动量和冲量概念详解+典型例题
动量冲量和动量定理典型例题精析
动量、冲量和动量定理·典型例题精析[例题1]质量为m的物体，在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑．如图7－1所示．求在时间t内物体所受的重力、斜面支持力以及合外力给物体的冲量．[思路点拨]依冲量的定义，一恒力的冲量大小等于这力大小与力作用时间的乘积，方向与这力的方向一致．所以物体所受各恒力的冲量可依定义求出．而依动量定理，物体在一段时间t内的动量变化量等于物体所受的合外力冲量，故合外力给物体的冲量又可依动量定理求出．[解题过程]依冲量的定义，重力对物体的冲量大小为I G＝mg·t，方向竖直向下．斜面对物体的支持力的冲量大小为I N＝N·t＝mg·cosθ·t，方向垂直斜面向上．合外力对物体的冲量可分别用下列三种方法求出．(1)先根据平行四边形法则求出合外力，再依定义求出其冲量．由图7－1(2)知，作用于物体上的合力大小为F＝mg·sinθ，方向沿斜面向下．所以合外力的冲量大小I F＝F·t＝mg·sinθ·t．方向沿斜面向下．(2)合外力的冲量等于各外力冲量的矢量和，先求出各外力的冲量，然后依矢量合成的平行四边形法则求出合外力的冲量．利用前面求出的重力及支持力冲量，由图7－1(3)知合外力冲量大小为方向沿斜面向下．或建立平面直角坐标系如图7－1(4)，由正交分解法求出．先分别求出合外力冲量I F在x，y方向上分量I Fx，I Fy，再将其合成．(3)由动量定理，合外力的冲量I F等于物体的动量变化量Δp．I F=Δp=Δmv=mΔv=m(at)=mgsinθ·t．[小结] (1)计算冲量必须明确计算的是哪一力在哪一段时间内对物体的冲量．(2)冲量是矢量，求某一力的冲量除应给出其大小，还应给出其方向．(3)本题解提供了三种不同的计算合外力冲量的方法．[例题2]一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上．若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20 s，则这段时间内软垫对小球的冲量为多少(取g=10 m/s2，不计空气阻力)？[思路点拨]小球从落至软垫至陷到最低点，即速度变为零的过程中，受重力和软垫对它的作用力，软垫对球的作用力在此过程中是变力，但动量定理对于变力依然适用．因此可以用动量定理求软垫对球的冲量．[解题过程]小球落至软垫前，只受重力作用，故可由自由落体公式求出小球落至软垫时的速度大小为方向竖直向下．小球接触软垫后除受重力mg外，还受软垫对它的作用力F，在这两力合力冲量作用下，小球动量变为零(此时小球陷至最低点)．取竖直向上为正方向，小球的初动量为p=－mv(负号表示小球刚与软垫接触时速度方向竖直向下，因而初动量方向竖直向下，与所取正方向相反，此处v仅表示小球速度的大小)．小球的末动量p′=0．由动量定理有解得小球自接触软垫起到陷至最低点这一过程中受到软垫平均作用大小为在这段时间内软垫对小球的冲量大小为方向竖直向上．[小结] (1)应用动量定理解题时，必须明确研究的哪一物体的哪一运动过程，因动量定理是针对一确定物体一确定过程而言．此题应用动量定理研究的是小球自落至软垫开始与其接触起至陷至最低点速度恰变为零这一过程．(2)在解决诸如此题和课本习题中用铁锤钉钉子这样的碰撞、打击一类问题时，物体所受的冲击力的变化极为迅速，难于用牛顿第二定律(结合运动学公式)求解，但用以力的冲量概念表述的动量定理解决起来则极为方便．(3)在应用动量定理解决类似此题这样的碰撞、打击等问题时，不可随意忽略物体所受的重力，例如本题如忽略小球陷落过程中所受的重力，结果则为I F=0.40N·s，显然与正确结果有较大偏离，因而是错误的．[例题3]人从高台上跳下着地时，总是不自觉地先弯腿再站起来，为什么？[思路点拨]这是一道说明题，不要求给出计算结果，但对这类问题不应含混说上几句就算了事，而要做严格分析，即也要明确研究对象，确定研究过程，列出必要的方程，再做讨论，得出令人信服的结论．[解题过程]将人视为质量集中在重心的质点，分两种情况讨论：一为着地时不弯腿；一为着地时开始弯腿．台的高度一定，两种情况下，人着地时动量大小皆为p=mv，最后速度均变为零，因而动量为零．若取竖直向上为正方向，两种情况下，人着地过程中的动量变化量均为Δp＝0－(－mv)=mv．从开始着地到静止过程中，人受重力mg及地面作用力F，用F表示地面对人的作用力平均值，根据动量定理解得人着地过程中地面对人作用力的平均值由此式知，第一种情况，人落地后始终直立，人(视为质量集中于重的作用力，很容易造成伤害．第二种情况下，由于着地后弯腿，人的重心还要向下移动较长距离，速度经过较长时间变为零，Δt较大，故地面对[小结]解答说明、论证型的题目，首先要明确论点．如本题的论点是要求比较人在两种不同情况下受到地面作用力大小．然后选择论据，论据的选择要正确有效，如本题选择的论据应是动量守恒，若选择牛顿第二定律则不能有效地论证．最后是论证，论证的过程即为推理的过程，推理要清晰严密．如本题就要先找出两种情况下，人的动量变化量Δp的关系及动量变化与所经历的时间Δt的关系，然后才能由动量定理推出两种情况下地面作用力F大小的关系．[例题4]质量m=5 kg的物体在恒定水平推力F=5 N的作用下，自静止开始在水平路面上运动，t1=2s后，撤去力F，物体又经t2=3 s停了下来，求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小．[思路点拨]此题中物体所经历的过程可分为两个阶段．第一阶段，物体在力F作用下自静止开始运动直至撤去力F；第二阶段，撤去力F后物体在滑动摩擦力f作用下减速运动，直至停下．如果用动量定理来求题，那么能否对包括两阶段在内的整个运动过程来应用定理呢？现给出两种方法求解这一问题：第一种方法，将整个运动过程分为两个阶段，分别用动量定理来处理．第二种方法，将整个运动作为一过程来应用动量定理．[解题过程]因物体在水平面上运动，故只需考虑物体在水平方向上受力即可，在撤去力F前，物体在水平方向上还受方向与物体运动方向相反的滑动摩擦力f，撤去力F后，物体只受摩擦力f．取物体运动方向为正方向．方法1设撤去力F时物体的运动速度为v．对于物体自静止开始运动至撤去力F这一过程，由动量定理有(F－f)t1=mv． (1)对于撤去力F直至物体停下这一过程，由动量定理有(－f)t2=0－mv． (2)联立式(1)、(2)解得运动中物体所受滑动摩擦力大小为说明式(1)、(2)中f仅表示滑动摩擦力的大小，f前的负号表示f与所取正方向相反．方法2将物体整个运动过程视为在一变化的合外力作用下的运动过程．在时间t1内物体所受合外力为(F－f)，在时间t2内物体所受合外力－f，整个运动时间t1＋t2内，物体所受合外力冲量为(F－f)t1＋(－f)t2．对物体整个运动过程应用动量定理有(F－f)t1＋(－f)t2＝0，说明冲量是矢量，由矢量运算法则可知合外力对物体的冲量等于物体所受各外力冲量的矢量和．所以求物体运动过程中所受合外力冲量又可用下述方法得出：即先求物体在运动过程所受各外力冲量，再取其矢量和即为合外力冲量．例如，就本题中物体整个运动时间t1＋t2内，力F的冲量为Ft1，力f的冲量为(－f)(t1＋t2)．整个运动过程中物体所受合外力冲量为Ft1＋(－f)(t1＋t2)．这一结果与解法(2)给出的结果相同．[小结] (1)本题解法2再次表明动量定理适用于变力作用过程．(2)合外力在一段时间t内的冲量等于这段时间t内各分段时间t i(t＝t1＋t2＋…＋t i＋…)内冲量的矢量和，又等于这段时间t内各外力对物体冲量的矢量和．(3)此题求解时，显然对整个过程应用动量定理来处理，解起来更为简捷．*[例题5]采煤中有一种方法是用高压水流将煤层击碎将煤采下．今有一采煤水枪，由枪口射出的高压水流速度为v，设水流垂直射向煤层的竖直表面，随即顺煤壁竖直流下，求水对煤层的压强(水的密度为ρ)．[思路点拨]射向煤层的水流受到煤层的作用水平速度(因而动量)变为零后随即顺壁流下，如能求出此过程中煤层对水流的作用力，根据牛顿第三定律即可求出水对煤层的作用力，从而求水对煤层的压强．[解题过程]设射向煤层水流截面为S，在时间Δt内有质量为ρSv·Δt的水撞击煤层，动量变为零，设煤层对水流作用力为F．取煤层对水作用力方向为正，对于上述这部分水由动量定理有F·Δt＝0－(－ρSvΔt·v)，得F=ρSv2．由牛顿第三定律知，水对煤层作用力大小F′＝F＝ρSv2，所以煤层表面受到水流压强为[小结]解决此类连续体产生的持续作用问题时，关键在于：①正确选取研究对象——Δt时间内动量发生变化的物质；②根据题意正确地表示出其质量及动量变化量．。
