动量定理高考复习
2024届高考物理复习讲义:第1讲 动量和动量定理
第1讲动量和动量定理学习目标 1.理解动量和冲量的概念。
2.能用动量定理解释生活中的有关现象。
3.会用动量定理进行相关计算,并会在流体问题中建立“柱状”模型。
1.2.3.4.1.思考判断(1)一个物体的运动状态变化时,它的动量一定改变。
(√)(2)合力的冲量是物体动量发生变化的原因。
(√)(3)作用力和反作用力的冲量一定等大、反向。
(√)(4)物体的动量发生改变,则合力一定对物体做了功。
(×)(5)运动员接篮球时手向后缓冲一下,是为了减小动量的变化量。
(×)2.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.与它的动量成正比答案B考点一动量和冲量1.对动量的理解(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。
(2)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。
(3)动量与动能的关系:p=2mE k或E k=p22m。
2.对冲量的理解(1)冲量的两性①时间性:冲量与力和力的作用时间有关,恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积。
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;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.冲量的计算方法(1)恒力的冲量:直接用定义式I=Ft计算。
(2)变力的冲量①图像法:作出F-t图线,图线与t轴所围的面积即为变力的冲量,如图1所示。
图1②动量定理法:对于易确定始、末时刻动量的情况,可用动量定理求解。
角度对动量和冲量的理解与计算例1(2023·天津模拟)如图2所示,学生练习用脚颠球。
足球的质量为0.4kg ,某一次足球由静止自由下落0.8m ,被重新颠起,离开脚部后竖直上升的最大高度为0.45m 。
第七章第1讲 动量和动量定理--2025版高考总复习物理
[基础落实练]1.对于一定质量的某物体而言,关于其动能和动量的关系,下列说法正确的是() A.物体的动能改变,其动量不一定改变B.物体动量改变,则其动能一定改变C.物体的速度不变,则其动量不变,动能也不变D.动量是标量,动能是矢量解析:物体的动能改变,则物体的速度大小一定改变,则其动量一定改变,A错误;动量表达式为p=m v,动量改变可能只是速度方向改变,其动能不一定改变,B错误;物体的速度不变,则其动量不变,动能也不变,C正确;动量是矢量,动能是标量,D错误。
答案:C2.一物体沿水平面做初速度为零的匀加速直线运动,以动量大小p为纵轴建立直角坐标系,横轴分别为速度大小v、运动时间t、位移大小x,则以下图像可能正确的是()解析:物体做初速度为零的匀加速直线运动,则速度v=at,根据动量的计算公式有p =m v=mat,可知动量与速度和时间都成正比关系,故A、B错误;根据匀变速直线运动规律有v2=2ax,根据动量的计算公式有p=m v=m2ax,根据数学知识可知C图正确,故C 正确,D错误。
答案:C3.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是()A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积解析:汽车剧烈碰撞瞬间,安全气囊弹出,立即跟司机身体接触。
司机在很短时间内由运动到静止,动量的变化量是一定的,由于安全气囊的存在,作用时间变长,据动量定理Δp=FΔt知,司机所受作用力减小;又知安全气囊打开后,司机与物体的接触面积变大,因此减少了司机单位面积的受力大小;碰撞过程中,动能转化为内能和气囊的弹性势能。
综上可知,选项D正确。
答案:D4.(2024·四川绵阳诊断)质点所受的合力F方向始终在同一直线上,大小随时间变化的情况如图所示,已知t=0时刻质点的速度为零。
高考物理动量定理知识点剖析
高考物理动量定理知识点剖析在高考物理中,动量定理是一个至关重要的知识点。
理解和掌握动量定理,对于解决物理问题、提升物理成绩具有关键作用。
接下来,让我们深入剖析这一重要的知识点。
一、动量定理的基本概念动量,用符号“p”表示,其定义为物体的质量“m”与速度“v”的乘积,即 p = mv 。
动量是一个矢量,其方向与速度的方向相同。
而动量定理则表述为:合外力的冲量等于物体动量的增量。
用公式表示就是:I =Δp ,其中 I 表示合外力的冲量,Δp 表示动量的变化量。
冲量的定义是力与作用时间的乘积,用符号“I”表示。
如果力是恒力,冲量可以直接用力乘以作用时间计算;如果力是变力,则需要用积分的方法来计算冲量。
二、动量定理的推导我们从牛顿第二定律 F = ma 开始推导。
加速度 a =(v u)/ t ,其中 u 是初速度,v 是末速度。
将 a 代入 F = ma 中,得到 F = m(v u)/ t 。
两边同时乘以 t ,得到 Ft = mv mu 。
左边的 Ft 就是合外力的冲量 I ,右边的 mv mu 就是动量的变化量Δp 。
于是,我们就得到了动量定理的表达式 I =Δp 。
三、动量定理的应用1、解释生活中的现象比如,在体育运动中,为什么跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上?这是因为运动员从高处落下,接触海绵垫时速度较大,动量较大。
海绵垫可以延长运动员与垫子的作用时间,根据动量定理,冲量一定时,作用时间越长,作用力越小。
这样可以减少运动员受到的冲击力,保护运动员免受伤害。
再比如,为什么轮船靠岸时,码头上常常会放置一些废旧轮胎?轮船靠岸时速度较大,动量较大。
废旧轮胎可以延长轮船与码头的碰撞时间,从而减小轮船受到的冲击力,保护轮船和码头。
2、解决物理问题(1)已知力和作用时间求动量的变化例如,一个质量为 2kg 的物体,受到一个恒力作用 5s,力的大小为10N,且方向与物体的初速度方向相同。
物体的初速度为 2m/s ,求物体的末动量。
动量定理-高考物理知识点
动量定理-高考物理知识点
(1)区分内力和外力碰撞时两个物体之间一定有相互作用力,由于这两个物体是属于同一个系统的,它们之间的力叫做内力;系统以外的物体施加的,叫做外力。
(2)在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大变化例如:静止的两辆小车用细线相连,中间有一个压缩的弹簧。
烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左右运动,它们都获得了动量,但动量的矢量和为零。
(3)动量守恒的数学表述形式:p=p′.即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量;(4)Δp=0. 即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(等式两边均为矢量和);(5)Δp1=-Δp 2. ?即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和不变.。
高考物理2025年动量定理知识点与难点解析
高考物理2025年动量定理知识点与难点解析在高考物理中,动量定理是一个极其重要的知识点,对于学生理解物理现象和解决相关问题起着关键作用。
