动量定理知识点及题型解析
(物理)物理动量定理专项含解析
10m/s2，求： (1)子弹进入木块后子弹和木块一起向右滑行的最大速度 v1 (2)木板向右滑行的最大速度 v2 (3)木块在木板滑行的时间 t
【答案】(1) v1= 6m/s (2) v2=2m/s (3) t=1s 【解析】
【详解】
(1)子弹打入木块过程，由动量守恒定律可得：
解得：
m0v0=(m0+m)v1
电势差为U 2mv02 的电场加速后，从小孔 O 垂直水平面并垂直磁场射入磁场区域，t 时 9q
间内共有 N 个离子打到探测板上。
（1）求离子从小孔 O 射入磁场后打到板上的位置。 （2）若离子与挡板碰撞前后没有能量的损失，则探测板受到的冲击力为多少？ （3）若射到探测板上的离子全部被板吸收，要使探测板不动，水平面需要给探测板的摩擦 力为多少？
【答案】（1）打在板的中间（2） 2Nmv0 方向竖直向下（3） 3Nmv0 方向水平向左
3t
3t
【解析】(1)在加速电场中加速时据动能定理： qU 1 mv2 ， 2
代入数据得 v
2 3
v0
在磁场中洛仑兹力提供向心力： qvB m v2 ,所以半径 r mv 2mv0 2 a
r
qB 3qB 3
IF mgt sin BIdt mv
由第（1）问可得： t 1 s 时， v = 5 m/s
联立以上各式，得： IF 0.225 N s
另解：由
F-t
图像的面积可得 IF
1 (0.2 0.25) 1 N s = 0.225 2
Ns
9．2018 年诺贝尔物理学奖授于了阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）等三位科学家，以表彰他 们在激光领域的杰出成就。阿瑟·阿什金发明了光学镊子（如图），能用激光束“夹起”粒 子、原子、分子；还能夹起病毒、细菌及其他活细胞，开启了激光在新领域应用的大门。
高考物理动量定理知识点与难点解析
高考物理动量定理知识点与难点解析在高考物理中，动量定理是一个重要的知识点，也是学生们在学习和解题过程中常常遇到困难的部分。
本文将对动量定理的知识点进行详细梳理，并对其中的难点进行深入解析，帮助同学们更好地理解和掌握这一重要内容。
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。
动量定理的表述为：合外力的冲量等于物体动量的增量。
用公式表达即为：I ＝Δp ，其中 I 表示合外力的冲量，Δp 表示动量的增量。
冲量，用符号 I 表示，其定义为力 F 与作用时间 t 的乘积，即 I ＝Ft 。
冲量也是矢量，其方向与力的方向相同。
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 的定义为速度的变化率，即 a ＝Δv ／ t ，将其代入牛顿第二定律可得：F ＝m(Δv ／ t) 。
两边同时乘以作用时间 t ，得到：Ft ＝mΔv 。
因为动量 p ＝ mv ，所以Δp ＝mΔv ，从而得到 Ft ＝Δp ，即 I ＝Δp ，这就是动量定理。
三、动量定理的应用1、解释生活中的现象例如，为什么在接球时手臂要顺势回缩？当球撞击手臂时，手臂回缩可以延长球与手臂的作用时间，根据动量定理，在冲量一定的情况下，作用时间越长，作用力就越小，从而减轻手臂受到的冲击力，保护手臂。
2、解决碰撞问题在碰撞过程中，由于相互作用时间很短，往往可以忽略外力的作用，此时可以应用动量定理来分析碰撞前后物体动量的变化。
3、计算变力的冲量如果力是随时间变化的，无法直接用 I ＝ Ft 计算冲量，但可以通过动量的变化来间接计算冲量。
四、动量定理的难点解析1、理解冲量的概念冲量是力在时间上的积累，是一个过程量。
学生容易将冲量与力的大小混淆，或者忽略冲量的方向。
例如，一个力在一段时间内方向发生了变化，计算冲量时要考虑力的方向的变化，不能简单地用力的大小乘以时间。
高中物理动量定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析
解得： t 2 2gh ． 3 g
点睛：本题综合考查动量守恒定律、机械能守恒定律及动量定理，要注意正确分析物理过 程，选择合适的物理规律求解，要明确碰撞的基本规律是系统的动量守恒．
12．飞机场有一架战斗机，质量 m 5103 Kg，发动机的额定功率 P 900 kW．在战备状
态下，一开始启动，发动机就处于额定功率状态，在跑道上经过时间 t=15s 运动，速度恰
【答案】（1）6.0m/s2（2）18J（3）20N·s，方向竖直向下。 【解析】
【详解】
（1）设物体运动的加速度为 a，物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力为：
根据牛顿第二定律有：
F=mgsinθ
解得：
F=ma；
a=6.0m/s2 （2）物体沿斜面上滑到最高点时，克服重力做功达到最大值，设最大值为 vm；对于物体 沿斜面上滑过程，根据动能定理有：
W
0
1 2
mvm2
解得
W=18J； （3）物体沿斜面上滑和下滑的总时间为：
重力的冲量：
t 2v0 2 6 2s a6
方向竖直向下。
IG mgt 20N s
5．如图所示，质量为 m=0.5kg 的木块，以 v0=3.0m/s 的速度滑上原来静止在光滑水平面上 的足够长的平板车，平板车的质量 M=2.0kg。若木块和平板车表面间的动摩擦因数 μ=0.3，重力加速度 g=10m/s2，求：
②三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有：
(m0 m1)v1 (m0 m1)v2 m2v ；
设小车长为
L，由能量守恒有：
m2 gL
1 2
(m0
m1 )v12
1 2
(m0
m1 )v22
1 2
动量定理题型及例题讲解
动量定理题型及例题讲解动量定理是物理学中的一个重要定理，它描述了力、质量和时间之间的关系。
动量定理指出，在一个惯性系中，外力的冲量等于物体动量的增量。
下面我将介绍动量定理的题型和例题讲解。
一、动量定理题型动量定理题型一般可分为以下三种:1. 动量守恒定律应用题动量守恒定律是指在一个系统内，若不存在外力作用，则系统的总动量保持不变。
在这类题型中，考生需要根据动量守恒定律，计算出系统的总动量，然后根据动量定理，求解外力对系统的作用。
2. 动量定理公式应用题在这类题型中，考生需要根据动量定理，计算出物体的动量增量，然后根据动量守恒定律，求解外力对物体的作用。
3. 碰撞问题应用题碰撞问题是物理学中的一个重要问题，它涉及到动量守恒定律和动量定理。
在这类题型中，考生需要根据动量守恒定律和动量定理，计算出碰撞前后物体的动量变化，然后根据碰撞原理，求解外力对物体的作用。
二、动量定理例题讲解下面我们来看几个动量定理的例题:1. 动量守恒定律应用题例题：一个质量为 2 千克的物体，以 5 米/秒的速度沿水平面滑行，如果在物体表面放置一个弹簧，求弹簧的弹力。
