专题3.9 动量和动量定理(原卷版)
动量和动量定理复习
如图所示，一质量为M的长木块
B静止在光滑水平面上，一质量为 m的小滑块A以水平速度v0从长木板 的一端开始在长木板上滑动，滑块 A在木板B上滑动时，A与B之间存 在着相互作用的大小为f的滑动摩
A v0
f
fB
sB
Δs
A B
v
擦力。最终二者相对静止以共同速
sA
度一起滑行。
思考1：此过程中，M、m所受到的摩擦力方向如何？ 此二力对 M、m的冲量有什么关系？
用动量定理求解
4.曲线运动中物体的动量变化:利用动量 定理求解
8．以速度υ0竖直上抛一个质量为m的物体， 不计阻力，物体在运动过程中（取竖直向上
为正）。
（1）动量增量△P随时间t变化的图线是图
中的哪一个？
△P
△P
△P
△P
0
t0
0
t
t0
t
A
B
C
D
（2）若纵轴表示动量的变化率，则动 量变化率随时间t的变化图线是图中的 哪一个？（ ）
木板的左端固定一个档板，档板上固定一个长度为L的轻 质弹簧，长木板与档板的总质量为M，在木板的右端有一 质量为m的铁块。现给铁块一个水平向左的初速度v0，铁
块向左滑行并与轻弹簧相碰，碰后返回恰好停在长木板 的右端。根据以上条件可以求出的物理量是
A. 铁块与轻弹簧相碰过程中所具有的最大弹性势能
B. 弹簧被压缩的最大长度
(1)推力F压缩弹簧时所做的功是多少？
(2)在A离开墙壁后的运动过程中弹簧所具
有的最大弹性势能是多少？
A
BF
解：力F 压缩弹簧所做的功就是弹簧第一次完全弹开时（即第一 次恢复原长时）B的动能。 WF = EKB= mBvB2max /2 = 9J。vBmax=3m/s，vA=0。
动量和动量定理含答案
专题动量和动量定理【考情分析】1.理解动量的的概念，知道冲量的意义；2.理解动量，会计算一维动量变化；3.理解动量变化和力之间的关系，会用来计算相关问题；【重点知识梳理】知识点一动量及动量变化量的理解1.动量(1)定义：运动物体的质量和速度的乘积叫作物体的动量，通常用p来表示。
(2)表达式：p=mv。
(3)单位:kg-m/s o(4)标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同。
2.动量、动能、动量变化量的比较知识点二冲量、动量定理的理解及应用1.冲量(1)定义：力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。
公式：I = F- t。
(2)单位：冲量的单位是牛■秒，符号是N-S o(3)方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向相同。
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：Ft=A p = p'一p。
(3)矢量性：动量变化量的方向与合外力的方向相同，可以在某一方向上应用动量定理。
【拓展提升】动量定理的理解(1)方程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。
其中的F可以是恒力，也可以是变力，如果合外力是变力，则F是合外力在t时间内的平均值。
(2)动量定理说明的是合外力的冲量I合和动量的变化量Ap的关系，不仅I合与Ap大小相等而且Ap的方向与I合方向相同。
(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不会改变系统的总动量。
(4)动力学问题中的应用。
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。
【典型题分析】高频考点一动量【例1】(2018・江苏卷)如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下.经过时间3小球的速度大小为v，方向变为向上.忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小。
专题15 动量与动量定理(原卷版)
2020年高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题15 动量与动量定理【专题导航】目录热点题型一对动量定理的理解和基本应用 (1)热点题型二动量定理的综合应用 (2)1．应用动量定理解释的两类物理现象 (2)2. 应用动量定理解决两类问题 (3)(1)应用动量定理解决微粒类问题 (3)(2)应用动量定理解决流体类问题 (4)热点题型三动量定理在多过程问题中的应用 (5)【题型演练】 (6)【题型归纳】热点题型一对动量定理的理解和基本应用1．对动量定理的理解(1)动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力．这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值．(2)动量定理的表达式F·Δt＝Δp是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力．2．用动量定理解题的基本思路3．动量定理的应用技巧(1)应用I ＝Δp 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 求冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化Δp ，等效代换得出变力的冲量I .(2)应用Δp ＝F Δt 求动量的变化例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化(Δp ＝p 2－p 1)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，等效代换得出动量的变化．【例1】(2019·北京西城区模拟)1966年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验．实验时，用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄火)，接触以后，开动“双子星号”飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力F ＝895 N ，推进器开动时间Δt ＝7 s ．测出飞船和火箭组的速度变化Δv ＝0.91 m/s.已知“双子星号”飞船的质量m 1＝3 400 kg.由以上实验数据可测出火箭组的质量m 2为( )A ．3 400 kgB ．3 485 kgC ．6 265 kgD ．6 885 kg【变式1】．在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F 作用下，经过时间t 后，动量为p ，动能为E k ；若该物体在此光滑水平面上由静止出发，仍在水平力F 的作用下，则经过时间2t 后物体的( )A ．动量为4pB ．动量为2pC ．动能为4E kD ．动能为2E k【变式2】．(多选)质量为m 的物体， 以v 0的初速度沿斜面上滑，到达最高点后返回原处的速度大小为v t ，且v t ＝0.5v 0，则( )A ．上滑过程中重力的冲量比下滑时小B ．上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零C ．合力的冲量在整个过程中大小为32mv 0D ．整个过程中物体的动量变化量为12mv 0热点题型二 动量定理的综合应用1．应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间Δt 越短，力F 就越大，力的作用时间Δt 越长，力F 就越小，如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎．(2)当作用力F 一定时，力的作用时间Δt 越长，动量变化量Δp 越大，力的作用时间Δt 越短，动量变化量Δp 越小．【例2】有关实际中的现象，下列说法正确的是( )A ．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B ．体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力C．用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响D．为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好【变式1】如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以足够大的速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点．若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为()A．仍在P点B．在P点左边C．在P点右边不远处D．在P点右边原水平位移的两倍处【变式2】从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，下列说法正确的是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量小，而掉在草地上的玻璃杯动量大B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变小，掉在草地上的玻璃杯动量改变大C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小D．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量与掉在草地上的玻璃杯动量改变量相等2.应用动量定理解决两类问题(1)应用动量定理解决微粒类问题【例3】航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子)，正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力．已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I.忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量的影响．该发动机产生的平均推力F的大小为()A ．I 2mU qB ．I mU qC ．I mU 2qD ．2I mU q【变式】正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m ，单位体积内粒子数量n 为恒量．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v ，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f 与m 、n 和v 的关系．(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)(2)应用动量定理解决流体类问题两类流体运动模型第一类是“吸收模型”，即流体与被碰物质接触后速度为零，第二类是“反弹模型”，即流体与被碰物质接触后以原速率反弹．