高三物理动量和冲量的知识点归纳高三物理动量题解法
冲量与动量高中物理知识点
冲量与动量高中物理知识点冲量与动量高中物理知识点1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}2.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}3.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’?也可以是m1v1+m2v2=m1v1?+m2v物理科目复习技巧要学会梳理自身学习情况,以课本为基础,结合自己做的笔记、试卷、掌握的薄弱环节、存在的问题等,合理的分配时间,有针对性、具体的去一点一点的去攻克、落实。
哪块内容掌握的不好就多花点时间,复习的时候要系统化,不要东一下西一下,最后啥都没复习好。
要学会整合知识点。
把需要学习的信息、掌握的知识分类,做成思维导图或知识点卡片,会让你的大脑、思维条理清醒,方便记忆、温习、掌握。
同时,要学会把新知识和已学知识联系起来,不断糅合、完善你的知识体系。
这样能够促进理解,加深记忆。
高考物理答题技巧一、必要的文字说明必要的文字说明的目的是说明物理过程和答题依据,答题时应该说些什么呢?我们应该从以下几个方面给予考虑:1.说明研究对象(个体或系统,尤其是要用整体法和隔离法相结合求解的题目,一定要注意研究对象的转移和转化问题);2.画出受力分析图、电路图、光路图或运动过程的示意图;3.说明所设字母的物理意义;4.说明规定的正方向、零势点(面);5.说明题目中的隐含条件、临界条件;6.说明所列方程的依据、名称及对应的物理过程或物理状态;7.说明所求结果的物理意义(有时需要讨论分析)。
二、要有必要的方程式1.写出的方程式(这是评分依据)必须是原型公式,不能以变形的结果式代替方程式,如带电粒子在磁场中运动时应有qvB=m,而不是其变形结果式R=;2.要用字母表达方程,不要用掺有数字的方程,不要方程套方程;3.要用原始方程组联立求解,不要用连等式,不断地“续”进一些内容;4.方程式有多个的,应分式布列(分步得分),不要合写一式,对各方程式最好能编号。
高考物理知识点释义 冲量、动量与动量定理
冲量、动量与动量定理1、冲量---求恒力和变力冲量的方法。
恒力F 的冲量直接根据I=Ft 求,而变力的冲量一般要由动量定理或F-t 图线与横轴所夹的面积来求。
2、动量---动量及动量变化的求解方法。
求动量的变化要用平行四边形定则或动量定理。
3、动量定理:应用动量定理解题的思路和一般步骤为:10明确研究对象和物理过程;20分析研究对象在运动过程中的受力情况;30选取正方向,确定物体在运动过程中始末两状态的动量;40依据动量定理列方程、求解。
小结:三问法应用动量定理:一问能否用(涉及力、时间和速度变化的问题,不涉及加速度与位移)二问研究对象与过程;三问动量的变化与合冲量动量定理的题型解析①.定性解释有关现象②简解多过程问题。
③.求解平均力问题注意: 动量定理既适用于恒力作用下的问题,也适用于变力作用下的问题.如果是在变力作用下的问题,由动量定理求出的力是在t 时间内的平均值.④、求解流体问题注意:处理有关流体(如水、空气、高压燃气等)撞击物体表面产生冲力(或压强)的问题,可以说非动量定理莫属.解决这类问题的关键是选好研究对象,一般情况下选在极短时间△t 内射到物体表面上的流体为研究对象⑤、对系统应用动量定理。
系统的动量定理就是系统所受合外力的冲量等于系统总动量的变化。
若将系统受到的每一个外力、系统内每一个物体的速度均沿正交坐标系x 轴和y 轴分解,则系统的动量定理的数学表达式如下:+∆+∆=++x x x x V m V m I I 221121,+∆+∆=++y y y y V m V m I I 221121对于不需求解系统内部各物体间相互作用力的问题,采用系统的动量定理求解将会使求解简单、过程明确。
动量守恒定律的理解与应用(一)、动量守恒定律成立条件的理解。
理解(1):系统不受外力或虽受外力但合外力为零,该系统的动量守恒。
理解(2):系统所受外力的合力不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量守恒。
【高三物理动量和冲量的知识点归纳】高三物理动量题解法
《【高三物理动量和冲量的知识点归纳】高三物理动量题解法》摘要:()动量运动物体质量和速乘积叫做动量即v,()冲量力和力作用乘积叫做该力冲量即,对物体系统只分析系统受外力不必考虑系统力动量部分动量和冲量()动量运动物体质量和速乘积叫做动量即v是矢量方向与v方向相两动量相必须是相等方向致()冲量力和力作用乘积叫做该力冲量即冲量也是矢量它方向由力方向定动量定理物体所受合外力冲量等它动量变化表达式或vv()上述公式是矢量式运用它分析问题要特别冲量、动量及动量变化量方向高三物理轮复习也要特别()公式是研究对象所受包括重力所有外力合力(3)动量定理研究对象可以是单物体也可以是物体系统对物体系统只分析系统受外力不必考虑系统力系统力作用不改变整系统总动量()动量定理不仅适用恒定力也适用随变化力对变力动量定理力应当理变力作用平值3动量守恒定律系统不受外力或者所受外力和零这系统总动量保持不变表达式v+vv+v()动量守恒定律成立条件①系统不受外力或系统所受外力合力零②系统所受外力合力虽不零但系统外力比力得多如碰撞问题摩擦力爆炸程重力等外力比起相作用力得多可以忽略不计③系统所受外力合力虽不零但某方向上分量零则该方向上系统总动量分量保持不变()动量守恒速具有四性①矢量性;②瞬性;③相对性;④普适性爆炸与碰撞()爆炸、碰撞类问题共特是物体相作用突然发生作用很短作用力很且远系统受外力故可用动量守恒定律处理()爆炸程有其他形式能化动能系统动能爆炸会增加碰撞程系统总动能不可能增加般有所减少而化能(3)由爆炸、碰撞类问题作用很短作用程物体位移很般可忽略不计可以把作用程作理想化程简化处理即作用还从作用前瞬位置以新动量开始运动5反冲现象反冲现象是指系统力作用下系统部分物体向某方向发生动量变化系统其余部分物体向相反方向发生动量变化现象喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动实例显然反冲现象里系统动量是守恒。
动量和冲量知识点
动量和冲量知识点一、动量的定义和计算方法动量是描述物体运动特性的物理量,用字母p表示,是物体的质量m与速度v的乘积。
动量的定义为:动量p等于物体质量m与速度v的乘积,即p=mv。
动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s),这是因为质量的单位是千克(kg)而速度的单位是米/秒(m/s)。
动量的计算方法:若物体的质量和速度已知,则可以直接使用动量的定义公式来计算动量的数值。
例如,一个质量为2kg的物体以速度10m/s向右运动,则它的动量为p=mv=(2kg)(10m/s)=20kg·m/s。
二、冲量的定义和计算方法冲量是描述物体运动改变程度的物理量,用字母J表示,是力F在时间t内的乘积。
冲量的定义为:冲量J等于施加力F的大小与作用时间t的乘积,即J=Ft。
冲量的单位是牛·秒(N·s),这是因为力的单位是牛顿(N)而时间的单位是秒(s)。
在数学上,冲量可以看作力在物体上所产生的变化量,可以量化势力在单位时间内对物体改变的程度。
力与时间的乘积就是冲量,即J=Δp=FΔt。
三、动量和冲量的关系根据物体的牛顿第二定律F=ma(其中a为物体加速度),可以推导得到动量的改变量Δp=maΔt。
将物体在单位时间内的冲量表示为J=FΔt,代入动量的公式可以得到Δp=J。
因此,可以得出结论:物体的动量改变量等于物体所受冲量。
四、动量和冲量的应用在物理学中,动量和冲量作为重要的物理量之一,被广泛应用于各个领域。
1.动量定理:动量定理是描述物体运动状态改变的定律,它表明在作用力作用下,物体受到的冲量等于物体动量的变化量。
动量定理的数学表达式为ΣFΔt=Δp,其中ΣF表示作用在物体上的合力,Δt为作用时间,Δp为物体的动量变化量。