解析：根据动量守恒定律，由于物体的速度不变，系统的总动量守恒。
因此，外力的冲量等于物体的动量增量。
即:I = m * v其中，I 为外力的冲量，m 为物体的质量，v 为物体的速度。
根据题意，可知:I = m * v = 2 * 5 = 10 J因此，外力对物体的作用为:F = I / a = 10 / 1 = 10 N。
2. 动量定理公式应用题例题：一个质量为 2 千克的物体，以 5 米/秒的速度沿水平面滑行，如果在物体表面放置一个弹簧，求弹簧的弹力。
解析：根据动量定理，在外力作用期间，物体的动量增量为:p = m * v"其中，p 为物体的动量，m 为物体的质量，v"为物体的速度。
根据题意，可知:v" = v - at其中，a 为物体的水平加速度，t 为物体滑行的时间。
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。
高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题（含答案）及解析
高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图1所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y 轴方向没有变化，与横坐标x 的关系如图2所示，图线是双曲线（坐标是渐近线）；顶角=53°的光滑金属长导轨MON 固定在水平面内，ON 与x 轴重合，一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，已知t=0时，导体棒位于顶角O 处；导体棒的质量为m=4kg ；OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R=0．5Ω，其余电阻不计，回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示，图线是过原点的直线，求：（1）t =2s 时流过导体棒的电流强度的大小；（2）在1~2s 时间内导体棒所受安培力的冲量大小；（3）导体棒滑动过程中水平外力F （单位：N ）与横坐标x （单位：m ）的关系式．【答案】（1）8A （2）8N s （3）32639Fx【解析】【分析】【详解】（1）根据E-t 图象中的图线是过原点的直线特点，可得到t =2s 时金属棒产生的感应电动势为4VE由欧姆定律得24A 8A0.5E I R（2）由图2可知，1(T m)xB 由图3可知，E 与时间成正比，有E=2t （V ）4E ItR因=53°，可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度43x L又由F BIL安所以163F t安即安培力跟时间成正比所以在1~2s 时间内导体棒所受安培力的平均值163233N8N2F故8N sI F t 安（3）因为43v EBLv Bx所以1.5(m/s)vt 可知导体棒的运动时匀加速直线运动，加速度21.5m/sa又212xat ，联立解得32639Fx【名师点睛】本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义，运用数学知识写出电流与时间的关系，要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律，安培力公式、感应电动势公式．2．如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.1 m ，半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1 kg 的小球B ，水平面上有一个质量为M=0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m/ s 开始向着木块B 滑动，经过时间t=0.80 s 与B 发生弹性碰撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（1）两小球碰前A 的速度；（2）球碰撞后B,C 的速度大小；（3）小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力；【答案】（1）2m/s（2）v A ＝1m/s ，v B ＝3m/s （3）4N ，方向竖直向上【解析】【分析】【详解】（1）选向右为正，碰前对小球A 的运动由动量定理可得：–μMg t ＝M v –M v 0解得：v ＝2m/s（2）对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒，动能守恒：AB Mv Mv mv 222111222ABMvMvmv解得：v A ＝1m/sv B ＝3m/s（3）由于轨道光滑，B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒：2211222BCmvmvmg R在最高点C 对小球B 受力分析，由牛顿第二定律有：2CNvmgF m R解得：F N ＝4N 由牛顿第三定律知，F N '＝F N ＝4N小球对轨道的压力的大小为3N ，方向竖直向上．3．如图所示，光滑水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，滑块A 以v 0＝12 m/s的水平速度撞上静止的滑块B 并粘在一起向左运动，与弹簧作用后原速率弹回，已知A 、B的质量分别为m 1＝0.5 kg 、m 2＝1.5 kg 。
动量全题型归纳
一、 动量，冲量与动量定理1、 动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量．矢量性:方向与速度方向相同；瞬时性:通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量，计算动量应取这一时刻的瞬时速度。
相对性:物体的动量亦与参照物的选取有关，通常情况下，指相对地面的动量。
2、 动量、速度和动能的区别和联系动量、速度和动能是从不同角度描述物体运动状态的物理量。
速度描述物体运动的快慢和方向；动能描述运动物体具有的能量 〔做功本领〕；动量描述运动物体的机械效果和方向。
量的大小与速度大小成正比，动能的大小与速度的大小平方成正比。
②速度和动量是矢量，且物体动量的方向与物体速度的方向总是相同的；而动能是标量。
③速度变化的原因是物体受到的合外力；动量变化的原因是外力对物体的合冲量；动能变化的原因是外力对物体做的总功。
3、动量的变化动量是矢量，当初态动量和末态动量不在一条直线上时，动量变化由平行四边形法则进行运算．动量变化的方向与速度的改变量Δv 的方向相同．当初、末动量在一直线上时通过选定正方向，动量的变化可简化为带有正、负号的代数运算。