设时间t 内流体与被碰物质相碰的“粒子”数为n ，每个“粒子”的动量为p ，被碰物质对“粒子”的作用力为F ，以作用力的方向为正，则“吸收模型”满足Ft ＝0－n (－p )，“反弹模型”满足Ft ＝np －n (－p )．“反弹模型”的动量变化量为“吸收模型”的动量变化量的2倍，解题时一定要明辨模型，避免错误．【例4】(2019·合肥一模)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Δp 和合外力对小球做的 功W ，下列说法正确的是 ( )A ．Δp ＝2 kg·m/s W ＝－2 JB ．Δp ＝－2 kg·m/s W ＝2 JC ．Δp ＝0.4 kg·m/s W ＝－2 JD ．Δp ＝－0.4 kg·m/s W ＝2 J【变式】(2019·山东淄博一中质检)如图所示是一种弹射装置，弹丸的质量为m ，底座的质量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 ．14mv ，方向向左C ．14mv ，方向向右D ．34mv ，方向向左 【变式2】一艘帆船在湖面上顺风航行，在风力的推动下做速度为v 0＝4 m/s 的匀速直线运动．已知帆船在该运动状态下突然失去风的推力的作用，此后帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过t ＝8 s 静止；该帆船的帆面正对风的有效面积为S ＝10 m 2，帆船的总质量约为M ＝936 kg ，若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变，空气的密度为ρ＝1.3 kg/m 3，下列说法正确的是( )A ．风停止后帆船的加速度大小是1 m/sB ．帆船在湖面上顺风航行所受水的阻力大小为468 NC ．帆船匀速运动受到风的推力的大小为936D ．风速的大小为10 m/s热点题型三 动量定理在多过程问题中的应用应用动量定理解决多过程问题的方法与动能定理类似，有分段列式和全程列式两种思路．【例5】一高空作业的工人重为600 N ，系一条长为L ＝5 m 的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时 间t ＝1 s(工人最终悬挂在空中)，则缓冲过程中安全带受的平均冲力是多少？(g 取10 m/s 2，忽略空气阻力的 影响)【变式1】如图所示，自动称米机已在许多大粮店广泛使用．买者认为：因为米流落到容器中时对容器有向下的冲力而不划算；卖者则认为：当预定米的质量达到要求时，自动装置即刻切断米流，此刻有一些米仍在空中，这些米是多给买者的，因而双方争执起来．下列说法正确的是( )A ．买者说的对B ．卖者说的对C ．公平交易D ．具有随机性，无法判断【变式2】一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点，距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙，如图所示．一物块以v 0＝9 m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力F的大小；(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.【题型演练】1.将一个质量为m的小木块放在光滑的固定斜面上，使木块从斜面的顶端由静止开始向下滑动，滑到底端总共用时t，如图所示，设在下滑的前一半时间内木块的动量变化为Δp1，在后一半时间内其动量变化为Δp2，则Δp1∶Δp2为()A．1∶2B．1∶3 C．1∶1 D．2∶12.(2019·湖北黄冈质检)一小球从水平地面上方无初速释放，与地面发生碰撞后反弹至速度为零，假设小球与地面碰撞没有机械能损失，运动时的空气阻力大小不变，下列说法正确的是()A．上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量B．小球与地面碰撞过程中，地面对小球的冲量为零C．下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功D．从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功3.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水位上升了45 mm.查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3)()A．0.15 Pa B．0.54 Pa C．1.5 Pa D．5.4 Pa4.一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s.则这一过程中动量的变化量为()A．大小为3.6 kg·m/s，方向向左B．大小为3.6 kg·m/s，方向向右C．大小为12.6 kg·m/s，方向向左D．大小为12.6 kg·m/s，方向向右5．(2018·高考全国卷 Ⅱ )高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms ，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )A ．10 NB ．102 NC ．103 ND ．104 N6.如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m 的物体以速度v 从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t .对于这一过程，下列判断正确的是( )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mg sin θ·t7.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方向为弧中点指向圆心B ．小球所受支持力的冲量为0C ．小球所受重力的冲量大小为m 2gRD ．小球所受合力的冲量大小为m 2gR8.小球质量为2m ，以速度v 沿水平方向垂直撞击墙壁，球被反方向弹回速度大小是45v ，球与墙撞击时间为t ，在撞击过程中，球对墙的平均冲力大小是( )A.2mv 5tB.8mv 5tC.18mv 5tD.2mv t9.质量为m 的物体， 以v 0的初速度沿斜面上滑，到达最高点后返回原处的速度大小为v t ，且v t ＝0.5v 0，则( )A ．上滑过程中重力的冲量比下滑时小B ．上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零C ．合力的冲量在整个过程中大小为32mv 0D ．整个过程中物体的动量变化量为12mv 0 10.如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C 、D 、E 处，三个过程中重力的冲量依次为I 1、I 2、I 3，动量变化量的大小依次为Δp 1、Δp 2、Δp 3，则有( )A ．三个过程中，合力的冲量相等，动量的变化量相等B．三个过程中，合力做的功相等，动能的变化量相等C．I1＜I2＜I3，Δp1＝Δp2＝Δp3D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp3。
第一讲动量定理(原卷版+解析)
第一讲动量定理➢知识梳理一、动量1．定义：物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量，用字母p表示。
2．表达式：p＝mv。
3．单位：kg·m/s。
4．标矢性：动量是矢量，其方向和速度的方向相同。
二、动量定理1．冲量(1)定义：力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。
定义式：I＝FΔt。
(2)单位：冲量的单位是牛秒，符号是N·s。
(3)标矢性：冲量是矢量，恒力冲量的方向与恒力的方向相同。
2．动量定理(1)内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。
(2)表达式：I＝p′－p或F(t′－t)＝mv′－mv。
(3)矢量性：动量变化量的方向与合力的方向相同，也可以在某一方向上用动量定理。
➢知识训练考点一冲量及动量的理解和计算1．对冲量的理解(1)冲量的两性①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．②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．(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．2．动量的变化量(1)数学表达式：Δp＝p2－p1(2)动量的变化量是矢量，遵循平行四边形定则。
其方向与速度的改变量方向相同。
a．如果初末动量在同一直线上，首先规定正方向，再用正负表示初末动量p1、p2，根据公式Δp＝p2－p1，求出动量的变化量，如图(1)(2)。
b．如果初末动量不在同一直线上，需使用平行四边形定则，求出动量的变化量Δp。
如图(3)。
3．动量与动能的关系E k＝p22m，p＝2mE k。
4．冲量的四种计算方法5．动量、冲量、动量变化量的比较例1、下列说法正确的是()A．速度大的物体，它的动量一定也大B．动量大的物体，它的速度一定也大C．只要物体的运动速度大小不变，物体的动量就保持不变D．物体的动量变化越大，则该物体的速度变化一定越大例2、质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上，随后以3 m/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．10 kg·m/s B．－10 kg·m/sC．40 kg·m/s D．－40 kg·m/s例3、颠球是足球运动基本技术之一，若质量为400 g的足球用脚颠起后，竖直向下以4 m/s的速度落至水平地面上，再以3 m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，在足球与地面接触的时间内，关于足球动量变化量Δp和合外力对足球做的功W，下列判断正确的是()A．Δp＝1.4 kg·m/s，W＝－1.4 JB．Δp＝－1.4 kg·m/s，W＝1.4 JC．Δp＝2.8 kg·m/s，W＝－1.4 JD．Δp＝－2.8 kg·m/s，W＝1.4 J例4、如图所示，质量为m的滑块沿倾角为θ的固定斜面向上滑动，经过时间t1，速度为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F f，重力加速度为g.在整个运动过程中，下列说法正确的是()A．重力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)sin θB．支持力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)cos θC．合外力的冲量为0D．摩擦力的总冲量为F f(t1＋t2)例5、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是()A．第2 s末，质点的动量为0B．第2 s末，质点的动量方向发生变化C．第4 s末，质点回到出发点D．在1～3 s时间内，力F的冲量为0课堂随练训练1、下列关于动能、动量、冲量的说法中正确的是()A．若物体的动能发生了变化，则物体的加速度也发生了变化B．若物体的动能不变，则动量也不变C．若一个系统所受的合外力为零，则该系统内的物体受到的冲量也为零D．物体所受合力越大，它的动量变化就越快训练2、北京冬奥会2 000米短道速滑接力热身赛上，在光滑冰面上交接时，后方运动员用力推前方运动员。