本文将深入探讨 2025 年高考物理中动量定理的知识点以及可能遇到的难点,并通过具体的例子进行详细解析,帮助同学们更好地掌握这一重要内容。
一、动量定理的基本知识点1、动量的定义动量(p)是物体的质量(m)和速度(v)的乘积,即 p = mv。
动量是矢量,其方向与速度的方向相同。
2、冲量的定义冲量(I)是力(F)在时间(t)上的积累,即 I = F×t。
冲量也是矢量,其方向与力的方向相同。
3、动量定理的表达式合外力的冲量等于物体动量的变化量,即 I =Δp 。
理解动量定理的关键在于明确冲量是导致动量变化的原因。
例如,一个质量为 2kg 的物体,原来的速度为 3m/s,受到一个恒力作用 2s 后,速度变为 7m/s。
首先计算物体初动量 p1 = 2×3 = 6 kg·m/s,末动量 p2 = 2×7 = 14 kg·m/s,动量的变化量Δp = p2 p1 = 14 6 = 8 kg·m/s。
如果这个力是恒定的,那么冲量 I = F×2 = 8 N·s,就可以求出这个力的大小。
二、动量定理的应用场景1、碰撞问题在碰撞过程中,由于作用时间极短,往往内力远大于外力,可以忽略外力的作用,应用动量守恒定律。
但对于单个物体,动量定理则可以用来分析其在碰撞前后动量的变化。
比如,两个质量分别为 m1 和 m2 的物体发生正碰,碰撞前的速度分别为 v1 和 v2 ,碰撞后的速度分别为 v1' 和 v2' 。
根据动量守恒定律,有 m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' 。
但对于其中一个物体,比如 m1 ,其动量的变化可以用动量定理来分析,即合外力的冲量等于其动量的变化,F1×t = m1(v1' v1) 。
【高考物理】动量定理专题复习
专题动量定理知识梳理类型一基本应用方法点拨:这类题属于基础题型,解题关键是动量定理是矢量公式,一定要选取正方向(一般选末速度方向为正)。
例题1:质量是60kg的运动员,从5.0m高处自由下落在海绵垫上,经过1.0s停止。
取g=10m/s2。
求海绵垫对运动员的平均作用力的大小。
练习1.如图所示,一高空作业的工人体重600N,系一条长为l=5m的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时t=1s,则安全带所受的冲力是多大?(重力加速度g取10m/s2)。
练习2.质量为0.5kg的弹性小球,从1.25m高处自由下落,与地板碰撞后回跳高度为0.8m,取10m/s2.(1)若地板对小球的平均冲力大小为100N,求小球与地板的碰撞时间;(2)若小球与地板碰撞无机械能损失,碰撞时间为0.1s,求小球对地板的平均冲力.巩固练习1.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产生作用力前人下落的距离为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,若在此过程中该作用力始终竖直向上,求:(1)整个过程中重力的冲量;(2)该段时间安全带对人的平均作用力大小.2.质量为70kg的人不慎从高空支架上跌落,由于弹性安全带的保护,使他悬挂在空中.已知人先自由下落3.2m,安全带伸直到原长,接着拉伸安全带缓冲到最低点,缓冲时间为1s,取g=10m/s2.求缓冲过程人受到安全带的平均拉力的大小.3.一垒球手水平挥动棒球,迎面打击一以速度5m/s水平飞来的垒球,垒球随后在离打击点水平距离为30m的垒球场上落地,设垒球质量为0.18kg,打击点离地面高度为2.2m,球棒与垒球的作用时间为0.010s,重力加速度为9.9m/s2,求球棒对垒球的平均作用力的大小.4.质量m=0.1kg的小球从高h1=20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度h2=5.0mm,小球与软垫接触的时间t=1.0s,不计空气阻力,g=10m/s2,以竖直向下为正方向,求:(1)小球与软垫接触前后的动量改变量;(2)接触过程中软垫对小球的平均作用力.5.如图所示,从距离地面h=1.25m处以初速度v o=5.0m/s水平抛出一个小钢球(可视为质点),落在坚硬的水平地面上.已知小球质量m=0.20kg,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.(1)求钢球落地前瞬间速度v的大小和方向.(2)小球落到地面,如果其速度与竖直方向的夹角是θ,则其与地面碰撞后.其速度与竖直方向的夹角也是θ,且碰撞前后速度的大小不变.在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的两个方向上分别研究.a.求碰撞前后小球动量的变化量△P的大小和方向;b.已知小球与地面碰撞的时间△t=0.04s.求小球对地面平均作用力的大小和方向.类型二流体问题方法点拨:这类主要是没有固定形状的物体(水,空气等),可以看做柱体来解题,即:m=ρV=ρSvΔt例题2:有一宇宙飞船以v=10km/s在太空中飞行,突然进入一密度为ρ=10-7kg/m3的微陨石尘区,假设微陨石与飞船碰撞后即附着在飞船上.欲使飞船保持原速度不变,试求飞船的助推器的助推力应增大为多少.(已知飞船的正横截面积S=2m2).练习1:如图所示,用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层,设水柱直径为D,水流速度为v,水的密度为ρ,水柱垂直煤层表面,水柱冲击煤层后水的速度为零.(1)求高压水枪的功率;(2)求水柱对煤的平均冲力;(3)若将质量为m的高压水枪固定在质量为M的小车上,当高压水枪喷出速度为v(相对于地面),质量为△m的水流时,小车的速度是多大?水枪做功多大?不计小车与地面的摩擦力.练习2:如图1所示为某农庄灌溉工程的示意图,地面与水面的距离为H.用水泵从水池抽水(抽水过程中H保持不变),龙头离地面高h,水管横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计空气阻力.(1)水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出,水落地的位置到管口的水平距离为10h.设管口横截面上各处水的速度都相同.求:a.每秒内从管口流出的水的质量m0;b.不计额外功的损失,水泵输出的功率P.(2)在保证水管流量不变的前提下,在龙头后接一喷头,如图2所示.让水流竖直向下喷出,打在水平地面上不反弹,产生大小为F的冲击力.由于水与地面作用时间很短,可忽略重力的影响.求水流落地前瞬间的速度大小v.巩固练习1.高压采煤水枪出水口的横截面积为S,水的射速为v,水柱水平垂直地射到煤层后,速率变为0,若水的密度为ρ,假定水柱截面不变,则水对煤层的冲击力是多大?2.水力采煤时,用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层,设水柱直径为d=30cm,水速v=50m/s,假设水柱射在煤层的表面上,冲击煤层后水的速度变为零,求水柱对煤层的平均冲击力.(水的密度ρ=1.0×103kg/m3)3.某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.4.香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉,在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱,将站在冲浪板上的米老鼠模型托起,稳定地悬停在空中,伴随着音乐旋律,米老鼠模型能够上下运动,引人驻足,如图所示.