1、第34讲 动量、动量定理 和动量守恒定律,-2-,-3-,考点一,考点二,动量、动量定理 核心知识整合 1.冲量 (1)定义:力和力的 的乘积。 (2)公式:I= ,适用于求恒力的冲量。 (3)方向:与 相同。 2.动量 (1)定义:物体的 与 的乘积。 (2)表达式:p= 。 (3)单位:千克米/秒;符号: kgm/s。 (4)特征:动量是状态量,是 ,其方向和 方向相同。,作用时间,Ft,力的方向,质量 速度,mv,矢量,速度,-4-,考点一,考点二,3.动量定理 (1)内容:物体所受合力的冲量等于物体 。 (2)表达式:Ft=p=p-p;F既可以是恒力也可以是变力,冲量是动量变化的原因。
2、 (3)矢量性:动量变化量方向与 的方向相同,可以在力的方向上用动量定理。 4.动能和动量的关系: 5.与牛顿第二定律的区别:牛顿第二定律所描述的是力的瞬时作用效果产生加速度,而动量定理则表示了合外力在一段时间(过程)内的作用效果改变了物体的动量。,动量的变化量,合力,-5-,考点一,考点二,关键能力提升 命题点一 冲量 【例1】 (多选)恒力F作用在质量为m的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,物体没有被拉动,则经时间t,下列说法正确的是( ) A.拉力F对物体的冲量大小为零 B.拉力F对物体的冲量大小为Ft C.拉力F对物体的冲量大小是Ftcos D.合力对物体的冲量大小为零,答
3、案,解析,-6-,考点一,考点二,【例2】 如图所示,一倾角为、高为h的光滑斜面,固定在水平面上,一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下,滑到底端时速度的大小为v,所用时间为t,则物块滑至斜面的底端时,重力的瞬时功率及重力的冲量分别为( ),易错警示冲量是矢量,冲量的方向与力的方向相同,与速度方向无关。,答案,解析,-7-,考点一,考点二,命题点二 动量 动量变化 【例3】 质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面上,再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量变化量p和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是( ) A.p=
4、2 kgm/s W=-2 J B.p=-2 kgm/s W=2 J C.p=0.4 kgm/s W=-2 J D.p=-0.4 kgm/s W=2 J,答案,解析,-8-,考点一,考点二,命题点三 动量定理 【例4】 质量是60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,他被悬挂起来。已知安全带的缓冲时间是1.2 s,安全带长5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为( ) A.500 N B.600 N C.1 100 N D.100 N,答案,解析,-9-,考点一,考点二,【例5】 某物体由静止开始做匀加速运动,经过时间t1后,在阻力作用下做匀减速运动,又经过时
5、间t2速度变为零,若物体一直在同样的水平面上运动,则加速阶段的牵引力与阻力大小之比( ) A.t2t1 B.(t1+t2)t1 C.(t1+t2)t2 D.t2(t1+t2),答案,解析,-10-,考点一,考点二,方法技巧应用动量定理解题的注意事项 (1)动量定理的表达式是矢量式,列式时要注意各个量与规定的正方向之间的关系(即要注意各个量的正负)。 (2)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。 (3)应用动量定理可以只研究一个物体,也可以研究几个物体组成的系统。 (4)初态的动量p是系统各部分动
6、量之和,末态的动量p也是系统各部分动量之和。 (5)对系统各部分的动量进行描述时,应该选取同一个参考系,不然求和无实际意义。,-11-,考点一,考点二,动量守恒定律 核心知识整合 1.守恒条件:系统 或所受合外力为 。 2.内容、表达式 (1)p=p, 的系统总动量p等于 的系统总动量p。 (2)m1v1+m2v2= ,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。 (3)p1=-p2,相互作用的两个物体动量的变化量 。 (4)p=0,系统 为零。,不受外力,零,相互作用前,相互作用后,m1v1+m2v2,等大反向,总动量的变化量,-12-,考点一,考点二,3.动量守恒定律的
7、适用条件 (1)前提条件:存在相互作用的物体系统。 (2)理想条件:系统不受外力。 (3)实际条件:系统所受合外力为0。 (4)近似条件:系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受外力。如:碰撞、爆炸问题等。,-13-,考点一,考点二,4.动量守恒定律的五个特性,-14-,考点一,考点二,关键能力提升 命题点一 动量守恒条件 【例6】 下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( ),答案,解析,-15-,考点一,考点二,【例7】 把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是( ) A.枪和弹组成的系统,动量守恒 B.枪和车组成的系
8、统,动量守恒 C.因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很大,使系统的动量变化很大,故系统动量守恒 D.三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零 易错警示解决本题的关键是掌握动量守恒的条件,即系统所受的合外力为零,知道系统内物体相互作用的力为内力。,答案,解析,-16-,考点一,考点二,命题点二 动量守恒 【例8】 如图所示,质量为M的小车A停放在光滑的水平面上,小车上表面粗糙。质量为m的滑块B以初速度v0滑到小车A上,车足够长,滑块不会从车上滑落,则小车的最终速度大小为( ),答案,解析,-17-,考点一,考点二,【例9】 (多选)如图所示,放在光滑水平
9、桌面上的两个木块A、B中间夹一被压缩的弹簧,当弹簧被放开时,它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地上。A的落地点与桌边的水平距离为0.5 m,B的落地点与桌边的水平距离为1 m,那么( ) A.A、B离开弹簧时的速度之比为12 B.A、B质量之比为21 C.未离开弹簧时,A、B所受冲量之比为12 D.未离开弹簧时,A、B加速度之比为12 方法技巧应用动量守恒定律应注意以下三点 (1)确定所研究的系统,单个物体无从谈起动量守恒。 (2)判断系统是否动量守恒,还是某个方向上动量守恒。 (3)系统中各物体的速度是否是相对地面的速度,若不是,则应转换成相对于地面的速度。,答案,解析,-18-,1
10、,2,3,4,5,1.某人从高处跳到低处时,为了安全,一般都让脚尖着地后膝盖弯曲,这样做是为了( ) A.增大人的动量变化量 B.减小人的动量变化量 C.增大人的动量变化率 D.减小人的动量变化率,答案,解析,-19-,1,2,3,4,5,2.如图所示,一小孩把一质量为0.5 kg的篮球由静止释放,释放后篮球的重心下降的高度为0.8 m,反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.2 m。不计空气阻力,取重力加速度为10 m/s2,则地面与篮球相互作用的过程中篮球所受合力的冲量大小为( )A.0.5 Ns B.1 Ns C.2 Ns D.3 Ns,答案,解析,-20-,1,2,3,4,5,3.一个质量
11、为0.5 kg的小钢球竖直下落,落地时速度大小为1 m/s,与地面作用0.1 s后以等大的动量被反弹。小钢球在与地面碰撞的过程中,下列说法中正确的是( ) A.小钢球重力的冲量是0.1 kgm/s B.若选向上为正方向,则小钢球的动量变化是1 kgm/s C.若选向上为正方向,则小钢球受到的合力冲量是-1 Ns D.若选向上为正方向,则小钢球受到的合力为5 N,答案,解析,-21-,1,2,3,4,5,4.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并立即留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩最短的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( ) A.动量不守恒,机械能守恒 B.动量不守恒、机械能不守恒 C.动量守恒,机械能守恒 D.动量守恒,总动能减小,答案,解析,-22-,1,2,3,4,5,5.一质量为M的航天器,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为( ),答案,解析,