动量和动量定理-知识点与例题
动量和动量定理-知识点与例题动量和动量定理的应用知识点一——冲量（I）要点诠释：1.定义：力F和作用时间的乘积，叫做力的冲量。
2.公式：3.单位：4.方向：冲量是矢量，方向是由力F的方向决定。
5.注意：①冲量是过程量，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。
②用公式求冲量，该力只能是恒力1.推导：设一个质量为的物体，初速度为，在合力F的作用下，经过一段时间，速度变为则物体的加速度由牛顿第二定律2.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
3.公式：或4.注意事项：②式中F是指包含重力在内的合外力，可以是恒力也可以是变力。
当合外力是变力时，F 应该是合外力在这段时间内的平均值；③研究对象是单个物体或者系统；规律方法指导1.动量定理和牛顿第二定律的比较（1）动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律，而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律（2）由动量定理得到的，可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形式，即：物体所受的合外力等于物体动量的变化率。
（3）在解决碰撞、打击类问题时，由于力的变化规律较复杂，用动量定理处理这类问题更有其优越性。
4.应用动量定理解题的步骤①选取研究对象；②确定所研究的物理过程及其始末状态；大小无关，C错误；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错误。
答案：A【变式】关于冲量和动量，下列说法中错误的是（）A.冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量B.冲量是描述运动状态的物理量C.冲量是物体动量变化的原因D.冲量的方向与动量的方向一致答案：BD点拨：冲量是过程量；冲量的方向与动量变化的方向一致。
故BD错误。
类型二——用动量定理解释两类现象2.玻璃杯从同一高度自由落下，落到硬水泥地板上易碎，而落到松软的地毯上不易碎。
这是为什么？解释：玻璃杯易碎与否取决于落地时与地面间相互作用力的大小。
由动量定理可知，此作用力的大小又与地面作用时的动量变化和作用时间有关。
动量和冲量概念详解+典型例题
第二讲动量与能量命题趋向“动量和能量”问题是高考的主考题型，出现的频率也是比较高的，是高考的一个热点，专家命题十分重视对主干知识的考查，在命题时不避讳常规试题，也考查我们认为的超纲问题（弹性碰撞）。
注重对试题的题境的创新、设问的创新、条件的变化，注重考查学生对概念的理解、规律的应用及学生学习中可能存在的思维障碍。
动量、能量考点在历年的高考物理计算题中一定应用，且分值都不低于20分，09年也不例外。
力与运动、动量、能量是解动力学问题的三种观点，一般来说，用动量观点和能量观点比用力的观点解题简便，因此在解题时优先选用这两种观点；但在涉及加速度问题时就必须用力的观点. 有些问题，用到的观点不只一个，特别像高考中的一些综合题，常用动量观点和能量观点联合求解，或用动量观点与力的观点联合求解，有时甚至三种观点都采用才能求解，因此，三种观点不要绝对化.考点透视1、动量动量观点包括动量定理和动量守恒定律。
（1）动量定理凡涉及到速度和时间的物理问题都可利用动量定理加以解决，特别对于处理位移变化不明显的打击、碰撞类问题，更具有其他方法无可替代的作用。
（2）动量守恒定律动量守恒定律是自然界中普通适用的规律，大到宇宙天体间的相互作用，小到微观粒子的相互作用，无不遵守动量守恒定律，它是解决爆炸、碰撞、反冲及较复杂的相互作用的物体系统类问题的基本规律。
动量守恒条件为：①系统不受外力或所受合外力为零②在某一方向上，系统不受外力或所受合外力为零，该方向上动量守恒。
③系统内力远大于外力，动量近似守恒。
④在某一方向上，系统内力远大于外力，该方向上动量近似守恒。
应用动量守恒定律解题的一般步骤：确定研究对象，选取研究过程；分析内力和外力的情况，判断是否符合守恒条件；选定正方向，确定初、末状态的动量，最后根据动量守恒定律列方程求解。
应用时，无需分析过程的细节，这是它的优点所在，定律的表述式是一个矢量式，应用时要特别注意方向。
2、能量能量观点包括的内容以及一些结论有：（1）．求功的途径：①用定义求恒力功. ②用动能定理【从做功的效果】或能量守恒求功.③由图象求功. ④用平均力求功【力与位移成线性关系】.⑤由功率求功.（2）．功能关系--------功是能量转化的量度,功不是能，能也不是功.①重力所做的功等于重力势能的减少量【数值上相等】②电场力所做的功等于电势能的减少量【数值上相等】③弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少量【数值上相等】，E p弹＝k△X2/2④分子力所做的功等于分子势能的减少量【数值上相等】⑤合外力所做的功等于动能的增加量【所有外力】⑥只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒⑦克服安培力所做的功等于感应电能的增加量【数值上相等】⑧除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的增加量【功能原理】⑨摩擦生热Q＝f·S相对＝E损【f滑动摩擦力的大小，S相对为相对路程或相对位移，E损为系统损失的机械能，Q为系统增加的内能】⑩静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但不会摩擦生热；滑动摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但会摩擦生热；作用力和反作用力做功之间无任何关系.（3）．传送带以恒定速度匀速运行，小物体无初速放上，达到共同速度过程中，相对滑动距离等于小物体对地位移，摩擦生热等于小物体的动能，即Q＝mv02/2 （4）．发动机的功率P=F牵v，当加速度a＝0时，有最大速度v m=P/F牵【注意额定功率和实际功率】（5）．摩擦生热：Q = f·S相对；Q常不等于功的大小。
动量、冲量和动量定理·典型例题精析
动量、冲量和动量定理例1、 下面关于冲量的说法中正确的是 ( )A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大B.力F 的方向与位移的方向垂直时,则力F 的冲量为零C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同D.只要力的大小恒定,其冲量就等于力与时间的乘积例2、质量m=1kg 的物体以v 0=10m/s 水平抛出空气阴力不计，取g=10m/s 2，则在第3s 内动量的变化量如何？例3、质量为m 的质量在半径为r 的圆周上以角速度 做匀速圆周运动，则：向心力大小为F=______________；周期为T=________________；向心力在一个周期内的冲量大小为I=______________。
例4 质量为m 的钢球自高处落下，以速战速决率v 1碰地，竖直向上弹回，碰掸时间极短，离地的速率为v 2。
在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为A 、向下，m(v 1-v 2)B 、向下，m(v 1+v 2)C 、向上，m(v1-v 2) D 、向上，m(v 1+v 2)例5、如图-2所示，长为L 、质量为 m 1的小船停在静水中。