考点06 动量定理和动量守恒定律-2020年高考物理二轮核心考点总动员(原卷版)
2020届高考二轮复习之核心考点系列之物理考点总动员【二轮精品】考点06动量定理和动量守恒定律【命题意图】理解动量、动量变化量的概念；知道动量守恒的条件；会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题。
【专题定位】本专题综合应用动力学、动量和能量的观点来解决物体运动的多过程问题.本专题是高考的重点和热点，命题情景新，联系实际密切，综合性强，侧重在计算题中命题，是高考的压轴题.【考试方向】动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查；动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点，也是高考的热点；动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点。
【应考策略】本专题在高考中主要以两种命题形式出现：一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和动量守恒定律，结合动力学方法解决多运动过程问题；二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题.由于本专题综合性强，因此要在审题上狠下功夫，弄清运动情景，挖掘隐含条件，有针对性的选择相应的规律和方法.【得分要点】1、碰撞现象满足的规律①动量守恒定律．②机械能不增加．③速度要合理：若碰前两物体同向运动，则应有v 后>v 前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v 前′≥v 后′；碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
2、弹性碰撞的规律两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律．以质量为m1，速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′和222211211212121v m v m v m '+'=解得：121211v m m m m v +-='；121122v m m m v +='结论：①当两球质量相等时，v 1′＝0，v 2′＝v 1，两球碰撞后交换速度．②当质量大的球碰质量小的球时，v ′>0，v ′>0，碰撞后两球都向前运动．③当质量小的球碰质量大的球时，v1′<0，v2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来3、综合应用动量和能量的观点解题技巧（1）动量的观点和能量的观点①动量的观点：动量守恒定律②能量的观点：动能定理和能量守恒定律这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变，不对过程变化的细节作深入的研究，而关心运动状态变化的结果及引起变化的原因．简单地说，只要求知道过程的始、末状态动量式、动能式和力在过程中的冲量和所做的功，即可对问题求解．②利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题：(a)动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式．(b)动量守恒定律和能量守恒定律，是自然界最普遍的规律，它们研究的是物体系统，在力学中解题时必须注意动量守恒的条件及机械能守恒的条件．在应用这两个规律时，当确定了研究的对象及运动状态变化的过程后，根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择研究的两个状态列方程求解．【2019年高考选题】【2019·新课标Ⅰ卷】将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
专题39 动量守恒定律(一)(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题39 动量守恒定律（一）特训目标特训内容目标1 动量守恒的条件（1T—4T）目标2 弹性碰撞动碰静模型（5T—8T）目标3 弹性碰撞动碰动模型（9T—12T）目标4 完全非弹性碰撞模型（13T—16T）目标5 类碰撞问题（17T—20T）一、动量守恒的条件1．如图所示，小木块m与长木板M之间光滑，且小木块与长板质量不相等，M置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在M的左端，右端与m连接。
开始时m和M都静止，弹簧处于自然状态，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1、F2，两物体开始运动后，对m、M、弹簧组成的系统，下列说法正确的是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）（）A．整个运动过程中，系统机械能不守恒，动量守恒B．整个运动过程中，系统机械能守恒，动量不守恒C．M、m分别向左、右运行过程当中，均一直做加速度逐渐减小的加速直线运动D．M、m分别向左、右运行过程当中，当弹簧弹力与F1、F2的大小相等时，系统动能最小【答案】A【详解】AB．整个运动过程中，系统所受合外力为零，动量守恒。
易知M和m在任意时刻所受合外力大小相等，但由于m≠M，所以二者任意时刻加速度大小不等，相同时间内位移不相等，所以F1和F2做功的代数和不为零，则系统机械能不守恒，故A正确，B错误；CD．M、m分别向左、右运行过程当中，当弹簧弹力小于F1、F2时，M和m做加速度逐渐减小的加速直线运动，当弹簧弹力增大至与F1、F2的大小相等时，系统动能最大，之后弹簧弹力开始大于F1、F2，M和m将做加速度逐渐增大的减速直线运动，直至速度减为零，故CD错误。
故选A。
2．如图所示，平板车放在光滑的水平面上，木块和轻弹簧放在光滑的平板车上，轻弹簧一端与固定在平板车上的挡板连接，整个装置处于静止状态，一颗子弹以一定的水平速度射入木块（时间极短）并留在木块中与木块一起向前滑行，与弹簧接触后压缩弹簧，不计挡板和弹簧的质量，从子弹刚好接触木块至弹簧压缩最短的过程中以下说法错误的是（）A．整个过程，子弹、木块、小车及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒B．子弹和木块一起压缩弹簧过程中，子弹、木块、小车及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒C．整个过程，子弹、木块、小车及弹簧组成的系统所损失的机械能等于子弹与木块摩擦产生的热量D．其他条件不变时，小车的质量越大，弹簧的最大压缩量越大【答案】A【详解】A．整个过程，子弹、木块、小车及弹簧组成的系统所受合外力为零，则动量守恒，但系统内有阻力做负功，产生了摩擦热，所以机械能不守恒，故A错误；B．子弹和木块一起压缩弹簧过程中，子弹、木块、小车及弹簧组成的系统所受合外力为零，则动量守恒，且系统内除了弹力之外没有其他外力做功，则机械能守恒，故B正确；C．根据能量守恒定律可知整个过程，子弹、木块、小车及弹簧组成的系统所损失的机械能等于子弹与木块摩擦产生的热量，故C正确；D．由题意，设子弹和木块的总质量为m，小车的质量为M，子弹射入木块后子弹与木块整体的速度为v0，当弹簧最短时，子弹、木块和小车具有共同速度v，根据动量守恒定律有0()mv M m v=+①根据机械能守恒定律可得此时弹簧的弹性势能为22p 011()22E mv M m v =-+ ②联立①②解得20p 22mv E m M=+ ③由③式可知M 越大，E p越大，则弹簧的最大压缩量越大，故D 正确。
16.2 动量和动量定理(原卷版)
16.2 动量和动量定理学习目标1．理解动量和冲量的概念，知道动量和冲量是矢量。
2．知道动量的变化也是矢量，会正确计算一维的动量变化。
3．掌握动量定理，并会应用它解决实际问题。
重点：动量定理的理解和应用。
难点：应用动量定理解决实际问题。
知识点一、动量1．定义：运动物体的质量和它的速度的乘积叫做物体的动量。
3．方向：动量是矢量，它的方向与速度的方向相同。
4．对动量的理解（1）动量是状态量：求动量时要明确是哪一物体在哪一状态（时刻）的动量，p＝mv 中的速度v 是瞬时速度。
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）动量的矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同，有关动量的运算，如果物体在一条直线上运动，则选定一个正方向后，动量的矢量运算就可以转化为代数运算了。
（3）动量的相对性：指物体的动量与参考系的选择有关，选不同的参考系时，同一物体的动量可能不同，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。
1（4）动量与速度的区别和联系①区别：速度描述物体运动快慢和方向；动量在描述物体运动方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果。
②联系：动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢量，动量的方向与速度方向相同，p＝mv。
（5）动量和动能的的区别和联系动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，运动物体在某一时刻既有动量又有动能．由于动量p＝mv，动能E ＝1mv2，因此可知它们的联系是p＝2mE 或E ＝p2。
其重要区别是：①动量是矢量，动能是k k k2 2m标量。
对确定物体来说，其动量变化[动量的大小或（和）方向发生变化]时，动能不一定变化（动量大小不变时，动能不变化）；动能变化（速度大小改变）时，动量一定变化。
动量和动量定理【练】原卷版
专题9.1 动量和动量定理【练】目录一．练经典题型 (1)二、练创新情景 (3)三．练规范解答 (7)一．练经典题型1.(2021·山东九校上学期期末)物理学科核心素养第一要素是“物理观念”，下列“物理观念”中正确的是()A.做曲线运动的物体，动量的变化率一定改变B.合力对物体做功为零，则合力的冲量也一定为零C.做匀变速运动的物体，任意时间内的动量变化量的方向是相同的D.做圆周运动的物体，经过一个周期，合力的冲量一定为零2.(2021·泉州模拟)在一光滑的水平面上，有一轻质弹簧，弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端紧靠着一物体A，已知物体A的质量m＝4 kg，如图所示。