2.碰撞理论:在物体碰撞过程中,动量守恒定律和动能守恒定律是经常应用的原理。
动量守恒定律表明:在碰撞过程中,物体的总动量保持不变。
动能守恒定律表明:在碰撞过程中,物体的总动能保持不变。
动量冲量有关知识点总结
动量冲量有关知识点总结一、动量的概念和性质动量是物体运动的特征之一,它是动体的质量和速度的乘积。
动量的数值大小与物体的质量和速度成正比,即动量p等于物体的质量m乘以其速度v,即p=mv。
动量是一个矢量量,具有方向。
动量的国际单位是千克·米/秒,简称牛顿秒(N·s)。
在运动的过程中,物体的动量可能会发生改变,这是因为力的作用使物体的速度发生了改变,从而引起了动量的改变。
牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,即F=ma。
结合动量的定义公式可以得出物体的动量变化率等于作用在它上面的合外力,即dp/dt=F,这就是动量定理,它表示了物体的动量变化率与作用力的关系。
根据动量定理,如果合外力为零,则物体的动量保持不变,这就是动量守恒定律。
动量守恒定律是描述封闭系统中动量守恒的基本原理。
封闭系统是指没有外力作用的系统,在这种系统中,各个物体之间的相互作用只能通过内力来实现。
动量守恒定律指出,在封闭系统中,各个物体的动量之和保持不变,即Σpi=Σpi',其中pi和pi'分别表示系统中各个物体在某一时刻和另一时刻的动量。
动量守恒定律在各种物理现象和过程中都有着广泛的应用,例如弹性碰撞、非弹性碰撞、爆炸等。
二、冲量的概念和性质冲量是力在时间上的积累,它是物体受到外力作用的效果。
冲量的数值等于力在时间上的变化率,即J=FΔt。
冲量是矢量量,具有方向。
冲量的国际单位是牛顿秒(N·s)。
冲量也可以用动量的变化来表示,即J=Δp。
冲量定理指出,一个物体所受到的合外力在一定时间内对其动量的改变等于冲量,即J=Δp。
根据这个定理可以得出,如果一个物体所受到的合外力在一定时间内为常数,则它的动量的改变量等于力的大小乘以时间,即Δp=J=FΔt。
冲量还可以表示成力对时间的积分,即J=∫Fdt。
在有些情况下,合外力可能是变化的,这时要用力对时间的积分来计算冲量。
高三物理复习10_冲量与动量、动量定理_知识点解析、解题方法、考点突破、例题分析、达标测试
【本讲主要内容】冲量与动量、动量定理认识冲量和动量概念,动量定理的理解和应用。
【知识掌握】【知识点精析】1. 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:P =mv特点:①瞬时性:动量是描述运动的状态参量。
对比:状态量速度v 动能E k 动量P 定义P /m 21mv 2 mv 关系√2E k /m P 2/2m k mE 2 决定因素 加速度a (瞬时) 总功W (S ) 合外力冲量I (t )注意:高考题常需利用三个量间的关系求解。
讨论:在光滑水平面上有A 、B 两物体向同一方向运动,发生正碰前A 、B 动量分别为5kg •m /s 、7kg •m /s ,碰撞后A 的动量变为3kg •m /s 。
A 、B 两物体质量关系如何?②相对性:与参照系的选取有关。
③矢量性:与速度的方向相同。
练习:质量为100g 的网球以6m /s 的速度垂直撞击墙面,之后以4m /s 速度反弹。
则网球撞墙前后动量变化有多少?注意:计算动量的变化量应先选取正方向,矢量的正负表示方向。
(2)冲量按定义,力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft (F 为恒力)高中阶段只要求会用I =Ft 计算恒力的冲量,对于变力的冲量,只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。
特点:①时间性: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。
注意:冲量和功不同。
恒力在一段时间内可能不做功,但一定有冲量。
例:质量为m 的小球由高为H 的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大?解析:力的作用时间都是gH 2sin 1sin g H 2t 2αα==, 力的大小依次是mg 、mgcosα和mgsinα,冲量依次是: gH m I gH m I gH m I N G 2,tan 2,sin 2===合αα ②绝对性:与参照系的选取无关。
③矢量性:冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。
冲量和动量守恒讲义(含详细解析)
第五章 动 量一、考纲要求碰撞与动量守恒 动量、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 二、知识网络第1讲 冲量 动量 动量定理★一、考情直播1.考纲解读2.考点整合考点一 动量的概念(1)定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量,公式:p =mv(2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应.(3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同.(4)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性.题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系.(5)动量的变化:0p p p t -=∆.由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则.考纲内容 能力要求考向定位 动量和冲量理解动量的的概念,知道冲量的意义理解动量和冲量都是矢量,会计算一维动量变化理解动量变化和力之间的关系,会用来计算相关问题 考纲对冲量、动量的考查主要集中在对概念的理解和简单应用上,考纲要求为I 级,动量定理在考纲中没有明确提出来,但是在教材中出现了动量定理的表达式,因此要掌握动量定理的一般应用. 冲量、动量、动量定理、动量守恒定律定义:力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量 特征:属于过程量.单位是牛·秒 方向:当力的方向不变,冲量的方向为力的方向 力的方向变化,用替代法判断冲量方向 冲量 动量定理 表述:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化 表达式:Ft=P 末-P 初==m v t -m v 0 实际应用:打击问题等 动量守恒定律 表述: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 表达式:22112211v m v m v m v m '+'=+ 实际应用:碰撞,爆炸等动量 定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量 特征:①动量是状态量,它与某一时刻相关 ②动量是矢量,其方向质量物体运动速度的方向A 、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.B 、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则.(6)动量与动能的关系:k mE P 2 ,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不一定改变,但动能改变动量是一定要变的.