一个质量为m 2的人立在船头，若不计水的阴力，当人从船头走到船尾声的过程中，船和人对地面的位移各是多少？例6．质量为2m 的物体A 以速度υ0碰撞静止m 物体B ，B 的质量为m ，碰后A 、B 的运动方向均与υ0的方向相同，则磁撞后B 的速度可能为（ ）A ．υ0B ．2υ0C ．32υ0D ．21υ0例7质量为m的物体，在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑．如图7－1所示．求在时间t内物体所受的重力、斜面支持力以及合外力给物体的冲量．[[例8一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上．若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20 s，则这段时间内软垫对小球的冲量为多少(取g=10 m/s2，不计空气阻力)？例9人从高台上跳下着地时，总是不自觉地先弯腿再站起来，为什么？例10质量m=5 kg的物体在恒定水平推力F=5 N的作用下，自静止开始在水平路面上运动，t1=2s后，撤去力F，物体又经t2=3 s停了下来，求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小．例11、以速度v0水平抛出一个质量为1kg的物体,若在抛出3s后它未与地面及其他物体相碰,求它在3s内动量的变化(g取10m/s2).例12、质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动，恰遇上质量m2=50g的小球以v2=10cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m2恰好停止.那么，碰撞后小球m1的速度是多大？方向如何？。
动量和冲量(学案附练习)
△PPP'（正碰）（斜碰）（一）动量与冲量概念（1）、碰撞：①正碰与斜碰 ②弹性碰撞（没有机械能损失）和非弹性碰撞（有机械能损失）（2）、动量P ：1.定义：物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量.记为P=mv. 单位：kg ·m/s2.理解要点：①状态量：动量包含了"参与运动的物质"与"运动速度"两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性.速度也是个状态量，但它是个运动学概念，只反映运动的快慢和方向，而运动，归根结底是物质的运动，没有了物质便没有运动.显然地，动量包含了"参与运动的物质"和"运动速度"两方面的信息，更能从本质上揭示物体的运动状态，是一个动力学概念.②矢量性：动量的方向与速度方向一致。
3.动量变化△p ：始、末动量分别为P 和P ’，：△P=P ’－P 为物体在该过程中的动量变化. ※如果始、末动量都在同一直线上或相互平行，则在该直线上选定一个正方向后，就可以将矢量运算转换成代数运算了。
【巩固练习】一个质量是0.1kg 的钢球，以6m/s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s 的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？【讨论与交流】如果一个物体处于静止状态，其动量为零.那么，我们怎样使它获得动量呢?【思路点拨】我们把质量为m 的物体放到光滑水平的桌面上，为了使它获得一个动量，向它施加一个恒定水平推力F ，经过时间t ，速度达到v ，则物体就具有动量P= mv. 由牛顿第二定律及运动规律，有：a=F/m ，v=at ， 得Ft=mv.【讨论】 ○1使静止物体获得动量的方法：施加作用力，并持续作用一段时间. ○2使物体获得一定大小的动量，既可以用较大的力短时间作用，也可以用较小的力长时间作用。
【结论】持续作用在物体上的力，可以产生这样的效果：使物体获得动量，这一效果的强弱由力的大小F 与持续作用时间t 的乘积Ft 来确定。
动量冲量动量定理例题
能力· 思维· 方法
【例3】某消防队员从一平台上跳下，下落 2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓 冲，使自身重心又下降了0.5m.在着地过程 中，对他双脚的平均作用力估计为(B)
A.自身所受重力的2倍
B.自身所受重力的5倍
C.自身所受重力的8倍
D.自身所受重力的10倍
能力· 思维· 方法
【解析】本题问题情景清晰，是一道应用动量定量解释物 理现象的好题.为了使得从高处跳下时减少地面对双腿的 冲击力，应减少h—跳下前的高度；增大△h—双脚弯曲时 重心下移的距离.即不宜笔直跳下，应先蹲下后再跳，着 地时应尽可能向下弯曲身体，增大重心下降的距离.实际 操作中，还有很多方法可以缓冲地面的作用力.如先使前 脚掌触地等.也可同样运用动量定理解释.对本题分析如下： 下落2m双脚刚着地时的速度为v= .触地后，速度从v 2 gh 减为0的时间可以认为等于双腿弯曲又使重心下移 △h=0.5m所需时间.在估算过程中，可把地面对他双脚的 力简化为一个恒力，故重心下降过程可视为匀减速过程. 从而有:
能力· 思维· 方法
△t= △h/v平均=△h/(v/2)=2△h/v.
在触地过程中，有（N-mg）△t=m△v，
即N=mg+m△v/△t=mg+mv/(2△h/v) =mg+mv2/2h, =mg+mgh/△h=5mg. 因此答案B正确. 【解题回顾】题中的（N-mg）△t=m△v,许 多同学在独立做题时容易做成N△t=m△v而 得出N=4mg的错误结论.
课 前 热 身 5.质量为300g的垒球以30m/s的速度 飞来，队员用木棒击球，球反向弹回 的速率是30m/s，则垒球受到的冲量 大小是18N· S.
能力· 思维· 方法
高中物理【动量 冲量 动量定理】典型题(带解析)
高中物理【动量、冲量、动量定理】典型题1．课上老师做了这样一个实验：如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处．第一次，慢拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的P 点；第二次，将棋子、纸条放回原来的位置，快拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的N 点．从第一次到第二次现象的变化，下列解释正确的是( )A ．棋子的惯性变大了B ．棋子受到纸条的摩擦力变小了C ．棋子受到纸条的摩擦力的冲量变小了D ．棋子离开桌面时的动量变大了解析：选C ．两次拉动中棋子的质量没变，其惯性不变，故A 错误；由于正压力不变，则纸条对棋子的摩擦力没变，故B 错误；由于快拉时作用时间变短，摩擦力对棋子的冲量变小了，故C 正确；由动量定理可知，合外力的冲量减小，则棋子离开桌面时的动量变小，故D 错误．2．如图所示，是一种弹射装置，弹丸的质量为m ，底座的质量为M ＝3m ，开始时均处于静止状态，当弹簧释放将弹丸以对地速度v 向左发射出去后，底座反冲速度的大小为 14v ，则摩擦力对底座的冲量为( )A ．0B ．14m v ，方向向左C ．14m v ，方向向右D ．34m v ，方向向左 解析：选B ．设向左为正方向，对弹丸，根据动量定理：I ＝m v ；则弹丸对底座的作用力的冲量为－m v ，对底座根据动量定理：I f ＋(－m v )＝－3m ·v 4得：I f ＝＋m v 4，正号表示方向向左；故选B ．3．高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列车的动能( ) A ．与它所经历的时间成正比B ．与它的位移成正比C ．与它的速度成正比D ．与它的动量成正比解析：选B ．速度v ＝at ，动能E k ＝12m v 2＝12ma 2t 2，与经历的时间的平方成正比，A 错；根据v 2＝2ax ，动能E k ＝12m v 2＝12m ·2ax ＝max ，与位移成正比，B 对；动能E k ＝12m v 2，与速度的平方成正比，C 错；动量p ＝m v ，动能E k ＝12m v 2＝p 22m，与动量的平方成正比，D 错． 4．如图所示，质量为m 的物体，在大小确定的水平外力F 作用下，以速度v 沿水平面匀速运动，当物体运动到A 点时撤去外力F ，物体由A 点继续向前滑行的过程中经过B 点，则物体由A 点到B 点的过程中，下列说法正确的是( )A ．v 越大，摩擦力对物体的冲量越大，摩擦力做功越多B ．