现用一水平力F作用在物体A上，并向左压缩弹簧，力F做功50 J后(弹簧仍处在弹性限度内)，突然撤去力F，物体A从静止开始运动。
则当撤去力F后，弹簧弹力对物体A的冲量大小为()A．20 N·s B．50 N·sC．25 N·s D．40 N·s3.(多选)(2021·湖南衡阳八中二模)质量为2 kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块的动能E k与其位移x之间的关系如图所示。
已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A．x＝1 m时物块的速度大小为2 m/sB．x＝3 m时物块的加速度大小为1.25 m/s2C．在前2 m的运动过程中物块所经历的时间为2 sD．在前4 m的运动过程中拉力对物块做的功为25 J4.用水平力拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t 1时刻撤去拉力F ，物体做匀减速直线运动，到t 2时刻停止。
其速度—时间图象如图所示，且α＞β，若拉力F 做的功为W 1，冲量大小为I 1；物体克服摩擦阻力F f 做的功为W 2，冲量大小为I 2。
则下列选项正确的是( )A.W 1＞ W 2；I 1＞I 2B.W 1＜ W 2；I 1＞I 2C.W 1＜ W 2；I 1＜I 2D.W 1＝W 2；I 1＝I 25.(2021·北京市丰台区二模)将一物体以某一初速度沿竖直方向向上抛出。
2023年高考小专题复习学案 专题34动量和动量定理
专题34动量和动量定理一、单项选择题1．下列关于动能、动量、冲量的说法中正确的是（ ） A ．若物体的动能发生了变化，则物体的加速度也发生了变化 B ．若物体的动能不变，则动量也不变C ．若一个系统所受的合外力为零，则该系统内的物体受到的冲量也为零D ．物体所受合力越大，它的动量变化就越快2．从相同高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上比掉在草地上容易打碎。
其原因是（ ） A ．水泥地对玻璃杯的冲量大，草地对玻璃杯的冲量小 B ．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，掉在草地上的玻璃杯动量小 C ．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D ．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量和掉在草地上的玻璃杯动量改变量不一样3．2022年5月10日世界女子羽毛球团体锦标赛尤伯杯比赛在泰国进行，中国队何冰娇以21：2和21：8轻松战胜罗德里格斯，最终中国队以5：0轻松击败西班牙队。
假设羽毛球以v 1=72km/h 的速度飞向何冰娇，何冰娇以v 2=216km/h 的速度将羽毛球回击。
已知羽毛球的质量为m =5×10-3kg ，球拍与羽毛球作用的时间为t =0.02s 。
则下列说法正确的是（ ） A ．球拍对羽毛球不做功B ．羽毛球动量的变化量大小为0.4kg·m/sC ．羽毛球动能的变化量大小为10JD ．球拍与羽毛球之间的作用力大小为10N4．一质量m =4kg 的物体静置在粗糙的水平地面上，物体与地面的摩擦因数μ=0.5，从t =0时刻开始对物体施加一水平力F ，其大小如图所示。
已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度210m /s g =，则在1s 末，物体的动量为（ ）A ．5kg m/s ⋅B ．9kg m/s ⋅C ．25kg m/s ⋅D ．20kg m/s ⋅5．重庆云阳龙缸大秋千，经过多次测试于2020年7月开放。
它由四根秋千绳组成的秋千摆，摆动半径约100m ，有一质量为50kg 的体验者（含秋千踏板）荡秋千，秋千运动到最低点时速度约为108km/h ，重力加速度210m/s g ，下列说法正确的是（ ）A ．从最高点摆到最高点过程中，体验者所受重力的冲量为零B ．摆到最高点时，体验者的速度为零，加速度不为零C ．在最低点时，体验者处于失重状态D ．在最低点时，四根绳对秋千踏板（含体验者）拉力的合力为450N6．如图所示，两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，下滑到达斜面底端的过程中（ ）A ．两物体所受合外力做功相同B ．两物体所受合外力冲量相同C ．两物体到达斜面底端的时间相同D ．两物体到达斜面底端时的速度相同7．如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅰ，忽略空气阻力，则运动员（ ）A ．过程Ⅰ的动量变化量等于零B．过程Ⅰ的动量变化量等于零C．过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量D．过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量8．如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中（）A．铁球对箱子的冲量为零B．铁球和箱子受到的冲量为零C．箱子对铁球的冲量为mv，向右D．地面摩擦力对箱子的冲量为mv，向右9．有的人会躺着看手机，若手机不慎肤落，会对人眼造成伤害。
（完整版）动量和动量定理-知识点与例题
（完整版）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；③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况；④规定正方向，根据动量定理列式；⑤解方程，统一单位，求得结果。
经典例题透析类型一——对基本概念的理解1.关于冲量，下列说法中正确的是（）A.冲量是物体动量变化的原因B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零C.动量越大的物体受到的冲量越大D.冲量的方向就是物体受力的方向思路点拨：此题考察的主要是对概念的理解解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A对；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量，与物体处于什么状态无关，B错误；物体所受冲量大小与动量大小无关，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。
2021届高考物理：动量和动量定理含答案
B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同
C．2 kg·m/s，方向与原运动方向相反
D．2 kg·m/s，方向与原运动方向相同
[答案]A
3．(人教版选修3－5P11T2改编)一质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平力F作用下，经时间t，通过位移L后，动量变为p，动能变为Ek。若上述过程F不变，物体的质量变为 ，以下说法正确的是( )
A．减小了驾驶员的动量变化量
B．减小了驾驶员的动量变化率
C．减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D．延长了撞击力的作用时间，从而使得驾驶员的动量变化量更大
B[在碰撞过程中，驾驶员的动量变化量是一定的，而使用安全气囊后增加了撞击力作用的时间，根据动量定理Ft＝Δp可知，安全气囊可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率，故B正确，A、C、D错误。]
A．经过时间2t，物体动量变为2p
B．经过位移2L，物体动量变为2p
C．经过时间2t，物体动能变为4Ek
D．经过位移2L，物体动能变为4Ek
A[由动量定理得p＝Ft，则经过时间2t，物体的动量p2＝F·2t＝2p，由p2＝2mEk，得物体的动能Ek2＝ ＝8Ek，选项A正确，C错误；由动能定理Ek＝FL，则经过位移2L，物体的动能Ek2＝F·2L＝2Ek，由p2＝2mEk，得物体的动量p2＝ ＝p，选项B、D错误。]
C．1.6×105kgD．1.6×106kg
B[根据动量定理有FΔt＝Δmv－0，解得 ＝ ＝1.6×103kg/s，所以选项B正确。]
动量定理与图象的结合
3.(20xx·晋中模拟)如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的物体，它受到水平向右的力F的作用。力F分别按图A、B、C、D所示的四种方式随时间t变化(图中纵坐标是F与mg的比值，水平向右为正方向)。已知物体在t＝0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在2 s末的速率，则这四个速率中最大的是( )
专题06动量冲量及动量定理和动量守恒(讲义)(原卷版)
专题06 动量、冲量及动量定理和动量守恒01专题网络·思维脑图 02考情分析·解密高考 03高频考点·以考定法 04核心素养·难点突破 05创新好题·轻松练考点内容 学习目标动量与动量定理 1.掌握动量的含义及动量的计算；2.掌握冲量的含义及计算；3.掌握动量守恒定律的条件及基础计算，如爆炸、反冲及人船模型的应用；4.掌握两类碰撞模型及应用冲量及计算 动量守恒定律 爆炸、反冲及人船模型碰撞模型一、动量与动量定理及应用1．动量与动能的比较234．流体作用的柱状模型：对于流体运动，可沿流速v 的方向选取一段柱形流体，设在极短的时间Δt 内通过某一截面积为S 的横截面的柱形流体的长度为Δl ，如图所示．设流体的密度为ρ，则在Δt 的时间内流过该横截面的流体的质量为Δm ＝ρS Δl ＝ρSv Δt ，根据动量定理，流体微元所受的合外力的冲量等于该流体微元动量的变化量，即F Δt ＝Δm Δv ，分两种情况：(以原来流速v 的方向为正方向)① 作用后流体微元停止，有Δv ＝－v ，代入上式有F ＝－ρSv 2；② 作用后流体微元以速率v 反弹，有Δv ＝－2v ，代入上式有F ＝－2ρSv 2. 二、动量守恒定律及应用 1．判断守恒的三种方法① 理想守恒：不受外力或所受外力的合力为0，如光滑水平面上的板－块模型、电磁感应中光滑导轨上的双杆模型．② 近似守恒：系统内力远大于外力，如爆炸、反冲．③ 某一方向守恒：系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为0，则在该方向上动量守恒，如滑块－斜面(曲面)模型．2．动量守恒定律的三种表达形式① m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′，作用前的动量之和等于作用后的动量之和(常用)． ② Δp 1＝－Δp 2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向． ③ Δp ＝0，系统总动量的增量为零． 