这一景观可做如下简化,水柱从横截面积为S0的鲸鱼背部喷口持续以速度v0竖直向上喷出,设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同,冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积,保证所有水都能喷到冲浪板的底部.水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计,冲击冲浪板后,水在竖直方向的速度立即变为零,在水平方向朝四周均匀散开.已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为M,水的密度为ρ,重力加速度大小为g,空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计,喷水的功率定义为单位时间内喷口喷出的水的动能.(1)求喷泉喷水的功率P;(2)试计算米老鼠模型在空中悬停时离喷口的高度h;(3)实际上,当我们仔细观察时,发现喷出的水柱在空中上升阶段并不是粗细均匀的,而是在竖直方向上一头粗、一头细.请你说明上升阶段的水柱是上端较粗还是下端较粗,并说明水柱呈现该形态的原因.参考答案类型一例题1答案:1200解析:取向上为正方向,与地接触前的速度为:v0=-2gh=-10m/s,末速度为0由动量定理得:(F-mg)t=0-mv0,解得:F=1200N练习一1200N:练习二(1)0.047s;(2)55N,方向竖直向下。
高考动量定理知识点
高考动量定理知识点动量定理是力学中的重要定律之一,它描述了力的作用下物体的运动情况。
在高考物理中,动量定理是一个重点和难点,理解和掌握动量定理的知识点对于解题和应用非常重要。
一、动量的定义和单位动量是物体运动的一种量度,它表示物体在运动中的惯性大小。
动量的定义是物体质量乘以其速度,即p = mv,其中p表示动量,m表示质量,v表示速度。
动量的单位是千克米/小时,也可以用千克米/秒表示。
二、动量定理的表达方式动量定理可以用数学公式来表示,即Δp = FΔt,其中Δp表示力的作用下物体动量的变化,F表示力的大小,Δt表示力作用的时间。
动量定理也可以有其他的表达方式,如p1 - p0 = F(t1 - t0),或者mv1 - mv0 = F(t1 - t0)。
这些表达方式都是等价的。
三、动量守恒定理动量守恒定理是动量定理的一个应用,它描述了一个封闭系统内总动量的不变性。
在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统内物体的总动量保持不变。
这意味着,如果一个物体的动量增加,另一个物体的动量就会减少,它们的动量变化是互相抵消的。
动量守恒定理常常用于解决多物体碰撞和爆炸问题。
四、动量定理的应用动量定理是一个非常实用的定理,它被广泛应用于力学中各种问题的求解。
在高考中,动量定理常常被用来解决质点受力运动、碰撞和爆炸等问题。
例如,在质点受力运动问题中,可以通过动量定理求解物体的加速度和速度变化。
在碰撞问题中,可以利用动量守恒定理求解碰撞物体的速度和碰撞后的状态。
在爆炸问题中,可以利用动量定理分析爆炸物的速度和爆炸后的运动情况。
五、动量定理的应用举例1. 轻弹球的反弹假设一个质量为m的轻弹球以速度v撞击墙壁,在撞击后以速度v'反弹。
根据动量守恒定理,球的动量变化为Δp = mv' - mv =2mv - mv = mv。
由于撞击前球的速度为正,所以撞击后球的速度应为负数。
因此,根据动量定理,撞击墙壁时球受到的力的大小为F = Δp/Δt。
高考物理2025年动量定理知识点与难点解析
高考物理2025年动量定理知识点与难点解析在高考物理中,动量定理一直是一个重要且具有一定难度的知识点。
对于备战 2025 年高考的同学们来说,深入理解和掌握动量定理及其相关难点,对于提高物理成绩至关重要。
一、动量定理的基本概念动量定理描述了物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。
动量(p)的定义是物体的质量(m)与速度(v)的乘积,即 p = mv。
而冲量(I)则是力(F)在时间(t)上的积累,用公式表示为I =Ft。
简单来说,当一个物体受到外力作用时,经过一段时间,其动量会发生改变,改变的量就等于外力在这段时间内的冲量。
二、动量定理的表达式动量定理的表达式为:Ft =Δp,其中 F 是合外力,t 是作用时间,Δp 是动量的变化量。
这个表达式的含义是:合外力在一段时间内的作用效果,等于这段时间内物体动量的变化。
例如,一个质量为 2kg 的物体,原来速度为 3m/s,受到一个恒力作用 2s 后,速度变为 5m/s。
则物体所受合外力的冲量为:F × 2 = 2 × 5 2 × 3F = 2N三、动量定理的适用条件动量定理适用于任何情况,无论是恒力还是变力,也不管物体的运动轨迹是直线还是曲线。
对于恒力作用的情况,我们可以直接使用上述表达式进行计算。
但对于变力作用的情况,需要通过积分的方法来计算冲量。
四、动量定理与牛顿第二定律的关系牛顿第二定律 F = ma 可以通过运动学公式 a =(v u) / t 进行变形,得到 F = m(v u) / t ,进一步整理可得 Ft = mv mu ,这正是动量定理的表达式。
可以说,动量定理是牛顿第二定律在时间上的积累效果的体现。
五、动量定理的难点解析1、变力作用下的冲量计算在很多实际问题中,物体所受的力是随时间变化的,这时候计算冲量就比较复杂。
例如,一个小球与地面碰撞时,地面对小球的支持力是随时间变化的。
对于这种情况,我们通常需要利用图像(如 F t 图像)来计算冲量,图像与时间轴所围的面积就等于冲量。
高中物理总复习--动量定理含解析
⾼中物理总复习--动量定理含解析⾼中物理总复习--动量定理含解析⼀、⾼考物理精讲专题动量定理1.质量为m 的⼩球,从沙坑上⽅⾃由下落,经过时间t 1到达沙坑表⾯,⼜经过时间t 2停在沙坑⾥.求:⑴沙对⼩球的平均阻⼒F ;⑵⼩球在沙坑⾥下落过程所受的总冲量I .【答案】(1)122()mg t t t (2)1mgt 【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A ,刚好接触沙的位置为B ,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对⼩球⽤动量定理:重⼒作⽤时间为t 1+t 2,⽽阻⼒作⽤时间仅为t 2,以竖直向下为正⽅向,有: mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得:⽅向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对⼩球⽤动量定理:在t 1时间内只有重⼒的冲量,在t 2时间内只有总冲量(已包括重⼒冲量在内),以竖直向下为正⽅向,有: mgt 1-I=0,∴I=mgt 1⽅向竖直向上考点:冲量定理点评:本题考查了利⽤冲量定理计算物体所受⼒的⽅法.2.如图所⽰,⾜够长的⽊板A 和物块C 置于同⼀光滑⽔平轨道上,物块B 置于A 的左端,A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 和3m ,已知A 、B ⼀起以v 0的速度向右运动,滑块C 向左运动,A 、C 碰后连成⼀体,最终A 、B 、C 都静⽌,求:(i )C 与A 碰撞前的速度⼤⼩(ii )A 、C 碰撞过程中C 对A 到冲量的⼤⼩.