ内，取一小柱体作为研究对象.(2) 求小柱体的体积AV=SvAt.(3) 求小柱体质量Am=pAV=pSvAt.(

《专题动量 动量定理(解析版)》由会员pu****.1分享，可在线阅读，更多相关《专题动量 动量定理(解析版)》请在金锄头文库上搜索。