【例1】如图6-1-1一个质量是0.2kg 的钢球,以2m/s 的速度射到坚硬的大理石板上,立即反弹,速度大小仍为2m/s【解析】取水平向右的方向为正方向,碰撞前钢球的速度v =2m/s ,碰撞前钢球的动量为p =mv =0.2×2kg ·m/s=0.4kg ·m/s碰撞后钢球的速度为v ′= -2m/s ,碰撞后钢球的动量为p ′=mv ′=-0.2×2kg ·m/s=-0.4kg ·m/s .碰撞前后钢球动量的变化为:Δp =p ˊ-p =-0.4kg ·m/s-0.4 kg ·m/s=-0.8 kg ·m/s且动量变化的方向向左.【规律总结】动量是一个矢量,动量的方向和速度方向相同,所以只要物体的速度大小或方向发生变化,动量就一定发生变化.例如做匀速直线运动的物体其动量是恒量,而做匀速圆周运动的物体,由于速度方向不断在改变,即使其动量大小不变,但因其方向不断改变,所以其动量是一变量.考点二 冲量的概念(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft(2)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.(3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同).如果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.如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t 内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向.对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出.(4)高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量.对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求.(5)要注意的是:冲量和功不同.恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量.特别是力作用在静止的物体上也有冲量.【例2】恒力F 作用在质量为m 的物体上,如图6-1-2所示,由于地面对物体的摩擦力较大,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FtC .拉力F 对物体的冲量大小是Ft cos θD .合力对物体的冲量大小为零【解析】按照冲量的定义,物体受到恒力F 作用,其冲量为Ft,物体因为静止,合外力为0,所以合力冲量为0.【易错提示】力对物体有冲量作用必须具备力和该力作用下的时间两个条件.只要有力并且作用一段时间,那么该力对物体就有冲量作用,所以冲量是过程量.需要注意的是冲量和功不同.恒力在一段时间内可能图6-1-1 图6-1-2不作功,但一定有冲量.特别是力作用在静止的物体上也有冲量.考点三 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.既I =Δp(2)动量定理的理解①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(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和).②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. ③现代物理学把力定义为物体动量的变化率:t P F ∆∆=(牛顿第二定律的动量形式). ④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.遇到涉及力、时间和速度变化的问题时.运用动量定理解答往往比运用牛顿运动定律及运动学规律求解简便.应用动量定理解题的思路和一般步骤为:(l)明确研究对象和物理过程;(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况;(3)选取正方向,确定物体在运动过程中始末两状态的动量;(4)依据动量定理列方程、求解.【例3】 一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( )A 、过程I 中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B 、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I 中重力的冲量的大小C 、I 、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零D 、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零【解析】根据动量定理可知,在过程I 中,钢珠从静止状态自由下落.不计空气阻力,小球所受的合外力即为重力,因此钢珠的动量的改变量等于重力的 冲量,选项A 正确;过程I 中阻力的冲量的大小等于过程I 中重力的冲量的大小与过程Ⅱ中重力的冲量的大小之和,显然B 选项不对;在I 、Ⅱ两个过程中,钢珠动量的改变量各不为零.且它们大小相等、方向相反,但从整体看,钢珠动量的改变量为零,故合外力的总冲量等于零,故C 选项正确,D 选项错误.因此,本题的正确选项为A 、C .【规律总结】这种题本身并不难,也不复杂,但一定要认真审题.要根据题意所要求的冲量将各个外力灵活组合.若本题目给出小球自由下落的高度,可先把高度转换成时间后再用动量定理.当t 1>> t 2时,F >>mg .(3)简解多过程问题.【例4】一个质量为m=2kg 的物体,在F 1=8N 的水平推力作用下,从静止开始沿水平 面运动了t 1=5s ,然后推力减小为F 2=5N ,方向不变,物体又运动了t 2=4s 后撤去外力,物体再经 过t 3=6s 停下来.试求物体在水平面上所受的摩擦力.【解析】:规定推力的方向为正方向,在物体运动的整个过程中,物体的初动量P 1=0P 2=O .据动量定理有: 0)((3212211=++-+t t t f t F t F 即:0)645(4558=++-⨯+⨯f Nf 4=【规律总结】由例4可知,合理选取研究过程,能简化解题步骤,提高解题速度.本题也可以用牛顿运动定律求解.同学们可比较这两种求解方法的简繁情况.(4)求解平均力问题【例5】质量是60kg 的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为1.2s ,安全带伸直后长5m ,求安全带所受的平均作用力.( g= 10m /s 2)【解析】人下落为自由落体运动,下落到底端时的速度为:gh V 220= s m gh V /1020==∴取人为研究对象,在人和安全带相互作用的过程中,人受到重力mg 和安全带给的冲力 F ,取F 方向为正方向,由动量定理得: Ft =m V —m V 0 所以N tmV mg F 11000=+=,(方向竖直向下) 【注意】 动量定理既适用于恒力作用下的问题,也适用于变力作用下的问题.如果是在变力作用下的问题,由动量定理求出的力是在t 时间内的平均值.(5)求解恒力作用下的曲线运动问题【例6】如图6-1-3所示,以v o =10m /s 2的初速度与水平方向成300角抛出一个质量m =2kg 的小球.忽略空气阻力的作用,g 取10m /s 2.求抛出后第2s 末小球速度的大小.【解析】小球在运动过程中只受到重力的作用,在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀变速运动,竖直方向应用动量定理得:F y t=m v y -m v y0所以mgt=m v y -(-m v 0.sin300),解得v y =gt-v 0.sin300=15m/s .而v x =v 0.cos300=s m /35在第2s 未小球的速度大小为:s m v v v y /310220=+=【注意】在求解曲线运动问题中,一般以动量定理的分量形式建立方程,即:F x t=m v x -m v x0;F y t=m v y -m v y0.