【答案】(1)C 与A 碰撞前的速度⼤⼩是v 0;(2)A 、C 碰撞过程中C 对A 的冲量的⼤⼩是32mv 0.【解析】【分析】【详解】试题分析:①设C 与A 碰前速度⼤⼩为1v ,以A 碰前速度⽅向为正⽅向,对A 、B 、C 从碰前⾄最终都静⽌程由动量守恒定律得:01(2)3?0m m v mv -+= 解得:10v v =.②设C 与A 碰后共同速度⼤⼩为2v ,对A 、C 在碰撞过程由动量守恒定律得:012 3(3)mv mv m m v =+-在A 、C 碰撞过程中对A 由动量定理得:20CA I mv mv =-解得:032CA I mv =-即A 、C 碰过程中C 对A 的冲量⼤⼩为032mv .⽅向为负.考点:动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求⽊板、⽊块速度问题,分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键,应⽤动量守恒定律即可正确解题;解题时要注意正⽅向的选择.3.⼀个质量为60千克的蹦床运动员从距离⽔平蹦床⽹⾯上3.2⽶的⾼处⾃由下落,触⽹后沿竖直⽅向蹦回到离⽔平⽹⾯5⽶⾼处.已知运动员与⽹接触的时候为1.2秒。
高考物理知识点:动量
高考物理知识点:动量1500字动量是物理学中的重要概念,在高考物理中也是一项必学的知识点。
动量描述了物体运动的性质,是质量和速度的乘积,表示了物体运动的惯性和力的作用效果。
下面将详细介绍动量的基本概念、动量守恒定律、应用等内容,帮助大家更好地理解和掌握动量。
一、动量的基本概念:1. 动量的定义:动量(p)是物体运动的性质,是质量(m)和速度(v)的乘积,表示为p=mv。
2. 动量的量纲:国际单位制中,动量的量纲是kg·m/s。
3. 动量的方向:动量的方向与速度方向一致,是一个矢量量。
二、动量守恒定律:1. 动量守恒定律的表述:在孤立系统中,总动量不变,即系统内外力的合力为零时,系统的总动量保持不变。
2. 动量守恒定律的数学表达:ΣP = 0,即Σ(mv) = 0。
3. 动量守恒定律的应用条件:孤立系统或外力合力为零的系统。
三、动量与力的关系:1. 力的定义:力(F)是导致物体运动状态发生变化或形态发生变化的原因,是物体受到的外界作用所产生的效果。
2. 动量与力的关系:根据牛顿第二定律,力等于动量变化率的大小和方向,即F=dp/dt。
3. 弹力和冲量:弹力是单位时间内物体受到的力,也等于冲量的大小,冲量则是物体受到的力作用时间的乘积,即J=∫Fdt。
四、动量定理:1. 动量定理的表述:一个物体所受合外力的冲量等于该物体的动量变化。
2. 动量定理的数学表达:J = Δp。
3. 动量定理的应用条件:物体在力的作用下产生速度变化的过程。
五、动量守恒和碰撞:1. 完全弹性碰撞:在碰撞中,碰撞物体的总动量守恒且总动能守恒。
2. 完全非弹性碰撞:在碰撞中,碰撞物体的总动量守恒但总动能不守恒。
3. 部分弹性碰撞:在碰撞中,碰撞物体的总动量守恒但总动能损失。
六、动量在工程中的应用:1. 均匀变速机关:根据动量守恒定律,可以求解均匀变速机关的作用时间和作用力大小。
2. 动量交换机构:利用动量守恒定律,可以分析动量交换机构(如喷气发动机、火箭推进器等)的工作原理和性能。
高考物理课程复习:动量和动量定理
品牌型号汽车以54 km/h的速度撞击固定屏障,若车辆前部发生200 mm变
形,安全气囊是否会弹出?如果该型号汽车质量为1.5 t,在某次交通事故中,
汽车以72 km/h的速度与一载重为30 t、等候放行的卡车发生追尾事故,据
测算,两车的碰撞时间为0.05 s,碰后一起向前运动了一段距离,汽车的安全
考点一
冲量和动量[自主探究]
1.动量、动能、动量变化量的比较
项目
定义
动量
动能
动量变化量
物体的质量和
物体由于运动而具
物体末动量与初动
速度的乘积
有的能量
量的矢量差
定义式
p=mv
1
Ek=2mv2
矢标性
矢量
标量
矢量
特点
状态量
状态量
过程量
关联方程
p2
1
Ek=2m ,Ek=2pv,p=
2E
2mE ,p= v
物块的动量大小为4 kg·
m/s,B正确;t=3 s时物块的动量大小为前3 s内图线
与时间轴所围成图形的“总面积”,S=2×2 N·
s-1×1 N·
s=3 N·
s,故t=3 s时物
块的动量大小为3 kg·
m/s,C错误;由于前4 s内图线与时间轴所围成图形的
“总面积”不为零,故冲量不为零,速度不为零,D错误。
t=
ℎ
C,由sin
=
1
gsin
2
θ·
t2,得物体下滑的时间
2ℎ
2
,所以
θ
越小,sin
θ 越小,t 越大,重力的冲量 I=mgt 就越大,故 I1<I2<I3,
专题06 动量守恒定律——高考物理复习核心考点归纳识记
高考一轮复习知识考点归纳 专题06 动量守恒定律【基本概念、规律】动量及动量守恒定律第1节 动量及动量定理第2节 动量守恒定律第3节 动量守恒定律的应用实验 验证动量守恒定律(1)定义:力与力作用时间的乘积.(2)公式:I=Ft ;公式适用范围:恒力冲量;(3)量性:矢量,方向与作用力方向一致;动量及动量定理冲量动量动量定理(1)定义:物体质量与速度的乘积;(2)表达式:p=mv ;(3)量性:矢量,方向与速度方向一致;(4)物理意义:反映物体运动状态(1)内容:物体合外力冲量等于物体动量变化量;(2)表达式:F ·Δt =Δp =p ′-p . (3)注意:动量定理表达式为矢量式【重要考点归纳】考点一 动量定理的理解及应用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.3.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4.应用动量定理解题的一般步骤 (1)明确研究对象和研究过程.研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段. (2)进行受力分析.只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力,不必分析内力. (3)规定正方向.(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和),根据动量定理列方程求解.考点二 动量守恒定律与碰撞 1.动量守恒定律的不同表达形式守恒条件:(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒.(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.动量守恒定律动量守恒定律动量守恒应用1.碰撞 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.动量守恒定律的表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v ′1+m 2v ′2或Δp 1=-Δp 2.1.爆炸3.反冲 人船模型(1)p=p′,系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′.