题型1：关于动量变化量的矢量求解例1.质量m=5kg 的质点以速率v =2m/s 绕圆心O 做匀速圆周运动，如下列图，〔1〕、小球由A 到B 转过1/4圆周的过程中，动量变化量的大小为__________，方向为__________。
〔2〕、假设从A 到C 转过半个圆周的过程中，动量变化量的大小为__________，方向为_________________。
例2在距地面高为h ，同时以相等初速V 0分别平抛，竖直上抛，竖直下抛一质量相等的物体m ，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量△P ，有[ ]A ．平抛过程较大B ．竖直上抛过程较大C ．竖直下抛过程较大D ．三者一样大4、冲量：某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量。
矢量性:对于恒力的冲量来说，其方向就是该力的方向； 时间性:由于冲量跟力的作用时间有关，所以冲量是一个过程量。
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) 。
高中物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析
高中物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1．如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R =0.1 m ，半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ，水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（1）两小球碰前A 的速度； （2）球碰撞后B ,C 的速度大小；（3）小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力；【答案】（1）2m/s （2）v A ＝1m /s ，v B ＝3m /s （3）4N ，方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】（1）选向右为正，碰前对小球A 的运动由动量定理可得： –μ Mg t ＝M v – M v 0 解得：v ＝2m /s（2）对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒，动能守恒：A B Mv Mv mv =+222111222A B Mv Mv mv =+ 解得：v A ＝1m /s v B ＝3m /s（3）由于轨道光滑，B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒：2211222B Cmv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析，由牛顿第二定律有： 2CN v mg F m R'+= 解得：F N ＝4N由牛顿第三定律知，F N '＝F N ＝4N小球对轨道的压力的大小为3N ，方向竖直向上．2．半径均为52m R =的四分之一圆弧轨道1和2如图所示固定，两圆弧轨道的最低端切线水平，两圆心在同一竖直线上且相距R ，让质量为1kg 的小球从圆弧轨道1的圆弧面上某处由静止释放，小球在圆弧轨道1上滚动过程中，合力对小球的冲量大小为5N s ⋅，重力加速度g 取210m /s ，求：（1）小球运动到圆弧轨道1最低端时，对轨道的压力大小; （2）小球落到圆弧轨道2上时的动能大小。
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。
高考物理动量定理解题技巧及题型及练习题含答案含解析.doc
高考物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题( 含答案 ) 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t1到达沙坑表面，又经过时间t2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) mg(t1t2t 2 )(2) mgt1【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t1 +t2，而阻力作用时间仅为t2，以竖直向下为正方向，有：mg(t +t )-Ft =0, 解得：方向竖直向上1 2 2⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在t1时间内只有重力的冲量，在t2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=mgt1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，长为L 的轻质细绳一端固定在地高度为 H。
现将细绳拉至与水平方向成30 O 点，另一端系一质量为m ，由静止释放小球，经过时间的小球， O 点离t 小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。
若忽略空气阻力，重力加速度为g。
(1)求细绳的最大承受力；(2)求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小；(3)小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。
请通过计算，说明你的观点。
2 m2 gL ；（3）当L H【答案】（ 1） F=2mg ；（ 2）I F mgt 时小球抛的最远2【解析】【分析】【详解】(1)小球从释放到最低点的过程中，由动能定理得mgLsin 30 1 m v022小球在最低点时，由牛顿第二定律和向心力公式得2mv0F mgL解得：F=2mg(2)小球从释放到最低点的过程中，重力的冲量I G=mgt动量变化量p mv0由三角形定则得，绳对小球的冲量I F mgt 2m2gL(3)平抛的水平位移x v0t ，竖直位移H L 1 gt22解得x 2L( H L)当 L H时小球抛的最远23．如图所示，质量M=1.0kg 的木板静止在光滑水平面上，质量m=0.495kg 的物块（可视为质点）放在的木板左端，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。
专题 动量定理
专题二动量定理●基础知识落实●知识点一、动量定理的概念：1、物体动量与冲量有密切的关系，两者间相联系的规律就是动量定理。
2、推导：设质量为m 的物体在合外力F 作用下沿直线运动，经过时间t ，速度由υ变为υˊ，则由 F = m ×a 和a=（υ′-υ）/t 得：F ·t=m υ′-m υ=m （υ′-υ），即I=ΔP 。