v 越大，摩擦力对物体的冲量越大，摩擦力做功与v 的大小无关C ．v 越大，摩擦力对物体的冲量越小，摩擦力做功越少D ．v 越大，摩擦力对物体的冲量越小，摩擦力做功与v 的大小无关解析：选D ．由题知，物体所受的摩擦力F f ＝F ，且为恒力，由A 到B 的过程中，v 越大，所用时间越短，I f ＝Ft 越小；因为W f ＝F ·AB ，故W f 与v 无关．选项D 正确．5. (多选)如图所示，AB 为竖直固定的光滑圆弧轨道，O 为圆心，AO 水平，BO 竖直，轨道半径为R ，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( )A ．小球所受合力的冲量水平向右B ．小球所受支持力的冲量水平向右C ．小球所受合力的冲量大小为m 2gRD ．小球所受重力的冲量大小为零解析：选AC ．在小球从A 点运动到B 点的过程中，小球在A 点的速度为零，在B 点的速度水平向右，由动量定理知，小球所受合力的冲量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 ＝12m v 2B，解得v B ＝2gR ，由动量定理知，小球所受合力的冲量大小为I ＝m 2gR ，C 正确；小球所受重力的冲量大小为I G ＝mgt ，大小不为零，D 错误．6．如图所示，在水平光滑的轨道上有一辆质量为300 kg ，长度为2.5 m 的装料车，悬吊着的漏斗以恒定的速率100 kg/s 向下漏原料，装料车以0.5 m/s 的速度匀速行驶到漏斗下方装载原料．(1)为了维持车速不变，在装料过程中需用多大的水平拉力作用于车上才行．(2)车装完料驶离漏斗下方仍以原来的速度前进，要使它在2 s 内停下来，需要对小车施加一个多大的水平制动力．解析：(1)设在Δt 时间内漏到车上的原料质量为Δm ，要使这些原料获得与车相同的速度，需加力为F ，根据动量定理，有F ·Δt ＝Δm ·v所以F ＝Δm Δt·v ＝100×0.5 N ＝50 N. (2)车装完料的总质量为M ＝m 车＋Δm Δt·t ＝⎝⎛⎭⎫300＋100×2.50.5kg ＝800 kg 对车应用动量定理，有F ′·t ′＝0－(－M v )解得F ′＝M v t ′＝800×0.52N ＝200 N. 答案：(1)50 N (2)200 N7．第二届进博会于2019年11月在上海举办，会上展出了一种乒乓球陪练机器人，该机器人能够根据发球人的身体动作和来球信息，及时调整球拍将球击回．若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回，球在空中运动一段时间后落到对方的台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转．下列说法正确的是( )A ．击球过程合外力对乒乓球做功为零B ．击球过程合外力对乒乓球的冲量为零C ．在上升过程中，乒乓球处于失重状态D ．在下落过程中，乒乓球处于超重状态解析：选AC ．球拍将乒乓球原速率击回，可知乒乓球的动能不变，动量方向发生改变，可知合力做功为零，冲量不为零．A 正确，B 错误；在乒乓球的运动过程中，加速度方向向下，可知乒乓球处于失重状态，C 正确，D 错误．8.如图所示，物体从t ＝0时刻开始由静止做直线运动，0～4 s 内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数，下列表述不正确的是( )A ．0～2 s 内合外力的冲量一直增大B ．0～4 s 内合外力的冲量为零C ．2 s 末物体的动量方向发生变化D ．0～4 s 内物体动量的方向一直不变解析：选C ．根据F -t 图象面积表示冲量，可知在0～2 s 内合外力的冲量一直增大，A 正确；0～4 s 内合外力的冲量为零，B 正确；2 s 末冲量方向发生变化，物体的动量开始减小，但方向不发生变化，0～4 s 内物体动量的方向一直不变，C 错误，D 正确．9．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s ，产生的推力约为4.8×106 N ，则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为( )A ．1.6×102 kgB ．1.6×103 kgC ．1.6×105 kgD ．1.6×106 kg解析：选B ．设1 s 内喷出气体的质量为m ，喷出的气体与该发动机的相互作用力为F ，由动量定理Ft ＝m v 知，m ＝Ft v ＝4.8×106×13×103kg ＝1.6×103 kg ，选项B 正确． 10．(多选)如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层．设水柱直径为D ，水流速度为v ，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零．高压水枪的质量为M ，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ.下列说法正确的是( )A ．高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρv πD 2B ．高压水枪的功率为18ρπD 2v 3 C ．水柱对煤层的平均冲力为14ρπD 2v 2 D ．手对高压水枪的作用力水平向右解析：选BC ．设Δt 时间内，从水枪喷出的水的体积为ΔV ，质量为Δm ，则Δm ＝ρΔV ，ΔV ＝S v Δt ＝14πD 2v Δt ，单位时间喷出水的质量为Δm Δt ＝14ρv πD 2，选项A 错误．Δt 时间内水枪喷出的水的动能E k ＝12Δm v 2＝18ρπD 2v 3Δt ，由动能定理知高压水枪在此期间对水做功为W ＝E k ＝18ρπD 2v 3Δt ，高压水枪的功率P ＝W Δt ＝18ρπD 2v 3，选项B 正确．考虑一个极短时间Δt ′，在此时间内喷到煤层上水的质量为m ，设煤层对水柱的作用力为F ，由动量定理，F Δt ′＝m v ，Δt ′时间内冲到煤层水的质量m ＝14ρπD 2v Δt ′，解得F ＝14ρπD 2v 2，由牛顿第三定律可知，水柱对煤层的平均冲力为F ′＝F ＝14ρπD 2v 2，选项C 正确．当高压水枪向右喷出高压水流时，水流对高压水枪的作用力向左，由于高压水枪有重力，根据平衡条件，手对高压水枪的作用力方向斜向右上方，选项D 错误．11．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F 1、F 2的作用而从静止开始做匀加速直线运动．经过时间t 0和4t 0速度分别达到2v 0和v 0时，分别撤去F 1和F 2，两物体都做匀减速直线运动直至停止．两物体速度随时间变化的图线如图所示．设F 1和F 2对A 、B 两物体的冲量分别为I 1和I 2，F 1和F 2对A 、B 两物体做的功分别为W 1和W 2，则下列结论正确的是( )A ．I 1∶I 2＝12∶5，W 1∶W 2＝6∶5B ．I 1∶I 2＝6∶5，W 1∶W 2＝3∶5C ．I 1∶I 2＝3∶5，W 1∶W 2＝6∶5D ．I 1∶I 2＝3∶5，W 1∶W 2＝12∶5解析：选C ．由题可知，两物体匀减速运动的加速度大小都为v 0t 0，根据牛顿第二定律，匀减速运动中有F f ＝ma ，则摩擦力大小都为m v 0t 0.由题图可知，匀加速运动的加速度分别为2v 0t 0、v 04t 0，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有F －F f ＝ma ，则F 1＝3m v 0t 0，F 2＝5m v 04t 0，故I 1∶I 2＝F 1t 0∶4F 2t 0＝3∶5；对全过程运用动能定理得：W 1－F f x 1＝0，W 2－F f x 2＝0，得W 1＝F f x 1，W 2＝F f x 2，图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为6∶5，整个运动过程中F 1和F 2做功之比为W 1∶W 2＝x 1∶x 2＝6∶5，故C 正确． 12． 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．