(2)m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,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)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向.(4)Δp=0,系统总动量的增量为零.2.碰撞遵守的规律(1)动量守恒,即p1+p2=p′1+p′2.(2)动能不增加,即E k1+E k2≥E′k1+E′k2或p212m1+p222m2≥p′212m1+p′222m2.(3)速度要合理.①碰前两物体同向,则v后>v前;碰后,原来在前的物体速度一定增大,且v′前≥v′后.②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变.3.两种碰撞特例(1)弹性碰撞两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒.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m1v1=m1v′1+m2v′2①12m1v21=12m1v′21+12m2v′22②由①②得v′1=m1-m2v1m1+m2v′2=2m1v1m1+m2结论:①当m1=m2时,v′1=0,v′2=v1,两球碰撞后交换了速度.②当m1>m2时,v′1>0,v′2>0,碰撞后两球都向前运动.③当m1<m2时,v′1<0,v′2>0,碰撞后质量小的球被反弹回来.(2)完全非弹性碰撞两物体发生完全非弹性碰撞后,速度相同,动能损失最大,但仍遵守动量守恒定律.4.应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程);(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒);(3)规定正方向,确定初、末状态动量;(4)由动量守恒定律列出方程;(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明.考点三爆炸和反冲人船模型1.爆炸的特点(1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸时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.(2)动能增加:在爆炸过程中,由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸后系统的总动能增加.(3)位移不变:爆炸的时间极短,因而作用过程中物体运动的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动.2.反冲(1)现象:物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动.(2)特点:一般情况下,物体间的相互作用力(内力)较大,因此系统动量往往有以下几种情况:①动量守恒;②动量近似守恒;③某一方向动量守恒.反冲运动中机械能往往不守恒.注意:反冲运动中平均动量守恒.(3)实例:喷气式飞机、火箭、人船模型等.3.人船模型若人船系统在全过程中动量守恒,则这一系统在全过程中的平均动量也守恒.如果系统由两个物体组成,且相互作用前均静止,相互作用后均发生运动,则由m1v1=-m2v2得m1x1=-m2x2.该式的适用条件是:(1)系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒.(2)构成系统的两物体原来静止,因相互作用而反向运动.(3)x1、x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移.实验:验证动量守恒定律1.实验原理在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速率v、v′,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v′1+m2v′2,看碰撞前后动量是否守恒.2.实验方案方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出滑块质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨.(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量.②改变滑块的初速度大小和方向).(4)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2.(2)安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来.(3)实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰.(4)测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度.(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出两小车的质量.(2)安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.(3)实验:接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动.(4)测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v=ΔxΔt算出速度.(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案四:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(1)用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球.(2)按照如图所示安装实验装置,调整固定斜槽使斜槽底端水平.(3)白纸在下,复写纸在上,在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.(4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心P就是小球落点的平均位置.(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.如图所示.(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中.最后代入m1OP=m1OM+m2ON,看在误差允许的范围内是否成立.(7)整理好实验器材放回原处.(8)实验结论:在实验误差范围内,碰撞系统的动量守恒.【思想方法与技巧】动量守恒中的临界问题1.滑块与小车的临界问题滑块与小车是一种常见的相互作用模型.如图所示,滑块冲上小车后,在滑块与小车之间的摩擦力作用下,滑块做减速运动,小车做加速运动.滑块刚好不滑出小车的临界条件是滑块到达小车末端时,滑块与小车的速度相同.2.两物体不相碰的临界问题两个在光滑水平面上做匀速运动的物体,甲物体追上乙物体的条件是甲物体的速度v甲大于乙物体的速度v乙,即v甲>v乙,而甲物体与乙物体不相碰的临界条件是v甲=v乙.3.涉及弹簧的临界问题对于由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短时,弹簧两端的两个物体的速度相等.4.涉及最大高度的临界问题在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于弹力的作用,斜面在水平方向将做加速运动.物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度,物体在竖直方向的分速度等于零.5.正确把握以下两点是求解动量守恒定律中的临界问题的关键:(1)寻找临界状态看题设情景中是否有相互作用的两物体相距最近,避免相碰和物体开始反向运动等临界状态.(2)挖掘临界条件在与动量相关的临界问题中,临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系,即速度相等或位移相等。