(5)求解流体问题【例7】某种气体分子束由质量m=5.4X10-26kg 速度V =460m/s 的分子组成,各分子都向同一方向运动,垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回,如分子束中每立方米的体积内有n 0=1.5X1020个分子,求被分子束撞击的平面所受到的压强.【解析】设在△t 时间内射到 S 的某平面上的气体的质量为ΔM ,则: m n tS V M 0.∆=∆取ΔM 为研究对象,受到的合外力等于平面作用到气体上的压力F 以V 方向规定为正方向,由动量定理得:-FΔt=ΔMV-(-ΔM .V),解得Sm n V F 022-=,平面受到的压强P 为: a P m n V S F P 428.32/02===【注意】处理有关流体(如水、空气、高压燃气等)撞击物体表面产生冲力(或压强)的问题,可以说非动量定理莫属.解决这类问题的关键是选好研究对象,一般情况下选在极短时间△t 内射到物体表面上的流体为研究对象(6)对系统应用动量定理.【例8】如图6-1-4所示, 质量为M 的汽车带着质量为m 的拖车在平直公路上以加速度a 匀加速前进,当速度为V 0时拖车突然与汽车脱钩,到拖车停下瞬间司机才发现.若汽车的牵引力一直未变,车与路面的动摩擦因数为μ,那么拖车刚停下时,汽车的瞬时速度是多大?V 0 300图6-1-3 m V 0 V /图6-1-M图6-1-4【解析】以汽车和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力始终为()a m M +,该过程经历时间为V 0/μg ,末状态拖车的动量为零.全过程对系统用动量定理可得:()()()()0/0/0,V Mgg a m M V V m M MV g V a m M μμμ++=∴+-=⋅+ 【注意】这种方法只能用在拖车停下之前.因为拖车停下后,系统受的合外力中少了拖车受到的摩擦力,因此合外力大小不再是()a m M +.★二、高考热点探究一般而言,高考中对冲量、动量的考查主要集中在对概念的理解和简单应用,动量定理的一般应用及对现象的解析【真题1】一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v .在此过程中,( )A .地面对他的冲量为mv +mg Δt ,地面对他做的功为21mv 2 B .地面对他的冲量为mv+mg Δt ,地面对他做的功为零C .地面对他的冲量为mv ,地面对他做的功为21mv 2 D .地面对他的冲量为mv -mg Δt ,地面对他做的功为零【解析】取运动员为研究对象,由动量定理得:()0-=∆-mv t mg F ,即t mg mv t F I ∆+=∆=,运动员地面没有离开地面,地面对运动员的弹力做功为零.所以B 选项正确.【点评】本题考查了考生对冲量和功这两个概念的理解,冲量和功都是过程量,但决定因素不一样,冲量是力在时间上的积累,而功是力在空间上的积累.【真题2】如图6-1-5所示,一质量为m 的小球,以初速度0v 沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为300的固定斜面上,并立即反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的43,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小.【解析】小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v .由题意,v 的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v 0,如图.由此得v =2v 0 ,碰撞过程中,小球速度由v 变为反向的.43v 碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为 mv v m I +=)43( ,图6-1-5由①、②得 027mv I = 【点评】本题考查了考生应用动量定理处理变力的冲量的能力,在应用动量定理的时候一定要注意其矢量性.【真题3】如图6-1-6一倾角为θ=45°的斜面固定于地面,斜面顶端离地面的高度h 0=1m ,斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板.在斜面顶端自由释放一质量m =0.09kg 的小物块(视为质点).小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2.当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回.重力加速度g =10 m/s 2.在小物块与挡板的前4次碰撞过程中,挡板给予小物块的总冲量是多少?【解析】解法一:设小物块从高为h 处由静止开始沿斜面向下运动,到达斜面底端时速度为v . 由功能关系得θθμsin cos 212h mg mv mgh +=① 以沿斜面向上为动量的正方向.按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量)(v m mv I --= ②设碰撞后小物块所能达到的最大高度为h’,则θθμsin cos 212h mg h mg mv '+'= ③ 同理,有 θθμsin cos 212h mg v m h mg '+'=' ④ )(v m v m I '--'=' ⑤式中,v’为小物块再次到达斜面底端时的速度,I’为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量.由①②③④⑤式得kI I =' ⑥式中 μθμθ+-=t a n t a n k ⑦ 由此可知,小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数,首项为)c o t 1(2201θμ-=gh m I ⑧总冲量为 )1(3214321k k k I I I I I I +++=+++= ⑨由 )11112kk k k k nn --=⋯+++- ⑩ 得 )cot 1(221104θμ---=gh m kk I ⑾ 代入数据得 )63(43.0+=I N·s ⑿解法二:设小物块从高为h 处由静止开始沿斜面向下运动,小物块受到重力,斜面对它的摩擦力和支持力,小物块向下运动的加速度为a ,依牛顿第二定律得ma mg mg =-θμθcos sin ①设小物块与挡板碰撞前的速度为v ,则 θsin 22h a v = ② 以沿斜面向上为动量的正方向.按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量为)(v m mv I --= ③图6-1-6由①②③式得)cot 1(221θμ-=gh m I ④设小物块碰撞后沿斜面向上运动的加速度大小为a’, 依牛顿第二定律有a m mg mg '=-θμθcos sin ⑤ 小物块沿斜面向上运动的最大高度为θsin 22a v h '=' ⑥ 由②⑤⑥式得 h k h 2=' ⑦式中 μθμθ+-=tan tan k ⑧ 同理,小物块再次与挡板碰撞所获得的冲量)cot 1(22θμ-'='h g m I ⑨由④⑦⑨式得 kI I =' ⑩由此可知,小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数,首项为)c o t 1(2201θμ-=gh m I ⑾总冲量为 )1(3214321k k k I I I I I I +++=+++= ⑿由 )11112k k k k k nn --=⋯+++- ⒀得 )cot 1(221104θμ---=gh m kk I ⒁ 代入数据得 )63(43.0+=I N·s ⒂★三、抢分频道◇限时基础训练(20分钟)班级 姓名 成绩1.篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前.这样做可以( )A .减小球对手的冲量B .减小球的动量变化率C .减小球的动量变化量D .减小球的动能变化量1.【答案】B .这样接球目的是为了通过延长作用时间减少篮球对运动员的作用力,即动量变化率tP F ∆∆=. 2.玻璃茶杯从同一高度掉下,落在水泥地上易碎,落在海锦垫上不易碎,这是因为茶杯与水泥地撞击过程中( )A .茶杯动量较大B .茶杯动量变化较大C .茶杯所受冲量较大D .茶杯动量变化率较大2.【答案】D .玻璃杯从同一高度落下掉在石头作用时间短,动量变化相同,所以作用力大.3.质量为m 的钢球自高处落下,以速率v 1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v 2.在碰撞过程中,钢球受到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)3.【答案】D .钢球落地前瞬间的动量(初动量)为mv 1,方向竖直向下.经地面作用后其动量变为mv 2,方向竖直向上.设竖直向上为正方向,据动量变化△P =P '-P 得:△P = mv 2-(- mv 1)= m (v 1+v 2),因地面对钢球的作用力竖直向上,所以其冲量方向也竖直向上.4.质量为5 kg 的物体,原来以v=5 m/s 的速度做匀速直线运动,现受到跟运动方向相同的冲量15 N·s 的作用,历时4 s ,物体的动量大小变为( )A .80 kg·m/sB .160 kg·m/sC .40 kg·m/s D.10 kg·m/s4.【答案】C .取初速度方向为正方向,由动量定理mv v m Ft -'=代入数据可得C.5.一物体竖直向上抛出,从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t ,上升的最大高度是H ,所受空气阻力大小恒为F ,则在时间t 内( )A .物体受重力的冲量为零B .在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小C .物体动量的增量大于抛出时的动量D .物体机械能的减小量等于FH5.【答案】BC .由运动学知,上升的时间大于下降的时间,根据冲量定义Ft I =,可知A 错B 对;取竖直向上为正,物体动量的增量()()mv v v m mv v m p 〉'+=--'=∆,故C 正确;由于阻力做功等于2FH ,故D 错误.6.如图6-1-7(甲),物体A 和B 用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动,A 的质量为m ,B 的质量为M ,当连接A 、B 的绳突然断开后,物体A 上升经某一位置时的速度大小为v ,这时物体B 下落的速度大小为u ,如图(乙)所示.在这段时间里,弹簧的弹力对物体A 的冲量( ) A. mv B. mv Mu - C. mv Mu + D. mv mu +6.【答案】D .分别以A 、B 为研究对象,由动量定理得Mu Mgt mv mgt I ==-21,,两物体的运动具有同时性,则21t t =,所以mv mu I +=.7.如图6-1-8所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,两个物体具有的相同的物理量是( )AB C D .以上几个量都不同7.【答案】D .角度不同,所用的时间不同,速度方向不同,到达所以到底端的速度水平分量也不同,动量就不同,重力的冲量也不同,故D正确.8.质点所受的力F 随时间变化的规律如图6-1-9所示,力的方向始终在一直线上.已知t =0时质点的速度为零.在图示t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,哪一时刻质点的速度最大( )A .t 1B .t 2C .t 3D .t 48.【答案】0~t2阶段,冲量为正,t 2~t 4阶段,冲量为负,由动量定理判断t 2时刻“面积”最大,动量最大,进而得出t 2时刻速度最大.9.粗糙水平面上物体在水平拉力F 作用下从静止起加速运动,经过时间t 撤去F ,在阻力f 作用下又经3t 停下,则F :f 为( )A .3:1B .4:1C .1:4D .1;38.【答案】B.用全过程法求解即可,04=⋅-t f Ft ,1:4:=f F ,故B正确.图6-1-7图6-1-8 图6-1-7 图6-1-810.(2001年京、皖、蒙春季高考试题)质量为m =0.10 kg 的小钢球以v 0=10 m/s 的水平速度抛出,下落h =5 m 时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角θ=_______.刚要撞击钢板时小球的动量大小为_______.(取g =10 m/s 2)10.【答案】45°;2kg ·m/s 小球撞击后速度恰好反向,说明撞击前速度与钢板垂直.利用这一结论可求得钢板与水平面的夹角θ=45°,利用平抛运动规律(或机械能守恒定律)可求得小球与钢板撞击前的速度大小v=2v0=102m/s ,因此其动量的大小为p=mv=2kg ·m/s .◇基础提升训练1.质量不等的两个物体静止在光滑的水平面上,两物体在外力作用下,获得相同的动能.下面的说法中正确的是( )A.质量小的物体动量变化大B.质量大的物体受的冲量大C.质量大的物体末动量小D.质量大的物体动量变化率一定大1.【答案】B .根据p =mv =k 2mE 知,两物体在外力的作用下获得相等的动能,质量大的物体获得的动量大,则其所受的冲量大,B 选项正确,A 、C 选项错.根据题目条件无法比较动量变化率的大小,D 选项错. 2.沿同一直线,甲、乙两物体分别在阻力F 1、F 2作用下做直线运动,甲在t 1时间内,乙在t 2时间内动量p 随时间t 变化的p -t 图象如图6-1-10所示.设甲物体在t 1时间内所受到的冲量大小为I 1,乙物体在t 2时间内所受到的冲量大小为I 2,则两物体所受外力F 及其冲量I 的大小关系是( )A.F 1>F 2,I 1=I 2B.F 1<F 2,I 1<I 2C.F 1>F 2,I 1>I 2D.F 1=F 2,I 1=I 2 2.【答案】A .由F =t p ∆∆知F 1>F 2.由Ft =Δp 知I 1=I 2. 3.质量为m 的小球从h 高处自由下落,与地面碰撞时间为Δt ,地面对小球的平均作用力为F ,取竖直向上为正方向,在与地面碰撞过程中( )A.重力的冲量为mg (gh 2+Δt ) B.地面对小球作用力的冲量为F ·ΔtC.合外力对小球的冲量为(mg +F )·ΔtD.合外力对小球的冲量为(mg -F )·Δt3.【答案】B .在与地面碰撞过程中,取竖直向上为正方向,重力的冲量为-mg Δt ,合外力对小球的冲量为(F -mg )Δt ,故正确选项应为B.4.一个物体同时受到两个力F 1、F 2的作用,F 1、F 2与时间的关系如图6-1-11所示,如果该物体从静止开始运动,当该物体具有最大速度时,物体运动的时间是_______s ,该物体的最大动量值是_______kg ·m/s.4.【答案】5,25.由图象知t =5 s 时,F 1、F 2大小相等,此后F 2>F 1,物体开始做减速运动,故t =5 s 时速度最大.由I =Ft 知,F -t 图象中图线与时间轴所围面积为力的冲量,所以,前5 s 内F 1、F 2的冲量分别为I 1=37.5 N ·s ,I 2=-12.5 N ·s ,所以,前5 s 内合力的冲量为I =I 1+I 2=25 N ·s ,由动量定理知,物体在p t t t O 12甲 乙 图6-1-10 t /s F /NO 1010-105F F 12 图6-1-11前5 s 内增加的动量,也就是从静止开始运动后5 s 末的动量,为25 kg ·m/s.