某滑道示意图如图所示，长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接，滑道BC 高h ＝10 m ，C 是半径R ＝20 m 圆弧的最低点．质量m ＝60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑，加速度a ＝4.5 m/s 2，到达B 点时速度v B ＝30 m/s.取重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)求长直助滑道AB 的长度L ；(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量I 的大小；(3)若不计BC 段的阻力，画出运动员经过C 点时的受力图，并求其所受支持力F N 的大小．解析：(1)根据匀变速直线运动公式，有L ＝v 2B －v 2A 2a＝100 m. (2)根据动量定理，有I ＝m v B －m v A ＝1 800 N ·s.(3)运动员经过C 点时的受力分析如图所示．运动员在BC 段运动的过程中，根据动能定理，有mgh ＝12m v 2C －12m v 2B 根据牛顿第二定律，有F N －mg ＝m v 2C R解得F N ＝3 900 N.答案：(1)100 m (2)1 800 N ·s (3)受力图见解析 3 900 N。
动量的知识点及题型解析
动量的知识点及题型解析一、动量知识点总结。
1. 动量的定义。
- 物体的质量和速度的乘积叫做动量，表达式为p = mv，单位是kg· m/s。
动量是矢量，方向与速度方向相同。
2. 冲量的定义。
- 力与力的作用时间的乘积叫做冲量，表达式为I = Ft，单位是N· s。
冲量也是矢量，方向与力的方向相同。
3. 动量定理。
- 合外力的冲量等于物体动量的变化量，表达式为I=Δ p，即Ft = mv - mv_0。
- 应用动量定理时，要注意选取正方向，与正方向相同的矢量取正值，相反的取负值。
4. 动量守恒定律。
- 内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。
- 表达式：- m_1v_1 + m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'（适用于两物体相互作用的情况）- 对于多个物体组成的系统：∑_i = 1^nm_iv_i=∑_i = 1^nm_iv_i'- 适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零；当系统所受外力远小于内力时，可近似认为系统动量守恒（如碰撞、爆炸等过程）。
5. 碰撞。
- 弹性碰撞：碰撞过程中系统的动量守恒，机械能也守恒。
- 对于质量分别为m_1、m_2，碰撞前速度分别为v_1、v_2，碰撞后速度分别为v_1'、v_2'的两物体，有<=ft{begin{array}{l}m_1v_1 + m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2' (1)/(2)m_1v_1^2+(1)/(2)m_2v_2^2=(1)/(2)m_1v_1'^2+(1)/(2)m_2v_2'^2end{array}right.- 非弹性碰撞：碰撞过程中系统的动量守恒，但机械能有损失。
- 完全非弹性碰撞：碰撞后两物体粘在一起，以共同速度运动，系统动量守恒，机械能损失最大。
二、动量题型解析（20题）（一）动量定理相关题型。
专题_动量和冲量
对周围运动着的各种物体的运动过程，远在古代就有一些中外哲学家进行过思考，到了十七世纪，西欧的许多哲学家都认为：宇宙间的运动总量是不会减少的，如果能找到一个适当的物理量量度运动，就会看到，运动的总量是守恒的，这就是著名的“运动不灭”思想，十七世纪科学家们在对碰撞现象的研究中，找到了一个适合的量——动量，并建立了第一条守恒定律：动量守恒定律，为了理解和掌握这一定律，我们首先要理解两个基本概念．知识点一、关于动量的理解及应用：1、动量的定义：在物理学中，物体的质量m和速度υ的乘积m×υ叫做动量。
2、动量常用字母p表示，即：P = m×υ。
3、动量的单位：（1）千克•米/秒（kg〃m/s)（2）冲量单位与动量单位相同，1kg〃m/s＝1N〃s，（3）动量单位与力的单位不同： 1kg〃m/s≠1kg〃m/s2。
4、动量的矢量性：（1）动量是一个矢量，动量的方向与速度的方向相同，动量的方向与该时刻速度的方向相同．（2）对质量一定的物体，只要物体速度的大小和方向有一个发生变化，我们就说物体的动量发生了变化．5、动量的瞬时性：（1）动量是描述质点运动状态的物理量，它对应着某个时刻或某一位臵，是一个状态量，此为动量的瞬时性．（2）我们讲物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，因此在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度．动量是状态量。
6、动量的相对性：（1）因为物体的运动速度υ与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系的选取有关．（2）通常选取地球为参考系．通常在不加以说明的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量．7、动量的合成服从矢量运算规则，要按平行四边形定则进行．如果物体的运动在同一直线上，而动量矢量在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量的运算就可以化简为代数运算．（8）动量是属于物体的，谈动量必须说明是哪个物体的动量．（9）引入动量概念的目的：由此可见，质量和速度的乘积可以反映力在时间过程中的累积作用效果，也就是说，引入了动量的概念，就可以把力与力的作用时间联系起来，研究力在一段时间内的累积作用效果，从而比较方便的研究力在不同时间过程中的效果。
冲量和动量典型例题
冲量和动量典型例题1——冲量相等时物体的运动情况如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动（ ）．A 、可能是匀变速运动B 、可能是匀速圆周运动C 、可能是匀变速曲线运动D 、可能是匀变速直线运动分析与解：冲量是力与时间的乘积，在任何相等的时间内冲量都相同，也就是物体受到的力恒定不变，所以物体做匀变速运动，其轨迹可以是直线的也可以是曲线的．答案为A 、C 、D ．2——下落物体的重力冲量一个质量为5kg 的物体从离地面80m 的高处自由下落，不计空气阻力，在下落这段时间内，物体受到的重力冲量的大小是（ ）．A ．200N ·sB ．150N ·sC ．100N ·sD ．250N ·s分析与解：根据冲量的定义t F I ⋅=在这个过程中重力的大小是一个定值，只需求出这个过程所用的时间即可．sN 1002105)s (22212⋅=⨯⨯=⋅====t mg I t g h t gt h答案：C ．3——冲量公式的简单应用一匹马通过不计质量的绳子拉着货车从甲地到乙地，在这段时间内，下列说法中正确的是：（ ）．A 、马拉车的冲量大于车拉马的冲量B 、车拉马的冲量大于马拉车的冲量C 、两者互施的冲量大小相等D 、无法比较冲量大小分析与解：在这个过程中，马对车的拉力，与车对马的拉力是一对作用力与反作用力，大小总是相等的，根据冲量的定义，时间也相同，所以冲量的大小是相等的．答案：C ．4——关于动量的矢量计算质量为5kg 的小球以5m ／s 的速度竖直落到地板上，随后以3m ／s 的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为（ ）A ．10kg ·m ／sB ．－10kg ·m ／sC ．40kg ·m ／sD ．－40kg ·m ／s分析与解：动量的变化是末动量减去初动量，规定了竖直向下为正． 初动量255511=⨯==mv p kg ·m/s末动量15)3(522-=-⨯==mv p kg ·m ／s动量的变化40251512-=--=-=∆p p p kg ·m ／s答案：D ．5——关于抛体运动物体的重力冲量质量为5kg 的小球，从距地面高为20m 处水平抛出，初速度为10m ／s ，从抛出到落地过程中，重力的冲量是（ ）．