3．动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化．4、数学表达式为：（1）、通用表达式：I = ΔP ；（用于定性分析的矢量式）（2）、F ·t = P - P ′（当物体所受的合外力为恒力F 时，且在作用时间△t 内，物体的质量m 不变）（3）、用于一维情况的计算式：F ·t = m υ2-m υ1式中F 为作用在物体上的合外力，t 为作用时间，下标“1”和“2”分别代表初、末两个时刻．由于动量和冲量都是矢量，所以动量定理及表达式都具有矢量性．式中I 的方向总是与ΔP 的方向相一致．当I 、p 的方向都在一条直线上时，上式可看为代数式．5、计算时应选定正方向，确定F 、υ、υ′的正负，才能进行代数运算。
6、各矢量在一条直线上，但各外力对物体作用时间不相等时的形式：υυm m t F t F t F n n -'=+++ 22117、各外力不在一条直线上时，用分量式：（个别学生可介绍）x x x m m t F υυ-'= y y y m m t F υυ-'=8、动量定理主要用于求变力的冲量。
【释例1】如图所示，一质量为m的小球，以速度υ碰到墙壁上，被反弹回来的速度大小仍是υ，若球与墙壁的接触时间为t，求小球在与墙相碰时所受的合力．【解析】取向左的方向为正方向，对小球与墙相碰的物理过程，概括动量定理有：F·t=mυ-（-mυ）所以F=2mυ/t，方向向左（与碰后速度方向相同）【点评】【变式】知识点二、对动量定理的理解：1．动量定理F·t = mυ2 - mυ1中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有力的合力，它可以是恒力，也可以是变力；当合力是变力时，F应该是合外力对时间的平均值。
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。
(完整版)知识讲解动量动量定理(基础)
物理总复习：动量 动量定理编稿：刘学【考纲要求】1、理解动量的概念；2、理解冲量的概念并会计算；2、理解动量变化量的概念，会解决一维的问题；3、理解动量定理，熟练应用动量定理解决问题。
【知识网络】【考点梳理】考点一、动量和冲量1、动量（1）定义：运动物体的质量与速度的乘积。
（2）表达式：p mv =。
单位：/kg m s ⋅（3）矢量性：动量是矢量，方向与速度方向相同，运算遵守平行四边形定则。
（4）动量的变化量：21p p p ∆=-，p ∆是矢量，方向与v ∆一致。
（5）动量与动能的关系：2221()222k mv p E mv m m=== 2k p mE =要点诠释：对“动量是矢量，方向与速度方向相同”的理解，如：做匀速圆周运动的物体速度的大小相等，动能相等（动能是标量），但动量不等，因为方向不同。
对“p ∆是矢量，方向与v ∆一致”的理解，如：一个质量为m 的小钢球以速度v 竖直砸在钢板上，假设反弹速度也为v ，取向上为正方向，则速度的变化量为()2v v v v ∆=--=，方向向上，动量的变化量为：2p mv ∆=方向向上。
2、冲量（1）定义：力与力的作用时间的乘积。
（2）表达式：I Ft = 单位： N s ⋅（3）冲量是矢量：它由力的方向决定考点二、动量定理（1）内容：物体所受的合外力的冲量等于它的动量的变化量。
（2）表达式：21Ft p p =- 或 Ft p =∆（3）动量的变化率：根据牛顿第二定律 2121v v p p F ma mt t --===∆∆ 即 p F t∆=∆，这是动量的变化率，物体所受合外力等于动量的变化率。
如平抛运动物体动量的变化率等于重力mg 。
要点诠释：（1）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。
（2）用牛顿第二定律和运动学公式能求解恒力作用下的匀变速直线运动的间题，凡不涉及加速度和位移的，用动量定理也能求解，且较为简便。
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。
高中物理动量定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析
【答案】(1) 2kg (2) 27J (3) 36N s
【解析】
【详解】
（1）由题图乙知，C 与 A 碰前速度为 v1＝9m/s，碰后速度大小为 v2＝3m/s，C 与 A 碰撞过 程动量守恒
解得 C 的质量
mCv1＝(mA＋mC)v2
（2）t＝8s 时弹簧具有的弹性势能
mC＝2kg．
Ep1＝ 1 (mA＋mC)v22=27J 2
【答案】（1）
（2）
（3）增大 S 可以通过减小 q、
U 或增大 m 的方法． 提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力． 【解析】
试题分析：（1）根据动能定理有
解得：
（2）在与飞船运动方向垂直方向上，根据动量守恒有：MΔv=Nmv
解得：
（3）设单位时间内通过栅电极 A 的氙离子数为 n，在时间 t 内，离子推进器发射出的氙离 子个数为 N nt ，设氙离子受到的平均力为 F ，对时间 t 内的射出的氙离子运用动量定 理， Ft Nmv ntmv ， F = nmv 根据牛顿第三定律可知，离子推进器工作过程中对飞船的推力大小 F= F = nmv 电场对氙离子做功的功率 P= nqU
a 则重力的冲量为： IG mgt 4.8103 N s ，方向为竖直向下。
【点睛】 本题关键根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据运动学公式求解末速度，注意瞬时功率 的求法。
8．一质量为 0.5kg 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.物块以 v0＝8m/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
摩擦阻力和空气阻力， g 取10m / s2 ，问：
（1）运动员到达斜坡底端时的速率 v ；
动量定理
【本讲主要内容】动量定理本讲的重点、难点是理解动量定理的确切含义和表达式，会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握－维情况下的计算问题。
【知识掌握】【知识点精析】1. 理论推导推导的依据：牛顿第二定律和运动学的有关公式。
如图所示，物体的初动量为p=mv 、末动量为p'=mv'，经历的时间为t ，由加速度的定义式()t v v a '-=由牛顿第二定律F=ma=t )v 'v (m -，可得Ft=mv'－mv ，即Ft=p'－p 。
问：该式的左边Ft2. 动量定理（1）物理意义：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