◇能力提升训练1. 如图6-1-12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1.【答案】B .纸条抽出的过程,铁块所受的滑动摩擦力一定,以v 的速度抽出纸条,铁块所受滑动摩擦力的作用时间较长,铁块获得速度较大,平抛运动的水平位移较大.以2v 的速度抽出纸条的过程,铁块受滑动摩擦力作用时间较短,铁块获得速度较小,平抛运动的位移较小,故B 选项正确.2.如图6-1-13所示,质量为m 的小球在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动,周期为T ,则( ) ①每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为0②每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为mgT③每运转一周,小球所受合力的冲量的大小为0④每运转半周,小球所受重力的冲量的大小一定为mgT /2以上结论正确的是 A.①④ B.②③ C.②③④ D.①③④ 2.【答案】B .重力为恒力,故物体每转一周重力的冲量为mgT .由于物体做的是非匀速圆周运动,故转半周的时间不一定是21T ,所以,重力的冲量也不一定是mg 2T .每转一周,物体的动量变化量为零,故合外力的冲量为零.选项B 正确.3.如图6-1-14,质量分别为m A 、m B 的木块叠放在光滑的水平面上,在A 上施加水平恒力F ,使两木块从静止开始做匀加速运动,A 、B 无相对滑动,则经过t s ,木块A 所受的合外力的冲量为_______,木块B 的动量的增量Δp 为_______.3.【答案】B A A m m Ft m +,BA B m m Ft m +.因A 、B 之间无相对运动,可把A 、B 看作一个整体,由牛顿第二定律有F =(m A +m B )a 得:a =B A m m F + ,木块A 所受的合外力F A =B A A m m F m +,木块A 所受合外力的冲量I A =B A A m m Ft m + ,木块B 动量的增量Δp B =BA B m m Ft m +. 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,t 1=2 s 后,撤去力F ,物体又经t 2=3 s 停了下来.求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小.4.【解析】: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 f ,撤去力F 后,物体只受摩擦力F f .取物体运动方向为正方向.方法一: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v 纸条铁块P图6-1-12 图6-1-13B A F图6-1-14有 (F -F f )t 1=mv对于撤去力F 直至物体停下这一过程,由动量定理有 (-F f )t 2=0-mv联立解得运动中物体所受滑动摩擦力大小为 F f =211t t Ft +=2 N. 说明:式①②中F f 仅表示滑动摩擦力的大小,F f 前的负号表示F f 与所取正方向相反.方法二: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t 1内物体所受合外力为(F -F f ),在时间t 2内物体所受合外力为-F f ,整个运动时间(t 1+t 2)内,物体所受合外力冲量为(F -F f )t 1+(-F f )t 2.对物体整个运动过程应用动量定理有(F -F f )t 1+(-F f )t 2=0解得F f =211t t Ft +=2 N. 5.有一宇宙飞船,它的正面面积S =0.98 m 2,以v =2×103 m/s 的速度飞入一宇宙微粒尘区,此尘区每立方米空间有一个微粒,微粒的平均质量m =2×10-7 kg.要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加多少?(设微粒与飞船外壳碰撞后附于飞船上).5.解析:微粒尘由静止至随飞船一起运动,微粒的动量增加量是飞船对微粒作用的效果,设增加的牵引力为F ,依动量定理列方程Ft =nmv -0,即微粒对飞船的冲量大小也为Ft ,其中n =V Svt =1Svt ,F =t nmv =1Svt ·t mv =Smv 2=0.98×2×10-7×(2×103)2 N=0.78 N. 欢迎您的光临,W ord 文档下载后可修改编辑双击可删除页眉页脚谢谢!希望您提出您宝贵的意见,你的意见是我进步的动力。
动量和冲量知识点
动量和冲量知识点1.动量的概念动量是物体运动过程中守恒的物理量,它用来描述物体运动的“力量”。
动量的定义公式为:动量 = 质量× 速度。
动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)。
动量的方向与物体运动的方向相同。
2.动量的计算方法当质量不变时,动量的变化可以用公式Δp=mΔv来表示,其中Δp 表示动量的变化量,m表示物体的质量,Δv表示物体速度的变化量。
3.动量守恒定律动量守恒定律是描述相互作用物体的动量变化情况的规律。
它的表述是:当一个系统内部无外力作用时,系统的总动量保持不变。
即p1+p2=p1'+p2',其中p1和p2分别是相互作用物体1和物体2的动量,p1'和p2'分别是相互作用后物体1和物体2的动量。
动量守恒定律适用于质点系、刚体以及碰撞等各种情况。
4.冲量的概念冲量是力在时间上的累积效果,它用来描述物体受到外力作用时的“力量”。
冲量的定义公式为:冲量=力×时间。
冲量的单位是牛·秒(N·s),等于动量的变化。
冲量的方向与力的方向相同。
5.冲量的计算方法冲量的计算可以通过力的积分或者力随时间的变化率进行计算。
当一个物体受到一个持续作用力时,冲量的计算公式为:I = ∫Fdt,其中I 表示冲量,F表示力的大小,dt表示时间的微元。
6.冲量和动量的关系冲量与动量之间存在着简单的数学关系。
根据牛顿第二定律的公式 F = ma 可以得到 F = m(dv/dt),将其代入冲量的定义公式中可以得到冲量与动量的关系I = ∫Fdt = ∫(m(dv/dt))dt = ∫m·dv = m∫dv = mv - mv0。
即冲量等于动量的变化量。
7.动量和冲量的应用-碰撞:碰撞是动量和冲量的典型应用场景。
物体在碰撞过程中,动量发生改变,利用动量守恒定律和冲量的概念可以计算碰撞后物体的运动状态。
-推力计算:当物体受到外力作用时,可以通过计算力在时间上的累积效果来求解物体的速度变化。
动量、冲量及动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结
动量、冲量及动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结第一篇:动量、冲量及动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结知识点一动量、冲量、动量定理一、动量概念及其理解(1)定义:物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量p=mv(2)特征:①动量是状态量,它与某一时刻相关;②动量是矢量,其方向与物体运动速度的方向相同。
(3)意义:速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。
二、冲量概念及其理解(1)定义:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=F△t (2)特征:①冲量是过程量,它与某一段时间相关;②冲量是矢量,对于恒力的冲量来说,其方向就是该力的方向。
(3)意义:冲量是力对时间的累积效应。