A ．60N ·sB ．80N ·sC ．100N ·sD ．120N ·s分析与解：在这个过程中，小球所受重力恒定不变，只需求出这个过程的时间即可)s N (1002105)s (2102022212⋅=⨯⨯=⋅=⋅==⨯===t mg t F I t g h t gt h答案：C ．6——动量大小与速度的关系 质量为60kg 以1m/s 速度步行的人和以800m/s 速度飞行的质量为0.01kg 的子弹，哪个动量大？解：人m /s 60kg m /s 1kg 60111⋅=⋅⨯=⋅=v m p子弹m /s kg 8m /s kg 80001.0222⋅=⋅⨯=⋅=v m p即：人的动量大．7——课本例题分析与设疑一个质量是0.1kg 的钢球，以6 m ／s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m ／s 的速度水平向左运动（如图）．碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？分析：动量是矢量，它的大小和（或）方向发生了变化，动量就发生了变化，碰撞前后虽然钢球速度大小没有变化，都是6m／s，但速度的方向发生了变化，动量的方向与速度的方向相同，动量的方向也发生了变化，所以钢球的动量发生了变化．解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度6=v m/s，碰撞前钢球的动量为：⨯==mvp=⋅m/s0.6kg1.0⋅kg6m/s碰撞后钢球的速度6-='v m/s，碰撞后钢球的动量为⨯⋅-=m='vp='0.6kgm/sm/skg1.0⋅6-碰撞前后钢球动量的变化为-=⋅--'p=p⋅kgm/s-m/s2.10.6kg⋅m/s0.6kg动量的变化p∆也是矢量，求得的数值为负值，表示p∆的方向与所=pp-'取的正方向相反，p∆的方向水平向左。
冲量和动量的基本概念
一、冲量1、概念2、意义3、性质4、应用例1：如图示，斜面倾角为β，斜面上有一小物块，质量为m，与斜面保持相对静止，斜面以速度υ匀速向右运动了距离为S。
求该过程中各力对物体作用的冲量和合外力冲量。
例2：如上题图，如果斜面光滑，保持物体与斜面相对静止由静止开始向右运动，位移为S。
求该过程中各力对物体的冲量和合外力冲量。
例3：斜面高为h，斜面倾角为β，斜面光滑并被固定在水平面上。
小物块的质量为m，求小物块从斜面顶端由静止下滑到斜面底端过程中各力对物块的冲量和合外力对物体的冲量。
例4：如图示，小车顶板上用一轻绳吊一质量为m的小球。
运动状态稳定时，轻绳偏离竖直方向的角度为370，求当它们的速度由υ0增加到υ的过程中，各力对小球的冲量和合外力冲量。
例5：一物体以10m/s的速度斜向上与水平方向来530角抛出，不计空气阻力，令其质量为m，抛出点离地高度为10米。
求其飞行过程中重力对物体的冲量。
例6：一个质量为m的小球匀速圆周运动，周期为T，半径为R，求该小球转四分之一周过程中的向心力的冲量。
例7：光滑水平面上有一质量为m 的物体，受到一个水平力F=1+0.5t(N)的作用，其中t 表示时间。
t=0时刻力F 的方向与大小为5m/s 的初速度垂直。
求10秒内F 对物体的冲量。
例8：一个质量为1千克的物体的运动规律为：s=-3-3t-3t 2，s 是位移，t 是时间。
求合外力5秒内对物体的冲量。
二、 动量1、 概念2、 性质3、 动量变化量概念：求解方法：例1：如图，质量为m 的物体的初速度大小为10m/s ，物体与水平地面的动摩擦因数为0.2，求前10秒内物体动量的变化量。
例2：如图，水平地面光滑，一质量为m 的小球与墙碰撞前初速度大小为V 0，与墙碰后的速度大小为0.5V 0，求碰撞过程中物体的动量变化量。
例3：如图示，一质量为m 小球与水平地面碰前速度大小为V 0，方向与水平地面夹450，碰后速度大小为0.75 V 0，方向与水平地面的夹角还是450。
冲量和动量·典型例题解析
冲量和动量·典型例题解析【例1】 两个质量相等的物体分别沿高度相同，但倾角不同的光滑斜面从顶端自由下滑到底端，在此过程中两物体具有相同的物理量是[ ]A ．重力的冲量B ．合力的冲量C ．动量的变化D ．速率的变化解析：正确答案为D点拨：虽然它们所受的重力相同，但它们在斜面上运动的时间不同，所受的合外力的大小和方向均不同，到达斜面底端时速度的方向不同，物体到达斜面底端时的速度大小可由＝＝得＝，v 2as 2(gsin )h sin v 2θθ2gh 与斜面倾角无关．【例2】 质量为0.4kg 的小球沿光滑水平面以5m/s 的速度冲向墙壁，被墙以4m/s 的速度弹回，如图49－1所示，求(1)小球撞击墙前后的动量分别是多少？(2)这一过程中小球的动量改变了多少？方向怎样？解析：取向右为正方向，则(1)小球撞击墙前的动量p 1＝mv 1＝0.4×5＝2(kg ·m/s)，动量为正，表示动量的方向跟规定的正方向相同，即方向向右．小球撞击墙后的动量p 2＝mv 2＝0.4×(－4)＝－1.6(kg ·m/s)．动量为负，表示动量方向跟规定的正方向相反，即方向向左．(2)此过程中小球动量的变化Δp ＝p 2－p 1＝－1.6－2＝－3.6(kg ·m/s)，动量的变化为负，表示方向向左．点拨：动量、动量的变化都是矢量，解题时要选取正方向，把矢量运算简化为代数运算．【例3】 如图49－2所示在倾角θ＝37°的斜面上，有一质量m ＝5kg的物体沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体下滑2s 的时间内，物体所受各力的冲量．点拨：对物体受力分析，确定各力的大小和方向．按I ＝Ft 可求得各力的冲量，冲量的方向与该力的方向相同．参考答案重力的冲量I G ＝10N · s ，方向竖直向下；弹力的冲量I N ＝80N ·s ，方向垂直斜面向上；摩擦力的冲量I f ＝16N ·s ，方向沿斜面向上．【例4】 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．求：(1)小球从抛出到它将要着地的过程中重力的冲量(2)小球将要着地时的动量(3)小球从抛出到它将要着地的过程中动量的变化点拨：由平抛运动知识可求出运动时间和要着地时的水平速度和竖直速度，从而求出重力的冲量和要着地时动量，求着地时动量既可以先将速度合成后来求，也可先求出水平方向的动量和竖直方向的动量，然后将这两个方向的动量按矢量合成的方法合成，得到所求的动量．小球在运动过程中的水平方向的动量没有变化ΔP x ＝0，竖直方向的动量变化Δ＝＝，方向向下，小球的动量变化Δ＝Δ＋Δ＝Δ，注意不能简单地将小球着地时的动量值与初始动量值之差作为动p mv m 2gh P p P p y y x 2y 2y量的变化量，因为这两个动量的方向不同，不能按代数运算处理，只有在某方向上选取了正方向后才可化为代数运算．参考答案(1)1.6N ·s 方向竖直向下 (2)20kg ·m/s 方向与水平面成53°夹角斜向下 (3)1.6kg ·m/s 方向竖直向下 【例5】如图所示，用0.5kg 的铁锤钉钉子，打击时铁锤的速度为4rn ／s ，打击后铁锤的速度变为零，设打击时间为0.01s1、不计铁锤的重量，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？2、考虑铁锤的重量，铁锤打钉子的平均作用力是多大？3、你分析一下，在计算铁锤钉钉子的平均作用力时在什么情况下可以不计铁锤的重量．8．高压水枪喷口半径为r，射出的水流速度为v，水平地打在竖直煤壁上后速度变为零。
冲量和动量
冲量： 冲量 1.定义： 力F和力的作用时间 的积 叫做力的冲量。 定义： 和力的作用时间t的积 叫做力的冲量。 定义 和力的作用时间 的积Ft叫做力的冲量 2.公式： I = F t 公式： 公式 3.单位： 牛 · 秒 单位： (N · s) 单位 注作用 过程量 冲量描述力在时间上的积累效果。 在静止物体上的一定大小的力， 在静止物体上的一定大小的力，如果持续时间越 则使物体获得的动量越大，这就是说， 长，则使物体获得的动量越大，这就是说，力的 冲量是在时间进程中逐渐累积起来的。 冲量是在时间进程中逐渐累积起来的。冲量总是 指力在某段时间进程中的冲量， 指力在某段时间进程中的冲量，说某一时刻的冲 量是没有意义的，所以， 量是没有意义的，所以，理解时要兼顾力和时间 两方面的因素。 两方面的因素。 矢量性： ②.矢量性：冲量是矢量，方向与力的方向相同。 矢量性 冲量是矢量，方向与力的方向相同。