三、碰撞模型及拓展1．碰撞问题遵循的三条原则 ① 动量守恒：p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′. ② 动能不增加：E k1＋E k2≥E k1′＋E k2′.③ 速度要符合实际情况：若碰后同向，后方物体速度不大于前方物体速度． 2．弹性碰撞：两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒定律和机械能守恒定律．以质量为m 1、速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰为例，有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′ 12m 1v 12＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2 解得v 1′＝m 1－m 2v 1m 1＋m 2，v 2′＝2m 1v 1m 1＋m 2.结论：① 当m 1＝m 2时，v 1′＝0，v 2′＝v 1，两球碰撞后交换了速度．② 当m 1＞m 2时，v 1′>0，v 2′>0，碰撞后两球都沿速度v 1的方向运动． ③ 当m 1＜m 2时，v 1′<0，v 2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来． ④ 当m 1≫m 2时，v 1′＝v 1，v 2′＝2v 1.3．完全非弹性碰撞：动量守恒、末速度相同：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v 共，机械能损失最多，机械能的损失：ΔE ＝12m 1v 12＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 共2. 4．碰撞拓展① “保守型”碰撞拓展模型图例(水平面光滑)小球－弹簧模型小球－曲面模型相当于完全非弹性碰撞，动量满足mv＝(m＋M)v，损失的动能最大，分别转化为考向一：动量与动量定理【探究重点】1．研究对象可以是单一物体，也可以是物体系统．2．表达式是矢量式，需要规定正方向．3．匀变速直线运动，如果题目不涉及加速度和位移，用动量定理比用牛顿第二定律求解更简捷．4．在变加速运动中F为Δt时间内的平均冲力．5．电磁感应问题中，利用动量定理可以求解时间、电荷量或导体棒的位移．【高考解密】1.(2022·湖北卷·7)一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v 增大到5v.前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2.下列关系式一定成立的是()A．W2＝3W1，I2≤3I1B．W2＝3W1，I2≥I1C．W2＝7W1，I2≤3I1D．W2＝7W1，I2≥I1【考向预测】2.(2022·湖南衡阳市一模)飞船在进行星际飞行时，使用离子发动机作为动力，这种发动机工作时，由电极发射的电子射入稀有气体(如氙气)，使气体离子化，电离后形成的离子由静止开始在电场中加速并从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速．已知一个氙离子质量为m，电荷量为q，加速电压为U，飞船单位时间内向后喷射出的氙离子的个数为N，从飞船尾部高速连续喷出氙离子的质量远小于飞船的质量，则飞船获得的反冲推力大小为()A．1N2qUm B．1NqUm2C．N2qUm D．N qUm 2考向二：冲量及计算【探究重点】1．对动量定理的理解①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，可以是各力冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和．②Ft＝p′－p是矢量式，两边不仅大小相等，而且方向相同．式中Ft是物体所受的合外力的冲量．③ Ft ＝p ′－p 除表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因．④ 由Ft ＝p ′－p ，得F ＝p ′－p t ＝Δpt，即物体所受的合外力等于物体动量的变化率．⑤ 当物体运动包含多个不同过程时，可分段应用动量定理求解，也可以全过程应用动量定理． 2．解题基本思路 【高考解密】3. (2022·海南)在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是1F ，乙对甲的作用力是2F ，则这两个力( )A ．大小相等，方向相反B ．大小相等，方向相同C ．1F 的冲量大于2F 的冲量D ．1F 的冲量小于2F 的冲量【考向预测】4. (2023·黑龙江八校高三模拟)如图所示，表面光滑的楔形物块ABC 固定在水平地面上，≫ABC <≫ACB ，质量相同的物块a 和b 分别从斜面顶端沿AB 、AC 由静止自由滑下．在两物块到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是( ) A ．两物块所受重力冲量相同 B ．两物块的动量改变量相同 C ．两物块的动能改变量相同D ．两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同 考向三：动量守恒 【探究重点】动量守恒定律的三种表达形式① m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′，作用前的动量之和等于作用后的动量之和(用的最多)． ② Δp 1＝－Δp 2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向． ③ Δp ＝0，系统总动量的增量为零．【高考解密】5. (2020·全国卷≫·21)水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg 的静止物块以大小为5.0 m/s 的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s 的速度与挡板弹性碰撞．总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s ，反弹的物块不能再追上运动员．不计冰面的摩擦力，该运动员的质量不可能为( )A ．48 kgB ．53 kgC ．55 kgD ．58 kg【考向预测】6. (2023·江苏南京市第十三中学高三检测)如图所示，光滑水平面上静止着一长为L 的平板车，一人站在车的右端，他将一质量为m 的小球水平抛出，抛出点位于车右端点的正上方h 处，小球恰好落在车的左端点．已知人和车的总质量为M ，不计空气阻力，重力加速度为g .则( ) A ．平板车、人和小球组成的系统动量守恒 B ．小球的初速度大小为L2h2ghC ．小球落到车上后与车共速，速度方向向左D ．抛出小球的过程人做功为mgML 24h M ＋m考向四：爆炸、反冲运动及人船模型 【探究重点】1．爆炸现象的三个规律动量守恒爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒动能增加在爆炸过程中，有其他形式的能量(如化学能)转化为机械能，所以系统的机械能增加位置不变爆炸的时间极短，因而作用过程中物体产生的位移很小，可以认为爆炸后各部分仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动2作用原理 反冲运动是系统内两物体之间的作用力和反作用力产生的效果 动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加3① 两物体满足动量守恒定律：mv 人－Mv 船＝0② 两物体的位移大小满足：m x 人t －M x 船t ＝0，x 人＋x 船＝L ，得x 人＝M M ＋m L ，x 船＝mM ＋m L③ 人动则船动，人静则船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；④ 人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x 人x 船＝v 人v 船＝Mm .【高考解密】7. (2023·河南省模拟)发射导弹过程可以简化为：将静止的质量为M (含燃料)的导弹点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体，忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时导弹获得的速度大小是( ) A.mMv 0 B.M m v 0 C.M M －m v 0D.m M －m v 0【考向预测】8. (2023·江苏徐州市模拟)如图所示，有一质量M ＝6 kg 、棱长为0.2 m 的正方体木块，静止于光滑水平面上，木块内部有一从顶面贯通至底面的通道，一个质量为m ＝2 kg 的小球由静止开始从通道的左端运动到右端，在该过程中木块的位移大小为( ) A ．0.05 m B ．0.10 m C ．0.15 m D ．0.5 m考向五：碰撞模型 【探究重点】1．碰撞：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象． 2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒． 3．两类碰撞模型【高考解密】 9. (2022·北京)质量为1m 和2m 的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x 随时间t 变化的图像如图所示。
(完整版)动量、动量定理(最新整理)