高考物理总复习课件动量定理
系统内力和外力对动量影响
系统内力对动量的影响
系统内力只改变系统内各物体的运动状态,不改变系统的总 动量。
外力对动量的影响
外力可以改变系统的总动量。当系统所受外力的矢量和不为 零时,系统的总动量将发生变化。
判断动量是否守恒方法
判断是否满足动量守恒条件
首先判断系统是否不受外力或所受外力的矢量和是否为零。如果 满足条件,则系统动量守恒。
解题思路
在曲线运动中,需要运用动量定理 和向心力公式进行求解,同时结合 牛顿运动定律分析物体的受力情况 。
动量守恒定律应用例题解析
例题1
解析完全弹性碰撞中两物体的动量变化,通过动量守恒定律和能量守恒定律求解。
例题2
分析爆炸过程中物体的动量变化,运用动量守恒定律求解物体的速度变化。
解题思路
在动量守恒定律的应用中,主要运用动量守恒定律和能量守恒定律进行求解,同时结合牛 顿运动定律分析物体的受力情况。需要注意的是,在应用动量守恒定律时,要判断系统是 否满足动量守恒的条件。
XX
高考物理总复习课件 动量定理
汇报人:XX
20XX-01-24
REPORTING
目录
• 动量定理基本概念与公式 • 直线运动中动量定理应用 • 曲线运动中动量定理应用 • 动量守恒定律及其条件 • 典型例题解析与思路拓展 • 实验验证:动量定理实验设计与操作
XX
PART 01
动量定理基本概念与公式
4. 调整砝码的质量,使滑块在 导轨上做匀速直线运动。
实验器材准备和操作步骤
01
5. 断开细绳,使滑块在导轨上滑 行,并通过光电计时器记录下滑 块的滑行时间。
02
6. 重复以上步骤多次,以获得较 为准确的数据。
高考复习:动量 动量定理
A.F=ρSv
B.F=ρSv2
C.F=12ρSv3
D.F=ρSv3
[课堂综合训练] 1.拍皮球是大家都喜欢的体育活动,既能强身又能健体。
已知皮球质量为 0.4 kg,为保证皮球与地面碰撞后自然跳 起的最大高度均为 1.25 m,小明需每次在球到达最高点时 拍球,每次拍球作用距离为 0.25 m,使球在离手时获得一 个竖直向下 4 m/s 的初速度。若不计空气阻力及球的形变, g 取 10 m/s2,则每次拍球 () A.手给球的冲量为 1.6 kg·m/s B.手给球的冲量为 2.0 kg·m/s C.人对球做的功为 3.2 J D.人对球做的功为 2.2 J
7. 开学了,想到又能够回到校园为梦想而拼搏,小明同学开心得跳了起 来.假设小明质量为 m,从开始蹬地到离开地面用时为 t,离地后小明重心 最大升高 h,重力加速度为 g,忽略空气阻力.以下说法正确的是( ) A.从开始蹬地到到达最高点的过程中,小明始终处于失重状态 B.在 t 时间内,小明机械能增加了 mgh
动量变化量
关联 方程
Ek=2pm2 ,Ek=12pv,p= 2mEk,p=2vEk
(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 联系
(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
[对点练通] 1.下列说法正确的是
A.动量为零时,物体一定处于平衡状态 B.动能不变,物体的动量一定不变 C.物体所受合外力不变时,其动量一定不变 D.物体受到恒力的作用也可能做曲线运动
动量 动量定理
1.动能、动量、动量变化量的比较
动能
动量
动量变化量
定义
物体由于运动 物体的质量和 物 体 末 动 量 与 初 动 而具有的能量 速度的乘积 量的矢量差
2024届高考物理一轮复习学案:动量+动量定理
励志格言:拼着一切代价,奔你的前程吧。
一、比较动量与动能动量 动能 定义式p =mv E k =12mv 2 单位Kg.m/s J 标矢性矢量 标量 换算关系p 用E k 表示,p = ;E k 用p 表示,E k =二、比较冲量与功冲量 功 定义式I =F t W =FScos θ 单位N·S J 标矢性矢量 标量 对物体的作用效果三、动量定理 1. 推导:运用牛顿第二定律、运动学公式推导动量定理,体会动量定理与牛顿第二定律、运动学公式的内在联系。
2.内容:物体在一个过程所受合外力的冲量,等于这个过程始末的动量变化量。
F ·t =mv ´-mv动量定理表达式变型:F =Δp/Δt ,其物理意义表示物体所受合外力等于 。
3.适用范围:(1)动量定理是在物体受恒力作用做匀变速直线运动情况下推导出来的。
当物体所受的外力是变力,动量定理适用吗? ;物体的运动轨迹是曲线,动量定理适用吗? 。
贺阳唐山23-24学年一轮复习 物理学案 动量守恒定律1 总第( )期 学生姓名 班级 学号 课题:动量 动量定理 使用日期: 组编人: 校对人:励志格言:拼着一切代价,奔你的前程吧。
(2)动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用于微观物体的高速运动,如原子核、质子、电子等。
动量定理适用于光子吗? 。
【例1】交通管理法规定:骑摩托车必须戴好头盔,目的是保护交通安全事故中的车手,理由是( )A .减小头部的冲量,起到安全作用B .延长头部与硬物接触时间,减小冲力,起到保护作用C .减小头部的速度变化使人安全D .减小头部的动量变化量,起到安全作用【练习】一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉动纸条,笔帽必倒;若快速拉纸条,笔帽可能不倒。
快速拉动纸条与慢拉动纸条相比,纸条对笔帽的水平作用力较 ,作用时间较 ,笔帽受到的冲量较 。
【导思】同学们动手试一试。
*【拓展训练1】 如图所示,相同细线1、2与钢球连接,细线1的上端固定,用力向下拉线2.则( )A. 缓慢增加拉力时,线1中张力的增量比线2的大B. 缓慢增加拉力时,线1与线2中张力的增量相等C. 猛拉时线2断,线断前瞬间球的加速度大于重力加速度D. 猛拉时线2断,线断前瞬间球的加速度小于重力加速度 【例2】高空作业须系安全带.如果质量为的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为(可视为自由落体运动)。
高考物理总复习 第六单元 动量 第1课时 动量定理(含解析)
课时1 动量定理1.动量(1)定义:物理学中把运动物体的质量和速度的乘积叫作物体的动量。
(2)表达式:p=mv。
(3)单位:kg·m/s。
(4)矢量性:物体在某时刻的动量方向与其速度方向相同。
(5)动量与动能的比较。