（3） 静止在水平面上的物体 受到一个水平向右 ） 静止在水平面上的物体,受到一个水平向右 的推力作用(以水平向右为正方向 以水平向右为正方向) 的推力作用 以水平向右为正方向 A : 当推力为 作用时间为 物体获得的冲量是 当推力为6N,作用时间为 作用时间为6s,物体获得的冲量是 多少? 多少 B : 如果推力的方向不变 在6s内从零均匀增大到 如果推力的方向不变,在 内从零均匀增大到 16N,你能计算出这 内的冲量吗 你能计算出这6s内的冲量吗 你能计算出这 内的冲量吗? C : 如果先用 1=15N的水平力向右推物体 经4s后, 如果先用F 的水平力向右推物体,经 后 的水平力向右推物体 将力F 撤消,同时 又施加向左的水平推力F 同时,又施加向左的水平推力 将力 1撤消 同时 又施加向左的水平推力 2=8N,水 水 平作用时间3s,试求这 试求这7s内 外力对物体的总冲量的 平作用时间 试求这 内,外力对物体的总冲量的 大小和方向. 大小和方向
冲量动量的通俗理解
冲量动量的通俗理解1. “哎呀，冲量不就是力和时间的乘积嘛！就像我跑步，跑的时间越长，那积累的冲量就越大呀！”比如说我每天坚持跑步，一开始跑一会儿就累了，但是我一直坚持跑下去，时间越来越长，这不就是冲量在增加嘛！2. “嘿，动量不就是物体的速度和质量的乘积嘛！就好像扔石头，石头越重、扔得越快，动量就越大呀！”就像我和小伙伴扔沙包，那个大沙包可比小沙包难扔多了，因为它质量大呀，这多像动量的道理呀！3. “哇，冲量可以让物体的状态发生变化呢！就像我用力推一下桌子，桌子就动了，这就是冲量的作用呀！”有一次我在教室里，轻轻推一下桌子它都不动，我使劲推一下，它就移动了，这就是冲量的效果呀！4. “咦，动量守恒好神奇呀！就像我们玩跷跷板，这边下去那边上来，总动量不变呢！”记得那次和小伙伴玩跷跷板，我们一上一下的，可有意思了，这不就是动量守恒嘛！5. “哟，冲量和动量的关系好紧密呀！就像我跑一段路的积累和我最终跑的速度一样重要！”我每次跑步，过程中的努力积累和最后能达到的速度，真的是息息相关呀，就像冲量和动量！6. “哈，冲量动量的知识在生活中到处都是呀！比如踢球，用力踢和轻轻踢差别可大了！”那次踢足球，我大力一脚球就飞得老远，轻轻一脚球就没多远，这就是冲量动量在起作用嘛！7. “呐，知道了冲量动量，就知道为啥有些东西那么难推动啦！”有一回我看到一个大箱子，我使了好大劲都推不动，现在想想，不就是因为它质量大，要改变它的动量需要很大的冲量嘛！8. “嘿呀，冲量动量就像我们做事情，要持续努力才能有大效果呀！”就像我学习，每天坚持学一点，积累起来就会有很大的进步，就跟冲量让物体变化一样！9. “哇塞，原来生活中的好多现象都能用冲量动量解释呀！”像我骑自行车，速度快的时候就感觉很难一下停下来，不就是动量比较大嘛，这多明显呀！10. “哈哈，冲量动量真有趣，让我更明白世界的运行啦！”我现在看到各种物体的运动呀，都会想想冲量动量的道理，真的太有意思啦！我觉得冲量动量的知识真的好重要呀，能让我们更好地理解身边的很多事情呢！。
动量和冲量
P′ 45°
ΔP
45°
方向竖直向上。
总结： 求动量的变化 ？
◆在一维情况下，可首先规定一个正方向， 这时求动量变化就可简化为代数运算。
◆在一般情况下，动量是矢量，求其变化量 时，应用平行四边形定则先作好矢量图，再 进行运算。
问题:
例：一个质量为m的物体，在力Ｆ的作用下， 开始运动，经过时间t将获得多大速度？
h
质量为1kg的物体从高5m处的平台以1m/s 的速度水平抛出，不计空气阻力，求物体 落地时的动量。
v0
h
θ
v0
v
v
①动量与动能的 区别：
动量 p=mv
1 动能 Ek= 2 mv2
矢 量 标 量
kg· m/s （N· S） kg· m2/s2
（J）
若速度变化,则Δp 一定不为零 若速度变化,ΔEk 可能为零
②动量与动能间量值关系：
1 p= 2mEk ; E k pv情况： 大小变化、方向改变、大小和方向都改变。
冲量可以用F─t图象描述。
F F
怎样求变力 的冲量？
t t
O
F─t 图线下方与时间轴之间包围的“面积” 值表示对应时间内力的冲量。
计算冲量: 要注意计算的是一个力的冲量， 还是合力的冲量。
例1：质量为2Kg的物体A，放在光滑的
水平面上，受如图 F=10N 的力作用了 10 秒，则在此过程中 F 的冲量大小是 — ——— ，重力的冲量大小是 —— ，合力 的冲量是——。
②关于冲量和动量，下列说法中正确的是
（ ABC ）
A．冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量
B．动量是描述物体运动状态的物理量
C．冲量是物体动量变化的原因 D．冲量是描述物体状态的物理量
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第二讲动量与能量命题趋向“动量和能量”问题是高考的主考题型，出现的频率也是比较高的，是高考的一个热点，专家命题十分重视对主干知识的考查，在命题时不避讳常规试题，也考查我们认为的超纲问题（弹性碰撞）。
注重对试题的题境的创新、设问的创新、条件的变化，注重考查学生对概念的理解、规律的应用及学生学习中可能存在的思维障碍。
动量、能量考点在历年的高考物理计算题中一定应用，且分值都不低于20分，09年也不例外。
力与运动、动量、能量是解动力学问题的三种观点，一般来说，用动量观点和能量观点比用力的观点解题简便，因此在解题时优先选用这两种观点；但在涉及加速度问题时就必须用力的观点. 有些问题，用到的观点不只一个，特别像高考中的一些综合题，常用动量观点和能量观点联合求解，或用动量观点与力的观点联合求解，有时甚至三种观点都采用才能求解，因此，三种观点不要绝对化.考点透视1、动量动量观点包括动量定理和动量守恒定律。
（1）动量定理凡涉及到速度和时间的物理问题都可利用动量定理加以解决，特别对于处理位移变化不明显的打击、碰撞类问题，更具有其他方法无可替代的作用。
（2）动量守恒定律动量守恒定律是自然界中普通适用的规律，大到宇宙天体间的相互作用，小到微观粒子的相互作用，无不遵守动量守恒定律，它是解决爆炸、碰撞、反冲及较复杂的相互作用的物体系统类问题的基本规律。
动量守恒条件为：①系统不受外力或所受合外力为零②在某一方向上，系统不受外力或所受合外力为零，该方向上动量守恒。
③系统内力远大于外力，动量近似守恒。
④在某一方向上，系统内力远大于外力，该方向上动量近似守恒。
应用动量守恒定律解题的一般步骤：确定研究对象，选取研究过程；分析内力和外力的情况，判断是否符合守恒条件；选定正方向，确定初、末状态的动量，最后根据动量守恒定律列方程求解。
应用时，无需分析过程的细节，这是它的优点所在，定律的表述式是一个矢量式，应用时要特别注意方向。
2、能量能量观点包括的内容以及一些结论有：（1）．求功的途径：①用定义求恒力功. ②用动能定理【从做功的效果】或能量守恒求功.③由图象求功. ④用平均力求功【力与位移成线性关系】.⑤由功率求功.（2）．功能关系--------功是能量转化的量度,功不是能，能也不是功.①重力所做的功等于重力势能的减少量【数值上相等】②电场力所做的功等于电势能的减少量【数值上相等】③弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少量【数值上相等】，E p弹＝k△X2/2④分子力所做的功等于分子势能的减少量【数值上相等】⑤合外力所做的功等于动能的增加量【所有外力】⑥只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒⑦克服安培力所做的功等于感应电能的增加量【数值上相等】⑧除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的增加量【功能原理】⑨摩擦生热Q＝f·S相对＝E损【f滑动摩擦力的大小，S相对为相对路程或相对位移，E损为系统损失的机械能，Q为系统增加的内能】⑩静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但不会摩擦生热；滑动摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但会摩擦生热；作用力和反作用力做功之间无任何关系.（3）．传送带以恒定速度匀速运行，小物体无初速放上，达到共同速度过程中，相对滑动距离等于小物体对地位移，摩擦生热等于小物体的动能，即Q＝mv02/2 （4）．发动机的功率P=F牵v，当加速度a＝0时，有最大速度v m=P/F牵【注意额定功率和实际功率】（5）．摩擦生热：Q = f·S相对；Q常不等于功的大小。