（2）公式：Ft=p'－p 其中F 是物体所受合外力，p 是初动量，p'是末动量，t 是物体从初动量p 变化到末动量p'所需时间，也是合外力F 作用的时间。
（3）单位：F 的单位是N ，t 的单位是s ，p 和p'的单位是kg ·m/s （kg ·ms －1）。
前面我们通过理论推导得到了动量定理的数学表达式，下面对动量定理作进－步的理解。
3. 对动量定理的进－步认识（1）动量定理中的方向性公式Ft=p'－p=△p 是矢量式，合外力的冲量的方向与物体动量变化的方向相同。
合外力冲量的方向可以跟初动量方向相同，也可以相反。
如：匀加速运动合外力冲量的方向与初动量方向相同，匀减速运动合外力冲量方向与初动量方向相反，甚至可以跟初动量方向成任何角度。
在中学阶段，我们仅限于初、末动量的方向、合外力的方向在同－直线上的情况（即－维情况），此时公式中各矢量的方向可以用正、负号表示，首先要选定－个正方向，与正方向相同的矢量取正值，与正方向相反的矢量取负值。
如图所示，质量为m 的球以速度v 向右运动，与墙壁碰撞后反弹的速度为v'，碰撞过程中，小球所受墙壁的作用力F 的方向向左。
若取向左为正方向，则小球所受墙壁的作用力为正值，初动量取负值，末动量取正值，因而根据动量定理可表示为Ft=p '－p=mv '－（－mv ）=mv '＋mv 。
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第6章第1课时动量动量定理考点内容要求考纲解读动量，冲量，动量定理Ⅱ本章是高考考查的重点，主要考查动量和能量的综合、动量守恒与牛顿运动定律、运动学规律、机械能知识的综合，考试题目往往涉及多个物体、多个过程，必须灵活选取研究对象，巧妙运用动量的观点、能量的观点等，才能顺利求解．预计本章在高考中，还将以综合考查为主，综合牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等知识进行考查．题型以计算题为主，难度中等以上．命题背景多与碰撞、反冲、平抛运动、圆周运动等相联系，侧重考查学生分析问题、解决问题的能力.动量守恒定律Ⅱ动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭)Ⅱ实验：验证动量守恒定律说明：动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况2.掌握并能应用动量定理进行有关计算及解释有关现象．➢考点梳理一、动量和冲量1．动量(1)定义：物体的质量和速度的乘积．(2)表达式：p＝mv.单位：千克米每秒(kg·m/s)．(3)动量的三性①矢量性：方向与速度的方向相同．②瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，动量定义中的速度是瞬时速度，是针对某一时刻而言的．③相对性：大小与参考系的选择有关，通常情况是指相对地面的动量．(4)动量与动能的大小关系：p＝2mE k.2．冲量(1)定义：力和力的作用时间的乘积．(2)表达式：I＝Ft.单位：牛秒(N·s)(3)矢量性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定．(4)物理意义：表示力对时间的积累．(5)作用效果：使物体的动量发生变化．二、动量定理1．内容：物体所受合力的冲量等于物体的动量的变化．2．表达式：Ft＝Δp＝p′－p.3．矢量性：动量变化量的方向与冲量方向相同，还可以在某一方向上应用动量定理．1．[对动量概念的考查]下列关于动量的说法中正确的是()A．质量大的物体动量一定大B．质量和速率都相同的物体的动量一定相同C．一个物体的速率改变，它的动量不一定改变D．一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变答案 D解析根据动量的定义p＝mv，它由速度和质量共同决定，故A错；又因动量是矢量，它的方向与速度方向相同，而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，方向不一定相同，故B错；一个物体速率改变则它的动量大小一定改变，故C错；物体的运动状态变化指速度发生变化，它的动量也就发生了变化，故D对．2．[对冲量概念的考查]关于冲量，下列说法正确的是()A．冲量是物体动量变化的原因B．作用在静止物体上的力的冲量一定为零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答案 A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，物体的动量就发生了变化．因此说冲量是物体动量变化的原因，A选项正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化情况是所有作用在物体上的力共同产生的效果，所以B选项不正确；物体所受冲量I＝Ft与物体的动量的大小p＝mv无关，C选项不正确；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选项不正确．3．[动量定理的理解与应用]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mv 22B ．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mv 22D ．地面对他的冲量为mv －mg Δt ，地面对他做的功为零 答案 B解析 首先，由动量定理可知，合外力的冲量等于运动员动量的改变量，有表达式I G ＋I F ＝Δp ，即－mg Δt ＋I F ＝mv －0，I F ＝mv ＋mg Δt ，地面对运动员的作用力只有支持力，所以地面对运动员的冲量为mv ＋mg Δt ，排除C 、D 选项；另外，由于地面对运动员的支持力的作用点未发生位移，所以支持力对运动员不做功，故该题正确选项为B.4．[恒力的冲量的计算]放在水平面上质量为m 的物体，用一水平力F 推时间t ，但物体始终没有移动，则这段时间内F 对物体的冲量为 ( ) A ．0B ．FtC ．mgtD ．无法判断答案 B解析 对于冲量的理解应该与做功区分开，当有力作用在物体上时，经过一段时间的累积，该力就对物体有冲量，不管物体是否移动．按照冲量概念的定义，物体受到的力的冲量大小和方向只与F 有关，大小等于Ft ，方向与F 相同，所以答案为B.这里需要注意，物体始终没有移动是因为物体还受到地面的静摩擦力的作用，静摩擦力的冲量总是与力F 的冲量大小相等、方向相反，其合冲量为零． 5．[变力的冲量的计算]光滑水平桌面上，一球在绳拉力作用下做匀速圆周运动，已知球的质量为m ，线速度为v ，且绳长为l ，试求球运动半个圆周过程中绳拉力的冲量大小． 答案 2mv解析 球做匀速圆周运动时，受重力G 、桌面支持力F N 及绳子的拉力F 绳，重力G 和支持力F N 平衡，绳子拉力即为合力，尽管F 绳＝mv 2l 大小恒定，但方向时刻在变，不能用冲量公式I ＝Ft 计算．