对于质量确定的物体来说,合外力决定着其速度将变多快;合外力的冲量将决定着其速度将变多少。
对于质量不确定的物体来说,合外力决定着其动量将变多快;合外力的冲量将决定着其动量将变多少。
三、动量定理:F ·t = m v2 –m v1 F·t是合外力的冲量,反映了合外力冲量是物体动量变化的原因.(1)动量定理公式中的F·t是合外力的冲量,是使研究对象动量发生变化的原因;(2)在所研究的物理过程中,如作用在物体上的各个外力作用时间相同,求合外力的冲量可先求所有力的合外力,再乘以时间,也可求出各个力的冲量再按矢量运算法则求所有力的会冲量;(3)如果作用在被研究对象上的各个外力的作用时间不同,就只能先求每个外力在相应时间内的冲量,然后再求所受外力冲量的矢量和.(4)要注意区分“合外力的冲量”和“某个力的冲量”,根据动量定理,是“合外力的冲量”等于动量的变化量,而不是“某个力的冲量” 等于动量的变化量(注意)。
知识点二动量守恒定律、碰撞、反冲现象知识点归纳总结一.知识总结归纳1.动量守恒定律:研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统,而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。
冲量动量知识点总结
冲量动量知识点总结冲量是指物体受到外力作用的时间积累,它是一个矢量,大小等于外力对物体作用的时间积累。
动量是物体运动的属性,它是物体质量和速度的乘积,也是一个矢量。
在这篇文章中,我将详细介绍冲量和动量的概念,它们的计算方法以及它们在物理学中的重要应用。
一、冲量的定义和计算1. 冲量的定义冲量指的是物体受到外力作用的时间积累,它是一个矢量,大小等于外力对物体作用的时间积累。
冲量的物理量纲是N·s,表示牛顿秒。
2. 冲量的计算冲量的计算公式为:J = FΔt其中,J表示冲量,F表示外力的大小,Δt表示外力作用的时间。
如果外力随时间变化,则需要用积分来计算冲量:J = ∫Fdt二、动量的定义和计算1. 动量的定义动量指的是物体运动的属性,它是物体质量和速度的乘积,也是一个矢量。
动量的物理量纲是kg·m/s,表示千克米每秒。
动量的大小和方向均由物体的质量和速度决定。
2. 动量的计算动量的计算公式为:p = mv其中,p表示动量,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
三、冲量动量定理冲量动量定理是描述物体运动的重要定律之一。
它表明,当外力作用于物体时,物体的动量会发生变化,这个变化等于物体受到的冲量。
冲量动量定理可以用数学公式表示为:J = Δp其中,J表示物体受到的冲量,Δp表示物体动量的变化。
四、冲量和动量的应用1. 弹性碰撞和非弹性碰撞冲量和动量的概念在解释碰撞过程中起着重要作用。
在弹性碰撞中,碰撞前后物体的总动量守恒,即Σp₁ = Σp₂。
而在非弹性碰撞中,碰撞前后物体的总动量不守恒,但是碰撞前后物体受到的总冲量相等。
2. 牛顿运动定律冲量和动量的概念也是牛顿运动定律的重要基础。
牛顿第二定律F = ma可以写成Δp = FΔt,即物体受到的冲量等于物体动量的变化。
3. 动量守恒定律动量守恒定律是动量的一个重要性质,在某些情况下,物体的总动量是守恒的。
例如,如果系统受到外力的合力为零,那么系统的总动量就是守恒的。
动量,冲量和动量定理的基本知识点
1.动量及其变化(动量增量、改变量、变化量;变化率) :①矢量,状态量,kg.m/s; P=mV 类比于能量②默认以地面为参考系;③变化量Δp=mΔV,也是矢量,方向与ΔV方向一致;④一维运动涉及方向变化,要规定正方向来求解;二维运动一般建立xoy平面直角坐标系来求解2.冲量:①矢量,过程量,N.s=kg.m/s; I=Ft 类比于功②与参考系的选取无关,只取决于I=Ft ;③冲量的三种计算方法:用I=Ft计算恒力的冲量;用动量定理求变力的冲量;用F-t图线与横轴所围的面积来求冲量。
3.动量定理:①动量与冲量的关系;②动量的变化量与变化率;③用动量概念表示牛顿第二定律;④动量定理的适用条件与注意事项:恒力、变力皆可;宏观微观、高速低速都可以。
⑤特别强调:动量变化量、变化率与力的方向关系4.动量与动能、冲量与功的区别和联系:①过程量(冲量、功),状态量(动量、动能) ;因果性;有力必有冲量,但不一定有功;动量变化,动能不一定变化;②功、能是标量;力,动量、冲量是矢量,注意矢量方向性;③合力的冲量改变物体运动状态(速度),合力的功改变物体动能图2B1、(1) 关于冲量、动量与动量变化的说法中正确的是( )A.物体的动量等于物体所受的冲量B.物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小C.物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同D.物体的动量变化方向与物体的动量方向相同(2)质量为m的钢球自高处落下,以速率V1碰地,竖直向上弹回,离地的速率为V2,碰撞过程中合力对钢球的冲量的方向和大小为A.向下,m(v1-v2)B.向下,m(v1+v2 )C.向上,m(v1-v2)D.向上,m(v1+v2)B2、(1) 下列说法正确的是( )A.质点做自由落体运动,每秒内重力所做的功都相同B.质点做平抛运动,每秒内动量的增量都相同C.质点做匀速圆周运动,每秒内合外力的冲量都相同D.质点做简谐运动,每四分之一周期内回复力做的功都相同(2)下列说法不正确的是( )A.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同段时间内的冲量一定相同B.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反C.相同时间,作用、反作用力的功大小不一定相等,但冲量一定相反D.相同时间,作用、反作用力的功大小不一定相等,冲量也不一定相反B3、如图2所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道,圆心0在S的正上方。
高三物理动量题解法 [高三物理力学冲量与动量的知识点]
高三物理动量题解法[高三物理力学冲量与动量的知识点]
冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰: v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移} 感谢您的阅读!。
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) 。
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。
高三物理第一轮复习 动量 冲量和动量定理
判断2:质量为50kg 的工人,身上系着长为5m的弹性安全带在高空作业,不慎掉下,若从弹性绳开始伸直到工人落到最低点弹性绳伸长了2m,求弹性绳对工人的平均作用力。(g = 10m/s2)
能力·思维·方法
缓拉纸带时,摩擦力虽小些,但作用时间可以很长,故重物获得的冲量,即动量的改变量可以很大,所以能把重物带动;快拉时,摩擦力虽大些,但作用时间很短,故冲量小,所以重物动量的改变量小.因此答案C、D正确.
【例10】某消防队员质量60Kg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0.5s.在着地过程中,对他双脚的平均作用力估计为
例4如图所示,质量为2kg的物体沿倾角为30°高为h=5m的光滑斜面由静止从顶端下滑到底端的过程中,求: (1)重力的冲量; (2)支持力的冲量; (3)合外力的冲量.(g=10m/s2)
【解析】求某个力的冲量时,只有恒力才能用公式I=F·t,而对于变力一般用动量定理求解,此题物体下滑过程中各力均为恒力,所以只要求出力作用时间便可用I=Ft求解. 由牛顿第二定律F=ma得 下滑的加速度a=g·sin=5m/s2.