[目标定位] 1.理解动量的概念，知道动量和动量变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量.2.知道冲量的概念，知道冲量是矢量.3.理解动量定理的确切含义，掌握其表达式.4.会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象.一、动量1.定义运动物体的质量和速度的乘积叫动量；公式p＝m v；单位：千克·米/秒，符号：kg·m/s.2.矢量性方向与速度的方向相同.运算遵循平行四边形定则.3.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)，Δp＝p′－p(矢量式).(2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量都用带有正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表方向，不代表大小).深度思考质量相同的两个物体动能相同，它们的动量也一定相同吗？答案 不一定.动量是矢量，有方向，而动能是标量，无方向.质量相同的两个物体动能相同，速度大小一定相同，但速度方向不一定相同.例1 关于动量的概念，下列说法中正确的是( )A.动量大的物体，惯性一定大B.动量大的物体，运动一定快C.动量相同的物体，运动方向一定相同D.动量相同的物体，动能也一定相同解析 物体的动量由质量及速度共同决定，动量大的物体质量不一定大，惯性也不一定大，A 错；动量大的物体速度不一定大，B错；动量相同指的是动量的大小和方向都相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体运动方向一定相同，C对；有动量和动能的2mE k关系p＝知，只有质量相同的物体动量相同时，动能才相同，故D错.答案 C动量与动能的区别与联系：(1)区别：动量是矢量，动能是标量，质量相同的两物体，动量相同时动能一定相同，但动能相同时，动量不一定相同.(2)联系：动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，大小关系为E k ＝或p ＝.p 22m2mE k 例2 质量为0.5 kg 的物体，运动速度为3 m /s ，它在一个变力作用下速度变为7 m/s ，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为( )A.5 kg·m/s ，方向与原运动方向相反B.5 kg·m/s ，方向与原运动方向相同C.2 kg·m/s ，方向与原运动方向相反D.2 kg·m/s ，方向与原运动方向相同解析 以原来的运动方向为正方向，由定义式Δp ＝m v ′－m v 得Δp ＝(－7×0.5－3×0.5) kg·m /s ＝－5 kg·m/s ，负号表示Δp 的方向与原运动方向相反.答案 A关于动量变化量的求解(1)若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算.(2)若初、末动量不在同一直线上，运算时应遵循平行四边形定则.二、冲量1.定义：力与力的作用时间的乘积.公式：I ＝Ft .单位：牛顿·秒，符号：N·s.2.矢量性：方向与力的方向相同.3.物理意义：反映力的作用对时间的积累.深度思考水平面上的物体所受水平拉力F 随时间t 的变化情况如图1所示，求0～8 s 时间内拉力的冲量.图1答案 变力的冲量的计算：图中给出了力随时间变化的图象，可用面积法求变力的冲量.0～8s时间内拉力的冲量I＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3＝18 N·s.例3 如图2所示，在倾角α＝37°的斜面上，有一质量为5 kg 的物体沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体下滑2 s的时间内，物体所受各力的冲量.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图2解析 重力的冲量：I G＝G·t＝mg·t＝5×10×2 N·s＝100 N·s，方向竖直向下.支持力的冲量：I F N＝F N·t＝mg cos α·t＝5×10×0.8×2 N·s＝80 N·s，方向垂直斜面向上.摩擦力的冲量：I F f＝F f·t＝μmg cos α·t＝0.2×5×10×0.8×2 N·s＝16 N·s，方向沿斜面向上.答案 见解析求各力的冲量或者合力的冲量，首先判断是否是恒力，若是恒力，可直接用力与作用时间的乘积，若是变力，可考虑以下方法求解：(1)利用动量定理求解.(2)若力与时间成线性关系变化，则可用平均力求变力的冲量.(3)若给出了力随时间变化的图象，可用面积法求变力的冲理.三、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.公式：m v′－m v＝F(t′－t)或p′－p＝I.3.动量定理的理解：(1)动量定理的表达式m v′－m v＝F·Δt是矢量(填“矢量”或“标量”)式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义.(2)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因.(3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值.深度思考在日常生活中，有不少这样的例子：跳高时在下落处要放厚厚的海绵垫子，跳远时要跳在沙坑中，这样做的目的是什么？答案 物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小，这样做可以延长作用的时间，以减小地面对人的冲击力.例4 篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球.接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，这样做可以( )A.减小球对手的冲量B.减小球对人的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量解析 篮球运动员接球的过程中，手对球的冲量等于球的动量的变化量，大小等于球入手时的动量，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，并没有减小球对手的冲量，也没有减小球的动量变化量，更没有减小球的动能变化量，而是因延长了手与球的作用时间，从而减小了球对人的冲击力，B 正确.答案 B利用动量定理解释现象的问题主要有三类：(1)Δp 一定，t 短则F 大，t 长则F 小.(2)F 一定，t 短则Δp 小，t 长则Δp 大.(3)t 一定，F 大则Δp 大，F 小则Δp 小.例5 质量m ＝70 kg 的撑竿跳高运动员从h ＝5.0 m 高处落到海绵垫上，经Δt 1＝1 s 后停止，则该运动员身体受到的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经Δt 2＝0.1 s 停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g 取10 m/s 2)解析 以全过程为研究对象，初、末动量的数值都是0，所以运动员的动量变化量为零，根据动量定理，合力的冲量为零，根据自由落体运动的知识，物体下落到地面上所需要的时间是t ＝＝1 s 2h g从开始下落到落到海绵垫上停止时，mg (t ＋Δt 1)－Δt 1＝0F 代入数据，解得＝1 400 NF 下落到沙坑中时，mg (t ＋Δt 2)－′Δt 2＝0F 代入数据，解得′＝7 700 N.F 答案 1 400 N 7 700 N应用动量定理定量计算的一般步骤：(1)选定研究对象，明确运动过程.(2)进行受力分析和运动的初、末状态分析.(3)选定正方向，根据动量定理列方程求解.1.(对动量的理解)关于动量，下列说法正确的是( )A.速度大的物体，它的动量一定也大B.动量大的物体，它的速度一定也大C.只要物体运动的速度大小不变，物体的动量也保持不变D.质量一定的物体，动量变化越大，该物体的速度变化一定越大答案 D解析 动量由质量和速度共同决定，只有质量和速度的乘积大，动量才大，选项A、B均错误；动量是矢量，只要速度方向变化，动量也发生变化，选项C错误；由Δp＝mΔv知D正确. 2.(对冲量的理解)如图3所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度为零然后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在整个过程中，重力对滑块的总冲量为( )图3A.mg sin θ(t1＋t2)B.mg sin θ(t1－t2)C.mg(t1＋t2)D.0答案 C解析 谈到冲量必须明确是哪一个力的冲量，此题中要求的是重力对滑块的总冲量，根据冲量的定义式I＝Ft，因此重力对滑块的总冲量应为重力乘以作用时间，所以I G＝mg(t1＋t2)，即C正确.3.(动量定理的理解和应用)(多选)一个小钢球竖直下落，落地时动量大小为0.5 kg·m/s，与地面碰撞后又以等大的动量被反弹.下列说法中正确的是( )A.引起小钢球动量变化的是地面给小钢球的弹力的冲量B.引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力与其自身重力的合力的冲量C.若选向上为正方向，则小钢球受到的合冲量是－1 N·sD.若选向上为正方向，则小钢球的动量变化是1 kg·m/s答案 BD4.(动量定理的理解和应用)高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚刚产生作用前人下落的距离为h (可视为自由落体运动).此后经历时间t 安全带达到最大伸长量，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力多大？答案 ＋mg m 2gh t解析 对自由落体运动，有：h ＝gt 1221解得：t 1＝2h g规定向下为正方向，对运动的全过程，根据动量定理，有：mg (t 1＋t )－Ft ＝0解得：F ＝＋mg .m 2gh t题组一 对动量和冲量的理解1.(多选)下列关于动量的说法中，正确的是( )A.动能不变，物体的动量一定不变B.做匀速圆周运动的物体，其动量不变C.一个物体的速率改变，它的动量一定改变D.一个物体的运动状态发生变化，它的动量一定改变答案 CD解析 动能不变，若速度的方向变化，动量就变化，选项A 错误.做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻变化，所以其动量时刻变化，B 错.速度的大小、方向有一个量发生变化都认为速度变化，动量也变化，C 对.运动状态发生变化即速度发生变化，D 对.2.下列说法正确的是( )A.动能为零时，物体一定处于平衡状态B.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动C.物体所受合外力不变时，其动量一定不变D.动量相同的两个物体，质量大的动能大答案 B3.(多选)在任何相等时间内，物体动量的变化总是相等的运动可能是( )A.匀速圆周运动B.匀变速直线运动C.自由落体运动D.平抛运动答案 BCD4.如图1所示甲、乙两种情况中，人用相同大小的恒定拉力拉绳子，使人和船A均向右运动，经过相同的时间t，图甲中船A没有到岸，图乙中船A没有与船B相碰，则经过时间t( )图1A.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小B.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大C.图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D.以上三种情况都有可能答案 C解析 甲、乙两种情况下人对绳子的拉力相等，由冲量的定义式p＝Ft可知，两冲量相等，只有选项C是正确的.5.“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动.从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是( )A.绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D.