物理量动量动能定义物体质量与速度的乘积物体由于运动而具有的能量定义式p=mv Ek=mv2标矢性矢量标量特征状态量状态量关联式p=Ek=2.冲量(1)定义:物理学中把力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。
(2)定义式:I=Ft。
(3)单位:N·s。
(4)矢量性:冲量的方向跟力的方向相同。
(5)物理意义:冲量反映力的作用对时间的累积效应。
3.动量的变化量(1)物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差叫作物体在这段时间内的动量的变化。
(2)计算式:Δp=p2-p1。
(3)动量的变化是矢量。
4.动量定理(1)内容:物体在一个过程中动量的变化量等于其在这个过程中所受到的力的冲量。
(2)表达式:I=p2-p1。
(3)物理意义:冲量是物体动量变化的量度。
(4)动量定理与动能定理的比较物理规律动量定理动能定理内容物体在一个过程中动量的变化量等于其在此过程中所受合外力的冲量物体在某一过程中动能的变化量等于在此过程中合外力对物体所做的功表达式I=mv2-mv1W=m -m 标矢性矢量式标量式物理意义反映力的作用对时间的累积效果反映力的作用对位移的累积效果1.(2019河北邯郸高三模拟)下列情况中,物体的动量不变的是()。
A.汽车在平直的公路上匀速前进B.汽车在转弯过程中,速度的大小不变C.水平飞来的小球撞到竖直墙面后,保持速度大小不变离开墙面返回D.水平地面上匀速直线运动的洒水车正在洒水答案A2.(2018福建厦门10月模拟)(多选)一个物体的动量和动能的关系,下列说法正确的是()。
A.动量增大,动能一定增大B.动能减小,动量可能增大C.动量不变,动能就不变D.动能不变,动量就不变AC3.(2019河北沧州11月月考)(多选)下列关于冲量和动量的说法正确的是()。
高考第一轮复习----动量
高考第一轮复习----动量第四章动量一.动量和冲量1.动量按定义,物体的质量和速度的乘积叫做动量:⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。
⑵冲量是矢量,它的方向由力的方向打算(不能说和力的方向相同)。
假如力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。
⑶高中阶段只要求会用1.动量定理物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
既例2. 以初速度1.动量守恒定律一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
即:2.动量守恒定律成立的条件⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽视不计;⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。
⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。
3.动量守恒定律的表达形式除了,即4.动量守恒定律的重要意义从现代物理学的理论高度来熟悉,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。
(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。
)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发觉动量守恒定律有任何例外。
相反,每当在试验中观看到好像是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最终总是以有新的发觉而成功告终。
例如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按动量守恒,反冲核应当沿电子的反方向运动。
但云室照片显示,两者径迹不在一条直线上。
为解释这一反常现象,1930年泡利提出了中微子假说。
由于中微子既不带电又几乎无质量,在试验中极难测量,直到1956年人们才首次证明白中微子的存在。
(2000年高考综合题23 ②就是依据这一历史事实设计的)。
又如人们发觉,两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量好像也是不守恒的。
这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场,把电磁场的动量也考虑进去,总动量就又守恒了。
四、动量守恒定律的应用1.碰撞Ⅰ Ⅱ Ⅲ⑶弹簧完全没有弹性。
Ⅰ→Ⅱ系统动能削减全部转化为内能,Ⅱ状态系统动能仍和⑴相同,但没有弹性势能;由于没有弹性,此类碰撞问题要考虑三个因素:①碰撞中系统动量守恒;②碰撞过程中系统动能不增加;③碰前、碰后两个物体的位置关系(不穿越)和速度大小应保证其挨次合理。
2025高考物理总复习动量定理及应用
考点二 动量定理的理解及应用
总结提升
应用动量定理解题的一般思路
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应用动量定理处理“流体模型”
考点三 应用动量定理处理“流体模型”
研究
流体类:液体流、气体流等,通常已知密度ρ
对象 微粒类:电子流、光子流、尘埃等,通常给出单位体积内粒子数n
①构建“柱状”模型:沿流速v的方向选取一小段柱体,其横截面
√D.两球到达地面时重力的瞬时功率相等
考点一 动量和冲量
因两球同时到达地面,设斜面倾角为θ,由h=v0sin θ·t+12 at2,可知甲 球的加速度在竖直方向的分量等于重力加速度, 由公式IG=mgt,PG=mg(v0sin θ+gt)可知两球运 动过程中所受重力的冲量相同,两球到达地面时 重力的瞬时功率相等,故A错误,D正确;
√C.可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长
D.可以使某颠簸过程中物品动量的变化率增加
考点二 动量定理的理解及应用
充气袋在运输中起到缓冲作用,在某颠簸过程中,物品的动量变化量 不变,由动量定理可知,合力的冲量不变,充气袋可以延长动量变化 所用的时间,从而减小物品所受的合力,A、B错 误,C正确; 动量的变化率即为物品所受的合力,充气袋可以 减小某颠簸过程中物品动量的变化率,D错误。
方向为正方向,根据动量定理得-Ft=-0.2mv- mv,解得水受到的作用力F=0.3πd2ρv2,由牛顿第 三定律可得,水柱击中目标的平均冲击力大小为 0.3πd2ρv2,故选B。
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课时精练
基础落实练
1.(2024·江苏徐州市阶段练习)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的 安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内 减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是 A.增加了司机单位面积的受力大小 B.减少了碰撞前后司机动量的变化量 C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
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要求 说明