在运动半个圆周过程中由动量定理可知I 绳＝Δp ＝2mv . (错解：F ＝mv 2l ，t ＝12T ＝12×2πl v ＝πl v ，I ＝Ft ＝mv 2l ·πlv＝πmv )．➢ 方法总结冲量的计算1．恒力的冲量：直接用定义式I ＝Ft 计算． 2．变力的冲量(1)力的大小随时间均匀变化，方向不变． I ＝F t ＝F 1＋F 22·t .(2)作出F －t 图象，图线与t 轴所夹的面积，即为变力的冲量． 如图1所示．(3)利用动量定理求解．图1I ＝Δp ＝p 2－p 1.➢ 考点一 对冲量的理解和计算【例1】 用电钻给建筑物钻孔时，钻头所受的阻力与深度成正比，若钻头匀速钻进时第1秒内阻力的冲量为100 N·s ，求5 s 内阻力的冲量． 答案 2 500 N·s解析 钻头所受的阻力与深度成正比，而钻头又是匀速钻进，即深度与时间成正比，因此阻力与时间成正比，可以用平均值来求变力的冲量．设阻力与时间的比例常数为k ，则F f ＝kt 所以第1秒的冲量I 1＝12(0＋kt )t5秒内的冲量I 2＝12(0＋kt ′)t ′由以上两式可知I 2＝2 500 N·s.【突破训练1】 如图2所示，一木楔固定在水平地面上，木楔的倾角为θ，在斜面上有一质量为m 的小物块处于静止状态，则在t 时间内，斜面对小物块的冲量大小和方向是 ( )A ．mgt cos θ，垂直于斜面向上B ．0C ．mgt ，竖直向上D ．mgt ，竖直向下 图2 答案 C解析 小球受到重力mg 、支持力F N 和静摩擦力F f 作用而处于平衡状态．由力的平衡条件可知：F N 和F f 的合力与mg 大小相等、方向相反，即斜面对小物块的作用力大小等于mg ，方向竖直向上，故斜面1．时间性：冲量是力在时间上的积累，讨论冲量时一定要明确是哪个力在哪段时间上的冲量，即冲量是过程量．2．矢量性：当力F 为恒力时，I 的方向与力F 的方向相同，当力F 为变力时，I 的方向由动量的变化量的方向确定．3．绝对性：只要有力的作用就存在冲量，恒力的冲量不会为零，合力的冲量可能为零，变力的冲量也可能为零．1．冲量的运算遵守平行四边形定则，合冲量等于各外力的冲量的矢量和，若整个过程中，不同阶段受力不同，则合冲量为各阶段冲量的矢量和．2．由于冲量是过程量，它是力在一段时间内的积累，它取决于力和时间两个因素，所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．3．计算力的冲量时，一定要搞清楚所求的是合力的冲量还是某一个力的冲量，然后再计算．对小物块的冲量大小为mgt ，方向竖直向上．➢ 考点二 对动量、动量定理的进一步理解【例2】 如图3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 图3答案 B1．动量与动能的比较动量 动能 区别表达式 p ＝mv E k ＝12mv 2标、矢量矢量标量 物理意义描述物体的运动效果描述运动物体 具有的能量 影响因素 力的冲量力的功 正负正(负)表示与规定的正方向相同(相反)无负值联 系①两物理量均为状态量②两者大小满足E k ＝p 22m或p ＝2mE k2.p 、Δp 和ΔpΔt的区别(1)p ＝mv 是动量，既有大小又有方向，是状态量，即与状态有关．(2)Δp ＝p ′－p ，是动量变化量，也是矢量，是过程量，与状态变化有关，与合力的冲量等大同向． (3)Δp Δt 是动量的变化率，大小等于合外力：F ＝Δp Δt . 3．对动量定理I 合＝Ft ＝Δp ＝p ′－p 的理解 (1)I 合、Ft 是物体受到的所有外力的总冲量．(2)动量定理说明的是合外力的冲量I 合和动量的变化量Δp 的关系，I 合与Δp 不仅大小相等，而且Δp 的方向与I 合的方向相同．(3)用动量定理定性解释一些物理现象：在动量变化一定的情况下，如果需要增大作用力，必须缩短作用时间．在动量变化一定的情况下，如果需要减小作用力，必须延长作用时间——缓冲作用．解析纸条抽出的过程，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，由I＝F f t＝mv0得铁块获得速度较大，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．用动量定理解释现象(1)用动量定理解释的现象一般可分为两类：一类是物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小；一类是作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小．分析问题时，要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚．(2)由动量定理解释现象时，关键是分析清楚作用力、作用时间及动量变化量的情况．【突破训练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，其原因是()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与地面接触时作用力大，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时作用力小答案 D解析玻璃杯从同样高度落下，到达地面时具有相同的速度，即具有相同的动量，与地面相互作用后都静止．所以两种地面的情况中玻璃杯动量的改变量相同，故A、B、C错误；落在水泥地上时，作用时间短，故作用力大，落在草地上时，作用时间长，故作用力小，故D正确．➢考点三动量定理的应用1．用动量定理解题的基本思路(1)确定研究对象．(2)对物体进行受力分析．可以先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和——合力的冲量；或先求合力，再求其冲量．(3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正、负号．(4)根据动量定理列方程求解．2．对过程较复杂的运动，可分段用动量定理，也可整个过程用动量定理．【例3】人们常说“滴水穿石”，请你根据下面所提供的信息，估算水对石头的冲击力的大小．一瀑布落差为h＝20 m，水流量为Q＝0.10 m3/s，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水在最高点和落至石头上的速度都认为是零．(落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水作用时可以不考虑水的重力，g取10 m/s2) 答案2×103 N解析设时间t内落至石头上的水的质量为m，水的速度为v，则mgh＝12mv 2m ＝Qtρ设石头对水的平均作用力为F ，则 Ft ＝mv 即F ＝Qρv＝0.10×1.0×103×2×10×20 N ＝2×103 N.