人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力答案 A解析 由于绳对人的作用力一直向上，故绳对人的冲量始终向上，由于人在下降中速度先增大后减小，故动量先增大后减小，故A正确；在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功，但由分析可知，人的动能先增大后减小，故B错误；绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零，但此时人的动能不是最大，故C错误；人在最低点时，绳子对人的拉力一定大于人受到的重力，故D错误.题组二 动量定理的理解及定性分析6.(多选)从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是( )A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长答案 CD解析 杯子是否被撞碎，取决于撞击地面时，地面对杯子的撞击力大小.规定竖直向上为正方向，设玻璃杯下落高度为h ，它们从h 高度落地瞬间的速度大小为，设玻璃杯的质量为m ，2gh 则落地前瞬间的动量大小为p ＝m ，与水泥或草地接触Δt 时间后，杯子停下，在此过程中，2gh 玻璃杯的动量变化Δp ＝－(－m )相同，再由动量定理可知(F －mg )·Δt ＝－(－m )，所2gh 2gh 以F ＝＋mg .由此可知，Δt 越小，玻璃杯所受撞击力越大，玻璃杯就越容易碎，杯子掉m 2gh Δt在草地上作用时间较长，动量变化慢，作用力小，因此玻璃杯不易碎.7.(多选)下面关于动量和冲量的说法，正确的是( )A.物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大B.物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向D.物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大答案 BCD解析 由动量定理可知，物体所受合外力的冲量，其大小等于动量的变化量的大小，方向与动量增量的方向相同，故A 项错，B 、C 、D 项正确.8.如图2所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v 抽出纸条后，铁块掉到地面上的P 点，若以速度2v 抽出纸条，则铁块落地点为( )图2A.仍在P 点B.在P 点左侧C.在P 点右侧不远处D.在P 点右侧原水平位移的两倍处答案 B解析 以速度2v 抽出纸条时，纸条对铁块的作用时间减短，而纸条对铁块的作用力相同，故与以速度v 抽出相比，纸条对铁块的冲量I 减小，铁块获得的动量减小，平抛的初速度减小，水平射程减小，故落在P 点的左侧.题组三 动量定理的定量计算9.质量为m 的钢球自高处落下，以速度大小v 1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速度大小为v 2.在碰撞过程中，地面对钢球的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 (v 1－v 2)D.向上，m (v 1＋v 2)答案 D解析 钢球以大小为v 1的竖直速度与地面碰撞后以大小为v 2的速度反弹.钢球在与地面碰撞过程的初、末状态动量皆已确定.根据动量定理便可以求出碰撞过程中钢球受到的冲量.设垂直地面向上的方向为正方向，对钢球应用动量定理得Ft －mgt ＝m v 2－(－m v 1)＝m v 2＋m v 1由于碰撞时间极短，t 趋于零，则mgt 趋于零.所以Ft ＝m (v 2＋v 1)，即弹力的冲量方向向上，大小为m (v 2＋v 1).10.(多选)一个质量为0.18 kg 的垒球，以25 m /s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s ，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s.下列说法正确的是( )A.球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 NB.球棒对垒球的平均作用力大小为360 NC.球棒对垒球做的功为126 JD.球棒对垒球做的功为36 J答案 AC解析 设球棒对垒球的平均作用力为，由动量定理得·t ＝m (v t －v 0)，取末速度方向为正方F F 向，则v t ＝45 m /s ，v 0＝－25 m/s ，代入上式得＝1 260 N.由动能定理得W ＝m v －m v ＝126 F 122t 1220J ，故A 、C 正确.11.如图3所示，质量为1 kg 的钢球从5 m 高处自由下落，又反弹到离地面3.2 m 高处，若钢球和地面之间的作用时间为0.1 s ，求钢球对地面的平均作用力大小.(g 取10 m/s 2)图3答案 190 N解析 钢球落到地面时的速度大小为v 0＝＝10 m/s ，反弹时向上运动的速度大小为v t ＝2gh 1＝8 m/s ，分析钢球和地面的作用过程，取向上为正方向，因此有v 0的方向为负方向，v t 2gh 2的方向为正方向，再根据动量定理得(F N －mg )t ＝m v t －(－m v 0)，代入数据解得F N ＝190 N ，由牛顿第三定律知钢球对地面的平均作用力大小为190 N.12.一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5 m ，据测算两车相撞前速度约为30 m/s ，则：(1)假设两车相撞时人与车一起做匀减速运动，试求车祸中车内质量约60 kg 的人受到的平均冲力的大小；(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1 s ，求这时人体受到的平均冲力的大小.答案 (1)5.4×104 N (2)1.8×103 N解析 (1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.5 m.设运动的时间为t ，则由x ＝t 得，t ＝＝ s.v 022x v 0130根据动量定理得Ft ＝Δp ＝－m v 0，解得F ＝＝ N ＝－5.4×104 N ，与运动方向相反.－m v 0t －60×30130(2)若此人系有安全带，则F ′＝＝ N ＝－1.8×103 N ，与运动方向相反.－m v 0t ′－60×30113.将质量为m ＝1 kg 的小球，从距水平地面高h ＝5 m 处，以v 0＝10 m /s 的水平速度抛出，不计空气阻力，g 取10 m/s 2.求：(1)抛出后0.4 s 内重力对小球的冲量；(2)平抛运动过程中小球动量的增量Δp ；(3)小球落地时的动量p ′.答案 (1)4 N·s 方向竖直向下(2)10 N·s 方向竖直向下(3)10 kg·m/s 方向与水平方向的夹角为45°2解析 (1)重力是恒力，0.4 s 内重力对小球的冲量I ＝mgt ＝1×10×0.4 N·s ＝4 N·s ，方向竖直向下.(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故h ＝gt 2，12落地时间t ＝＝1 s.2h g小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为I ＝mgt ＝1×10×1 N·s ＝10 N·s ，方向竖直向下.由动量定理得Δp ＝I ＝10 N·s ，方向竖直向下.(3)小球落地时竖直分速度为v y＝gt＝10 m/s.由速度合成知，落地速度v＝＝m/s＝10m/s，v20＋v2y102＋1022所以小球落地时的动量大小为2p′＝m v＝10kg·m/s.。
动量和动量定理【讲】原卷版
专题9.1 动量和动量定理【讲】目录一讲核心素养 (1)二讲必备知识 (1)【知识点一】对动量和冲量的理解 (1)【知识点二】动量定理的理解和应用 (3)题型一用动量定理解释生活中的现象 (3)题型二动量和冲量的定量计算 (4)【知识点三】动量定理在多过程问题中的应用 (5)三．讲关键能力-----会分析动量定理与图象的结合 (6)四．讲模型思想----应用动量定理处理“流体模型” (8)一讲核心素养1.物理观念：动量、冲量。
(1)理解冲量和动量的定义及物理意义。
(2)会正确计算动量与冲量。
2.科学思维：动量定理。
(1).1.能用动量定理解释生活中的有关现象。
(2)2.能利用动量定理解决相关问题，会在流体力学中建立“柱状”模型。
3.科学态度与责任：在生产、生活情境中，体验动量定理的应用。
通过理论推导和实验，理解动量定理，能用其解释生产生活中的有关现象。
二讲必备知识【知识点一】对动量和冲量的理解1.对动量的理解(1)动量的两性①瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是针对某一时刻或位置而言的。
①相对性：动量的大小与参考系的选取有关，通常是指相对地面的动量。
2.对冲量的理解(1)冲量的两性①时间性：冲量不仅与力有关，还与力的作用时间有关，恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积。
①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，但与作用力和反作用力做的功之间并无必然联系。
(3)冲量与功的比较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，关于球的动量变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是()A．Δp＝2 kg·m/s，W＝－2 J B．Δp＝－2 kg·m/s，W＝2 JC．Δp＝0.4 kg·m/s，W＝－2 J D．Δp＝－0.4 kg·m/s，W＝2 J【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念。
专题(26)动量 动量定理(原卷版)
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（原卷版）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①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．①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2.(1)冲量的两性①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．①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)冲量与功的比较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Δv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）—质量为m的铁锤，以速度v，竖直打在木桩上，经过Δt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（）A．mgΔt B．mvt∆C．mvmgt+∆D．mvmgt-∆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，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m2gR D．所受重力的冲量大小为零4、如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1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2mv2B.合力对物块的冲量大小一定为2mv1C.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．6、(多选)如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t。