动摩擦因数处处相同，克服摩擦力做功W = µ mg S（6）．能的其它单位换算:1kWh（度）＝3.6×106J，1eV＝1.60×10-19J.【典型例题】【基本概念的应用】【例1】（2001年理科综合）下列是一些说法：①一质点受到两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同；②一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反；③在同样时间内，作用力力和反作用力的功大小不一定相等，但正负符号一定相反；④在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反．以上说法正确的是（）A．①②B．①③C．②③D．②④解析：本题辨析一对平衡力和一对作用力和反作用力的功、冲量．因为，一对平衡力大小相等、方向相反，作用在同一物体上，所以，同一段时间内，它们的冲量大小相等、方向相反，故不是相同的冲量，则①错误．如果在同一段时间内，一对平衡力做功，要么均为零（静止），要么大小相等符号相反（正功与负功），故②正确．至于一对作用力图1 与反作用力，虽然两者大小相等，方向相反，但分别作用在两个不同物体上（对方物体）， 所以，即使在同样时间内，力的作用点的位移不是一定相等的（子弹穿木块中的一对摩 擦力），则做功大小不一定相等．而且作功的正负号也不一定相反（点电荷间相互作用 力、磁体间相互作用力的做功，都是同时做正功，或同时做负功．）因此③错误，④正 确．综上所述，选项D 正确．【例2】【动量定理的应用】由轻杆AB 和BC 做成的三角形支架,其A 、C 端分别用铰链固定于墙上其中AB 水平,BC 与竖直墙面夹60°角.如图1所示,一个质量为1kg 的钢球从离B 点0.8m 的正上方自由落下碰在支架端点B ,反弹的最大高度 为0.2m,碰撞时间为0.2s,求撞击时AB 及BC 两杆受到的冲击力大小. （g 取10m/s 2）解析：设钢球在与B 端碰撞前的速度为v 1v 1=48.010221=⨯⨯=gh m/s,方向竖直向下设钢球在与B 端碰撞后的速度为v 2v 2=22.010222=⨯⨯=gh m/s,方向竖直向上取竖直向上为正方向,在碰撞过程中,对钢球由动量定理可得（F -mg ）t =mv 2+mv 1由以上三式解得球对B 端的撞击力F =40N将F 分解到沿两杆的方向,解力的三角形可得,AB 杆受到的冲击力F 1=403N,BC 杆受到 的冲击力F 2=80N一句话点评：动量定理结合力的分解，瞬时性的应用【例3】 【动量守恒定理的应用】一个连同装备总质量为M =100kg 的宇航员,在距离飞船s =45m 处与飞船处于相对静止 状态,宇航员背着装有质量为m 0=0.5kg 氧气的贮气筒,筒上有个可以使氧气以v =50m/s 的 速度喷出的喷嘴,宇航员必须向着返回飞船的相反方向放出氢气,才能回到飞船,同时又必 须保留一部分氧气供途中呼吸用.宇航员的耗氧量为Q =2.5×10-4kg/s.不考虑喷出氧气对设 备及宇航员总质量的影响,则（1）宇航员安全地返回飞船的最长时间和最短时间分别为多少?（2）为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧气?返回时间又是多长？（提示:一般飞船 沿椭圆轨道运动,不是惯性参考系,但是在一段很短的圆弧上,可以将飞船的运动视为匀速直线运动,看作惯性参考系）解析：（1）设所求为m ,喷出质量为m 的氧气后宇航员返回飞船的速度为v 1.在氧气喷出 的瞬间,对喷出的氧气、宇航员及贮气筒组成的系统由动量守恒定律有0=mv -（M +m 0）v 1① 宇航员返回飞船的时间t =s /v 1② 依题意有Qt ≤m 0-m ③由以上三式代入已知数据解得1800s≥t ≥200s（2）设总的耗氧量为m ’,一次性喷出的氧气质量为m 2,喷出质量为m 2的氧气后宇航员返 回飞船的速度为v 2.在氧气喷出的瞬间,对喷出的氧气、宇航员及贮气筒组成的系统由动 量守恒定律有0=m 2v -（M +m 0）v 2④ 宇航员返回飞船过程供呼吸所用的氧气质量m 3=Qs /v 2 ⑤所以总的耗氧量m ’=m 2+m 3⑥ 由以上三式解得m ’=m 2+sQ （M +m 0）/（m 2v ） ⑦由上式可知当m 2=sQ （M +m 0）/（m 2v ）,即m 2=0.15kg 时m ’最小. ⑧ 由⑧④代入知数据解得v 2=0.075m/s ⑨ 返回时间t =s /v 2⑩ 由⑨⑩两式解得t =603s一句话点评：应用动量守恒定律解题，注意系统的选择。
【例4】【机械能守恒定律的应用】 有一光滑水平板，板的中央有一小孔，孔内穿入一根光 滑轻线，轻线的上端系一质量为M 的小球，轻线的下端系着质量分别为m 1和m 2的两个 物体，当小球在光滑水平板上沿半径为R 的轨道做匀速圆周运动时，轻线下端的两个物 体都处于静止状态（如下图）．若将两物体之间的轻线剪断，则小球的线速度为多大时 才能再次在水平板上做匀速圆周运动？解析：该题用守恒观点和转化观点分别解答如下：解法一：（守恒观点）选小球为研究对象，设小球沿半径为R 的轨道做匀速圆周运动的线速度为v 0，根据牛顿第二定律有2012()v m m g M R+= ① 当剪断两物体之间的轻线后，轻线对小球的拉力减小，不足以维持小球在半径为R 的轨 道上继续做匀速圆周运动，于是小球沿切线方向逐渐偏离原来的轨道，同时轻线下端的 物体m 1逐渐上升，且小球的线速度逐渐减小．假设物体m 1上升高度为h ，小球的线速 度减为v 时，小球在半径为（R ＋h ）的轨道上再次做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有21v m g M R h=+ ② 再选小球M 、物体m 1与地球组所的系统为研究对象，研究两物体间的轻线剪断后物体 m 1上升的过程，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒．选小球做匀速圆周运动的 水平面为零势面，设小球沿半径为R 的轨道做匀速圆周运动时m 1到水平板的距离为H ，根据机械能守恒定律有2201111()22Mv m gH Mv m g H h -=-- ③ 以上三式联立解得 12(3)3m m gR v M+ 解法二：（转化观点）与解法一相同，首先列出①②两式，然后再选小球、物体m 1与地 球组成的系统为研究对象，研究两物体间的轻线剪断后物体m 1上升的过程，由于系统 的机械能守恒，所以小球动能的减少量等于物体m 1重力势能的增加量．即22011122Mv Mv m gh -= ④ ①、②、④式联立解得 v =一句话点评：比较上述两种解法可以看出，根据机械能守恒定律应用守恒观点列方程时， 需要选零势面和找出物体与零势面的高度差，比较麻烦；如果应用转化观点列方程，则 无需选零势面，往往显得简捷．【例5】【碰撞与子弹打木块模型】如图所示，甲、乙两人各乘一辆冰车在山坡前的水平冰道上游戏，甲和他冰车的总质量 m 1=40kg ，从山坡上自由下滑到水平直冰道上的速度v 1=3m/s ，乙和他的冰车的质量m 2=60kg ，以大小为v 2=0.5m/s 的速度迎面滑来．若不计一切摩擦，为使两车不再相撞，试求甲的推力对乙做功的数值范围？解析：取向右方向为正，m 1v 1－m 2v 2=甲v m 1+乙v m 2，对乙由动能定理得W =2221乙v m －22221v m ，当甲v =乙v 时，甲对乙做的功最少W =16.8J ，当甲v =－乙v 时，甲对乙做的功最多W =600J ， 甲对乙做功的数值范围为16.8J≤W ≤600J ．一句话点评：碰撞爆炸与子弹打木块模型的应用中往往需要同时列出动量和能量方程。