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:
动量与动能冲量与功的区别及冲量的四种计算方法高三物理一轮复习专题
一.必备知识精讲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。
②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)动量与动能的比拟(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。
(3)冲量与功的比拟标矢量矢量标量意义①表示力对时间的累积②是动量变化的量度①表示力对空间的累积②是能量变化的量度联系①都是过程量,都与力的作用过程相互联系②冲量不为零时,功可能为零;功不为零时,冲量一定不为零3.冲量的四种计算方法公式法利用定义式I=FΔt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像法利用F-t图像计算,F-t图像与时间轴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,那么不能直接用I=FΔt 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求变力的冲量平均力法如果力随时间是均匀变化的,那么F=12(F0+F t),该变力的冲量为I =12(F0+F t)t二.典型例题精讲题型1 对动量和冲量的定性分析例1如图为跳水运发动从起跳到落水过程的示意图,运发动从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运发动入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,那么运发动( )A.过程Ⅰ的动量改变量等于零B.过程Ⅱ的动量改变量等于零C.过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量D.过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量答案 C解析过程Ⅰ中动量改变量等于重力的冲量,即为mgt,不为零,故A错误,C正确;运发动入水前的速度不为零,末速度为零,过程Ⅱ的动量改变量不等于零,故B错误;过程Ⅱ的动量改变量等于合外力的冲量,不等于重力的冲量,故D错误.题型2 对动量和冲量的定量计算例2(多项选择)一质量为m的运发动托着质量为M的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙),该过程重物和人的肩部相对位置不变,运发动保持乙状态站立Δt时间后再将重物缓慢向上举,至双臂伸直(图丙).甲到乙、乙到丙过程重物上升高度分别为h1、h2,经历的时间分别为t1、t2,重力加速度为g,那么( )A.地面对运发动的冲量为(M+m)g(t1+t2+Δt),地面对运发动做的功为0B.地面对运发动的冲量为(M+m)g(t1+t2),地面对运发动做的功为(M+m)g(h1+h2)C.运发动对重物的冲量为Mg(t1+t2+Δt),运发动对重物做的功为Mg(h1+h2)D.运发动对重物的冲量为Mg(t1+t2),运发动对重物做的功为0答案AC解析因运发动将重物缓慢上举,那么可认为是平衡状态,地面对运发动的支持力为:(M+m)g,整个过程的时间为(t1+t2+Δt),根据I=Ft可知地面对运发动的冲量为(M+m)g(t1+t2+Δt);因地面对运发动的支持力没有位移,可知地面对运发动做的功为0,选项A正确,B错误;运发动对重物的作用力为Mg,作用时间为(t1+t2+Δt),根据I=Ft可知运发动对重物的冲量为Mg(t1+t2+Δt),重物的位移为(h1+h2),根据W=Fl cos α可知运发动对重物做的功为Mg(h1+h2),选项C正确,D错误.题型3 动量、冲量与图像结合例3某物体的vt图像如下图,以下说法正确的选项是( )A .0~t 1和t 2~t 3时间内,合力做功和冲量都相同B .t 1~t 2和t 3~t 4时间内,合力做功和冲量都相同C .0~t 2和t 2~t 4时间内,合力做功和冲量都相同D .0~t 1和t 3~t 4时间内,合力做功和冲量都相同 答案 C解析 0~t 1时间内物体动能的变化量为12mv 20,动量的变化量为mv 0;t 2~t 3时间内物体动能的变化量为12mv 20,动量的变化量为-mv 0,根据动能定理可知这两段时间内合力做的功相等;根据动量定理得知:合力的冲量不同,故A 错误。
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。
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。
动量与冲量知识点总结
动量与冲量知识点总结一、动量的概念动量是物体运动状态的描述,是物体的运动特性之一。
动量表示物体运动的速度和质量的乘积,用符号p表示。
动量的大小与物体的质量和速度有关,公式为p=mv,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
二、动量定理动量定理是描述力的作用对物体运动状态的影响的规律。
根据动量定理,物体受到的合外力的作用,会改变物体的动量。
动量定理的数学表达为FΔt=Δp,其中F为作用力的大小,Δt为作用时间,Δp为物体动量的变化量。
三、冲量的概念冲量是描述物体受到外力作用时动量变化的物理量。
冲量表示力对物体作用的时间长度,是力在时间上的累积效果。
冲量的大小等于力在时间上的积累,公式为J=Δp。
四、冲量定理冲量定理是描述力的作用对物体动量变化的规律。
根据冲量定理,物体所受的合外力的冲量等于物体的动量变化量。
冲量定理的数学表达为J=Δp,即冲量等于物体动量的变化量。
五、动量守恒定律动量守恒定律是指在一个孤立系统中,总动量保持不变。
当一个孤立系统内部无外力作用时,系统中各个物体的动量之和保持不变。
根据动量守恒定律,物体间的碰撞或相互作用过程中,总动量守恒。
动量守恒可以表示为m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'。
六、动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用非常广泛,例如在交通事故中,通过分析碰撞前后车辆的动量变化,可以了解事故发生的原因和结果。
在运动项目中,例如击球运动,也可以通过分析球的动量变化来决策如何击打球。
七、冲量定理与动量定理的区别冲量定理是描述力对物体动量变化的规律,强调的是时间上的积累效果,即力在时间上的累积作用。
而动量定理是描述力对物体运动状态的影响的规律,强调的是力对速度和质量的作用,即力引起的速度和质量的变化。
八、动量与冲量的关系动量与冲量之间存在着密切的关系。
冲量是描述力对物体动量变化的物理量,是动量的改变量。
动量是物体运动状态的描述,是物体的运动特性之一。
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高三物理动量和冲量的知识点归纳高三物理动
量题解法
动量部分 1.动量和冲量(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv。
是矢量,方向与v的方向相同。
两个动量相同必须是大小相等,方向一致。
(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即
I=Ft。
冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定。
2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
表达式:Ft=p-p或Ft=mv-mv(1)上述公式是一矢量式,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。
高三物理一轮复习中也需要特别注意。
(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。
(3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统。
对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力。
系统内力的作用不改变整个系统的总动量。
(4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。
对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值。
3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
表达式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2(1)动量守恒定律成立的条
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零。
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计。
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
(2)动量守恒的速度具有四性:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
4.爆炸与碰撞(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理。
(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能。
(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理。
即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动。
5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。
喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。
显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的。