专题38 动量 冲量 动量定理 (原稿版)
专题38 动量冲量动量定理专题导航目录常考点动量冲量动量定理 (1)考点拓展练习 (5)常考点动量冲量动量定理【典例1】2020年2月2日，四川援鄂物资航班飞赴武汉，执飞任务的机长是“中国民航英雄机长”刘传健.他曾于2018年5月14日执行重庆飞拉萨任务时，在万米高空突遇前挡风玻璃破裂脱落的紧急关头，沉着冷静地率领机组人员奇迹般地安全迫降成都，挽救了近120名旅客及机组人员生命和国家财产安全.假设飞机挡风玻璃破裂时飞机的时速约为900km/h，空中风速不计，万米高空空气密度约为ρ＝0.4kg/m3，机长的面部面积约为S＝0.04m2，试估算机长面部受到的冲击力大小约为（）A．106N B．105N C．104N D．103N【典例2】据芝加哥当地媒体报道，美国联合航空一架从芝加哥飞往华盛顿的UA349航班挡风玻璃破裂后，紧急返回芝加哥奥黑尔国际机场。
假设飞机挡风玻璃破裂时飞机的时速约为900km/h，玻璃破裂部分的面积约为S＝0.04m2，空中风速不计，飞机所在高空空气密度约为ρ＝0.4kg/m3，试估算玻璃破裂部分受到的空气冲击力大小约为（）A．102N B．103N C．104N D．105N【典例3】如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体P接触，但未与物体P连接，弹簧水平且无形变。
现对物体P施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I0，测得物体P向右运动的最大距离为x0，之后物体P被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。
已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体P与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A．物体P与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能为4μmgx0B．最初对物体P施加的瞬时冲量C．弹簧被压缩成最短之后的过程，P先做加速度减小的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最后做匀减速运动D．物体P整个运动过程，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反【技巧点拨】1．动能、动量、动量变化量的比较2．冲量和功区别与联系3.冲量的三种计算方法公式法利用定义式I ＝Ft 计算冲量，此方法仅适用于恒力的冲量，无需考虑物体的运动状态图象法利用F －t 图象计算，F －t 图象围成的面积表示冲量，此法既可以计算恒力的冲量，也可以计算变力的冲量动量 定理法如果物体受到大小或方向变化的力的作用，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，由I ＝Δp 求变力的冲量4． 牛顿第二定律、动量定理和动能定理牛顿第二定律 动量定理 动能定理 表达式 F 合=maI 合=mv 2-mv 1 W 总=½mv 22-½mv 12标、矢量矢量矢量标量5． 运用动量定理解题的一般步骤：①确定研究对象→①选择过程，确定初、末动量→①受力分析→①选定正方向→①根据动量定理列方程→①细心求解。
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(1)作用后流体微元停止，有Δv＝－v，代入上式有 F＝－ρSv2； (2)作用后流体微元以速率 v 反弹，有Δv＝－2v，代入上式有 F＝－2ρSv2. 2．微粒类问题
微粒及其 通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有 特点 独立性，通常给出单位体积内粒子数 n (1)建立“柱体”模型，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截 面积为 S
竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是 ( )
A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力
2.(2019·湖北部分重点中学模拟)质量为 m 的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间 t，身体伸直并刚好
动量定理的理解和应用
1．理解动量定理的要点 (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，当研究对象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矢量和． (3)动量定理是矢量式，列方程之前先规定正方向． 2．用动量定理解释两类现象 (1)Δp 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，Δp 就越大；力的作用时间越短，Δp 就越小． 3．应用动量定理解决两类问题 (1)微粒类问题； (2)流体类问题． 【高考领航】
3
地面碰撞没有机械能损失，运动时的空气阻力大小不变，下列说法正确的是
()
A．上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量
B．小球与地面碰撞过程中，地面对小球的冲量为零
C．下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功
D．从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功
【2019·新课标全国Ⅰ卷】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 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg 【2018·新课标全国 II 卷】高空坠物极易对行人造成伤害。若一个 50 g 的鸡蛋从一居民楼的 25 层坠下，与 地面的撞击时间约为 2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）
离开地面，离开地面时速度为 v.在时间 t 内( )
A．地面对他的平均作用力为 mg C．地面对他的平均作用力为 m(v－g)
t
B．地面对他的平均作用力为mv tD．地面来自他的平均作用力为 m(g＋v) t
3.(2019·湖北黄冈质检)一小球从水平地面上方无初速释放，与地面发生碰撞后反弹至速度为零，假设小球与
分析步骤 (2)微元研究，作用时间Δt 内一段柱形流体的长度为Δl，对应的 体积为ΔV＝Sv0Δt，则微元内的粒子数 N＝nv0SΔt (3)先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以 N 计算
【最新考向解码】 【例 1】 (2019·武汉高三下学期 2 月调考)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 90 kg， 两个喷嘴的直径均为 10 cm，已知重力加速度大小 g＝10 m/s2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的
m/s 速度竖直下落到手面，某观众双手上推，使气球以原速度大小竖直向上反弹，作用时间为 0.2 s。忽略气
球所受浮力及空气阻力，g=10 m/s2。则观众双手受的压力共计（ ）
A．30 N
B．60 N
C．90 N
D．120 N
【例 3】（2019·山西省晋城市高三下学期第三次模拟）太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行，质
量为 M 的飞船飞入太空尘埃密集区域时，需要开动引擎提供大小为 F 的平均推力才能维持飞船以恒定速度
v 匀速飞行。已知尘埃与飞船碰撞后将完全黏附在飞船上，则在太空尘埃密集区域单位时间内黏附在飞船上
尘埃的质量为（
A． M F v
【微专题精练】
）
B． F M v
C． M F v
F
D．
v
1.“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿
D．t=4 s 时物块的速度为零
【技巧方法】
1．流体作用模型
对于流体运动，可沿流速 v 的方向选取一段柱形流体，设在极短的时间Δt 内通过某一横截面 S 的柱形流体
的长度为Δl，如图所示．设流体的密度为ρ，则在Δt 的时间内流过该截面的流体的质量为Δm＝ρSΔl＝ρSvΔt，
根据动量定理，流体微元所受的合外力的冲量等于该流体微元动量的增量，即 FΔt＝ΔmΔv，分两种情况：
2020 年高考物理备考微专题精准突破
专题 3.9 动量和动量定理
【专题诠释】
冲量和动量的比较
冲量 I
动量 p
定义
力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量
质量和速度的乘积叫作动量
公式 单位 矢标性
I＝Ft N·s 矢量，方向与恒力的方向相同
p＝mv kg·m/s 矢量，方向与速度的方向相同
特点
过程量
状态量
2
速度大约为( )
A．2.7 m/s
B．5.4 m/s
C．7.6 m/s
D．10.8 m/s
【例 2】（2019·安徽省阜阳市第三中学模拟）2019 年阜阳三中科学晚会中，科技制作社团表演了“震撼动量
球”实验。为感受碰撞过程中的力，在互动环节，表演者将球抛向观众，假设质量约为 3 kg 的超大气球以 2
1
A．10 N
B．102 N
C．103 N
D．104 N
【2017·新课标全国Ⅲ卷】一质量为 2 kg 的物块在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动。F 随时间 t
变化的图线如图所示，则（ ）
A．t=1 s 时物块的速率为 1 m/s
B．t=2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s
C．t=3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s