由牛顿第三定律得水对石头的冲击力为F ′＝F ＝2×103 N.【突破训练3】 用线将金属块M 和木块m 连在一起浸没入水中，如图4所示．开始时，m 的上表面正好和水面相平．从静止释放后，系统以加速度a 加速下沉，经t 秒线断了，又经t ′秒木块停止下沉，此时金属块的速度多大？(设此时金属块没有碰到水底)图4 答案M ＋m at ＋t ′M解析 取向下为正方向，当两物块分开后，合外力仍为 F ＝(M ＋m )a①在t ＋t ′内：合外力冲量I ＝F (t ＋t ′) ② 系统的动量变化量Δp ＝Mv ③ 由动量定理I ＝Δp④ 联立①②③④解得v ＝M ＋m at ＋t ′M1．对于类似于本题的连续体问题，一般取时间t 内的连续体为研究对象． 2．应用动量定理可对某些问题进行间接求解，这就是等效替换法．例如求平抛物体在一段时间内动量的变化，就可用重力的冲量来代替：Δp ＝mg ·Δt .求匀速圆周运动的物体在某段时间内向心力的冲量，由于向心力是变力，不能直接用力乘时间求，只能用动量的变化来替换：I 向心力＝mv ′－mv .3．动量定理的研究对象可以是一个物体，也可以是多个物体组成的系统．系统所受合外力的冲量等于系统内各物体的动量变化量之和．而系统内物体之间的作用力(内力)，由于大小相等、方向相反和等时性可知，不会改变系统的总动量．➢ 高考题组1．(2012·大纲全国·17)质量分别为m 1和m 2、电荷量分别为q 1和q 2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动．已知两粒子的动量大小相等．下列说法正确的是 ( ) A ．若q 1＝q 2，则它们做圆周运动的半径一定相等 B ．若m 1＝m 2，则它们做圆周运动的半径一定相等 C ．若q 1≠q 2，则它们做圆周运动的周期一定不相等 D ．若m 1≠m 2，则它们做圆周运动的周期一定不相等 答案 A解析 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由qvB ＝m v 2r 得r ＝mvqB ，同一匀强磁场，B 相等，又因为两粒子的动量大小相等，所以有r ∝1q ，若q 1＝q 2，则r 1＝r 2，故A 选项正确，B 选项错误；由周期公式T ＝2πm qB ，由于B 相等，2π为常数，所以T ∝mq ，即周期大小不确定，故C 、D 选项错误．2．(2012·天津理综·9(1))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，再以4 m/s 的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为______kg·m/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s ，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g ＝10 m/s 2)． 答案 2 12解析 以竖直向上为正方向，则v ′＝4 m/s ，v ＝－6 m/s 所以小球与地面碰撞前后的动量变化为Δp ＝mv ′－mv ＝[0.2×4－0.2×(－6)] kg·m/s ＝2 kg·m/s 根据动量定理，得(F －mg )t ＝Δp所以平均作用力F ＝Δp t ＋mg ＝20.2N ＋0.2×10 N ＝12 N.➢ 模拟题组3．如图5所示，一劲度系数为k 的轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m 的滑块相连．滑块在光滑水平面上做简谐运动，周期为T ，振幅为A .滑块从最大位移向平衡位置运动的过程中，在求弹簧弹力的冲量大小时，有以下两种不同的解法：图5解法一 解法二由于弹簧的弹力F 与位移x 成正比，所以甲同学先求出0～T4内的平均弹力F ＝kA ＋02由于运动时间是T 4，所以I ＝F T 4＝kAT8乙同学查阅资料后得到弹性势能的表达式是：E p ＝12kx 2(x 为弹簧的形变量)．设滑块到达平衡位置时的速度为v ，根据机械能守恒定律： 12kA 2＝12mv 2所以：v ＝Akm又根据动量定理：I ＝mv －0＝A mk关于以上两种解法，下列判断准确的是 ( ) A ．只有解法一正确B ．只有解法二正确C ．解法一和解法二都正确D ．解法一和解法二都不正确答案 B解析 由于弹簧的弹力是随位移均匀变化的变力，不是随时间t 均匀变化的变力．因此，解法一是错误的，解法二是根据动量定理来求的，正确．4．人民公园里有一个斜面大滑梯，一位小同学从斜面的顶端由静止开始滑下，其运动可视为匀变速直线运动．已知斜面大滑梯的竖直高度h ＝3.75 m ，斜面的倾角为37°，这位同学的质量m ＝30 kg ，他与大滑梯斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5.不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6.求： (1)这位同学下滑过程中的加速度大小； (2)他滑到滑梯底端时的速度大小；(3)他从滑梯的顶端滑到底端过程中重力的冲量． 答案 (1)2 m/s 2 (2)5 m/s (3)750 N·s ，方向竖直向下 解析 (1)对小同学受力分析如图所示，由牛顿第二定律有： mg sin 37°－F f ＝ma ① F N ＝mg cos 37°② F f ＝μF N③ cos 37°＝1－sin 37°2＝0.8④联立①②③④，代入数据解得加速度：a ＝2 m/s 2⑤ (2)斜面长度为：L ＝h sin 37°＝254 m⑥ 由v 2＝2aL⑦联立⑤⑥⑦，代入数据解得他滑到滑梯底端的速度 v ＝5 m/s(3)设从滑梯的顶端滑到底端过程中经历时间为t ，重力的冲量为I ，有：L ＝12at 2⑧ I ＝mgt⑨联立⑥⑧⑨，代入数据解得：I ＝750 N·s I 的方向竖直向下(限时：30分钟)➢ 题组1 对冲量的考查1．关于冲量的概念，以下说法正确的是 ( )A ．作用在两个物体上的力大小不同，但两个物体所受的冲量大小可能相同B ．作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定也很大C ．作用在物体上的力的作用时间很短，物体所受的冲量一定很小D ．只要力的作用时间和力的乘积相同，物体所受的冲量一定相同 答案 A解析 力的冲量I ＝F ·t ，力F 的大小虽然不同，只要力的作用时间t 也不同，则力与时间的乘积可能相同．所以A 项正确；力很大，如果作用时间很短，冲量仍然可以很小；时间很短，如果力很大，冲量仍然可以很大．所以B 、C 错误；由于冲量是矢量，尽管力和时间的乘积相同，若力的方向不同，冲量仍然不同，故D 项错误．2．质量为5 kg 的物体，它的动量的变化率为2 kg·m/s 2，且保持不变，则下列说法正确的是 ( ) A ．