Ⅱ 只限于 Ⅰ 一维
主题
内容
要求 说明
碰撞与动量 守恒
动量、动量定理、动量守恒定律 及其应用 弹性碰撞和非弹性碰撞
Ⅱ Ⅰ
只限于一维
Ⅰ、Ⅱ的含义如下: Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使
用,与课程标准中“了解”和“认识”相当。
Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述 和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用,与课程 标准中“理解”和“应用”相当。
⑶实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率: F合=Δp/Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
⑷动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢 量必须以同一个规定的方向为正。
2.动量定理具有以下特点:
①矢量性:合外力的冲量F合·Δt 与动量的变化量Δp均为
矢量,规定正方向后,在一条直线上矢量运算变为代数运算;
动量定理
2014年3月19日
模块3-5(2013年)
主题
内容
碰撞与动量守 动量、动量守恒定律及其应用
恒
弹性碰撞和非弹性碰撞
原子结构
氢原子光谱 氢原子的能级结构、能级公式
原子核
原子核的组成、放射性、原子核衰变、 半衰期
放射性同位素 核力、核反应方程 结合能、质量亏损 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 射线的危害和防护
②相等性:物体在时间Δt内物体所受合外力的冲量等于物体 在这段时间Δt内动量的变化量;因而可以互求。
③独立性:某方向的冲量只改变该方向上物体的动量; ④广泛性:动量定理不仅适用于恒力,而且也适用于随时间而 变化的力.对于变力,动量定理中的力F应理解为变力在作用 时间内的平均值;不仅适用于单个物体,而且也适用于物体系 统。 ⑤物理意义:冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用, 动量反映了物体的运动状态。
2、 如图5-14所示,有两个物体A,B,紧靠 着放在光滑水平桌面上,A的质量为2kg, B的质量为3kg。有一颗质量为100g的子弹 以800m/s的水平速度射入A,经过0.01s又 射入物体B,最后停在B中,A对子弹的阻 力为3×103N,求A,B最终的速度。
3、如图 所示质量m=0.5kg的木块以 1m/s的水平速度滑到在光滑水平面 上静止的质量为1 kg的小车上,经过 0.2s木块和小车达到相同速度一起运 动,求木块和小车间的动摩擦因数。
4、如图所示,水平传送带AB足够长,质量为M=1kg 的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运 动(传送带的速度恒定),木块与传送带的摩擦因 数,当木块运动到最左端A点时,一颗质量为m= 20g的子弹,以v0=300m/s的水平向右的速度,正 对射入木块并穿出,穿出速度v=50m/s,设子弹射 穿木块的时间极短,(g取10m/s2)求:
放射性同位素 核力、核反应方程 结合能、质量亏损 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 射线的危害和防护
波粒二象性
光电效应 爱因斯坦光电效应方程
实验
验证动量守恒定律
要 求
说明
Ⅱ 只限于 Ⅰ 一维
Ⅰ Ⅰ
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
Ⅰ Ⅰ
2013年与2014年考试大纲要求变化
主题
碰撞与动量 守恒
内容
动量、动量守恒定律及其应用 弹性碰撞和非弹性碰撞
3. 利用动量定理解题的步骤:
⑴明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体,也可 以是质点组。如果研究过程中的各个阶段物体的受力情况不同, 要分别计算它们的冲量,并求它们的矢量和。 ⑵进行受力分析。研究对象以外的物体施给研究对象的力为外 力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力不影 响系统的总动量,不包括在内。
若用动能定理求解,并认为
传送带每秒做的功恰等于煤 增
加的动能,则有
v
由此得出传送带的功率为 P=W/t=25W
W=ΔEK =1/2 mv2 =1/2×50×1=25J
这种解法 是错误的
例14 如图,传送带以1m/s的速度匀速前进,传送带上方的 煤斗送煤流量为50kg/s,那么传送带的功率应为多少?
(1)木块遭射击后远离A的最大距离;
(2)木块遭击后在传送带上向左运动所经历的时间。
5、如图,传送带以1m/s的速度匀速前进, 传送带上方的煤斗送煤流量为50kg/s,那 么传送带的功率应为多少?
解:煤斗的送煤量为50kg/s,若煤在传送带上 无堆积,传送带必须在1秒钟内使50kg的煤达 到与传送带相同的速度。
波粒二象性
光电效应 爱因斯坦光电效应方程
实验
验证动量守恒定律
要求 说明
Ⅱ 只限于
Ⅰ
一维
Ⅰ Ⅰ
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
Ⅰ Ⅰ
选修模块3-5(2014年)
主题
内容
碰撞与动量守 动量、动量定理、动量守恒定律及其应用
恒
弹性碰撞和非弹性碰撞
原子结构
氢原子光谱 氢原子的能级结构、能级公式
原子核
原子核的组成、放射性、原子核衰变、半 衰期
正解:若用动量定理,则有
Hale Waihona Puke Ft=Dpv取 t=1秒,由上式得
F= Dp / t=mv/t =mv
所以传送带功率
P=Fv=mv2=50瓦
前者错误原因是忽略了传送带与煤之间在初始阶
段有相对位移。传送带所做的功并非全部用来增加 煤的动能。其中有一部分摩擦力做功转化为煤和传 送带的内能。其产生的内能为Q=f·Ds,式中Ds表示 煤块与传送带间的相对位移。
二、动量定理 1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
即 I=Δp F合· Δt = mv′- mv = Δp
⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是 物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受 的合外力的冲量。
⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量) 间的互求关系。
⑶规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,所以列 式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之 为负。
⑷写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各个外力 的冲量的矢量和)。
⑸根据动量定理列式求解。
1、步枪的质量为4kg,子弹的质量0.008kg,子
弹从枪口飞出时的速度为700m/s,如果战士 抵住枪托,阻止枪身后退,枪身与战士的作用 时间为0.05s,求战士身上受到的平均冲力有 多大?