该物体一定做匀速运动 B ．该物体一定做匀变速直线运动C ．该物体在任意相等的时间内所受合外力的冲量一定相同D ．无论物体运动轨迹如何，它的加速度一定是0.5 m/s 2 答案 C解析 由动量定理有F Δt ＝Δp ，所以ΔpΔt ＝F ，可见，动量的变化率表示合外力，所以题中物体所受合外力恒定，根据牛顿第二定律，其加速度恒定，因为未知速度方向，所以该物体可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，一定不做匀速运动，选项A 、B 错误；因为合外力恒定，所以该物体在任意相等的时间内所受合外力的冲量一定相同，选项C 正确；根据题意，合外力F ＝2 kg·m/s 2＝2 N ，根据牛顿第二定律有a ＝Fm＝0.4 m/s 2，选项D 错误．3．如图1所示，质量为m 的物体，在跟水平方向成θ角的力F 作用下，以速度v 匀速前进时间t ，则物体在这段时间内受到力F 的冲量与合外力的冲量各为 ( ) A ．Ft Ft cos θB ．Ft sin θ Ft cos θC ．Ft Ft sin θD ．Ft 0 图1答案 D解析 力F 的冲量就是F 与作用时间的乘积I F ＝Ft .物体以速度v 匀速前进，所受合外力为零，合外力对物体的冲量就是零．4．如图2所示，一小物块从粗糙斜面上的O点由静止开始下滑，在小物块经过的路径上有A、B两点，且A、B间的距离恒定不变．当O、A两点间距离增大时，对小物块从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A．摩擦力对小物块的冲量变大B．摩擦力对小物块的冲量变小C．小物块动能的改变量增大D．小物块动能的改变量减小图2 答案 B解析依题意，OA距离越大即小物块初始释放位置越高，则经过AB段的时间越短，故摩擦力对小物块的冲量变小，选项A错，B对；在AB段小物块受到的合外力不因OA距离的变化而变化，AB段的位移恒定，故合外力对小物块做功不变，即小物块动能的改变量不变，选项C、D均错．➢题组2 对动量及动量变化的考查5．关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．同一物体的动量越大，其速度一定越大C．物体的加速度不变，其动量一定不变D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的位移方向答案 B解析此题考查动量大小的决定因素和动量的矢量性．物体的动量越大，即质量与速度的乘积越大，惯性(质量)不一定大，A项错；对于同一物体，质量一定，所以动量越大，速度越大，B项对；加速度不变，但速度一定变，如平抛运动的物体，故C项错；动量的方向始终与速度方向相同，与位移方向不一定相同，D错误．6．对于任何一个质量不变的物体，下列说法正确的是()A．物体的动量发生变化，其动能一定变化B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化C．物体的动能不变时，其动量也一定不变化D．物体的动能发生变化，其动量不一定变化答案 B解析当质量不变的物体的动量发生变化时，可以是速度的大小发生变化，也可以是速度的方向发生变化，还可以是速度的大小和方向都发生变化．当只有物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时，物体的动量(矢量)发生变化，但动能(标量)并不发生变化，例如我们所熟悉的匀速圆周运动，所以选项A错误，选项B正确．当质量不变的物体的动能不变时，其动量的大小不变，方向可以相反，故选项C错误．当质量不变的物体的动能发生变化时，必定是其速度的大小发生了变化，而无论其速度方向是否变化，物体的动量必定发生变化，故选项D错误．7．如图3所示，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 图3 答案 D解析 选向左为正方向，则动量的变化量为Δp ＝mv 1－mv 0＝0.18×(－45) kg·m/s －0.18×25 kg·m/s ＝－12.6 kg·m/s ，大小为12.6 kg·m/s ，负号表示其方向向右，故D 正确．8．羽毛球是速度最快的球类运动之一，林丹扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h ，假设球飞来的速度为90 km/h ，林丹将球以342 km/h 的速度反向击回．设羽毛球质量为5 g ，试求： (1)林丹击球过程中羽毛球的动量变化量．(2)在林丹的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？ 答案 (1)0.6 kg·m/s ，方向与球飞来的方向相反 (2)－120 m/s 21 J 解析 (1)以羽毛球飞来的方向为正方向，则 p 1＝mv 1＝5×10－3×903.6 kg·m/s ＝0.125 kg·m/sp 2＝mv 2＝－5×10－3×3423.6 kg·m/s ＝－0.475 kg·m/s所以动量的变化量Δp ＝p 2－p 1＝－0.475 kg·m/s －0.125 kg·m/s ＝－0.6 kg·m/s.即羽毛球的动量变化大小为0.6 kg·m/s ，方向与羽毛球飞来的方向相反． (2)羽毛球的初速度：v ＝25 m/s ， 羽毛球的末速度：v ′＝－95 m/s. 所以Δv ＝v ′－v ＝－120 m/s.羽毛球的初动能：E k ＝12mv 2＝1.56 J ，羽毛球的末动能：E k ′＝12mv ′2＝22.56 J.所以ΔE k ＝E k ′－E k ＝21 J.➢ 题组3 对动量定理的应用的考查9．在距地面高为h ，同时以大小为v 0的速度分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量相等的物体，不计空气阻力的作用，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量Δp ，有( ) A ．平抛过程最大B ．竖直上抛过程最大C ．竖直下抛过程最大D ．三者一样大解析 由动量定理可知动量的增量Δp ＝I 合＝mgt ，又因竖直上抛运动的时间最长，竖直下抛运动的时间最短，而各物体mg 相等，所以竖直上抛过程中动量增量最大，即选项B 正确．10．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1×103 kg/m 3) ( ) A ．0.15 Pa B ．0.54 Pa C ．1.5 PaD ．5.4 Pa答案 A解析 设水杯底面积为S,1小时内下落的雨水总质量m ＝ρSh ，选定竖直向上为正方向，其动量变化量Δp ＝m Δv ＝m [0－(－v )]＝mv ，水对杯底的压力F ＝p ′S ，对水由动量定理p ′St ＝ρShv 得p ′＝ρhvt＝0.15 Pa ，故A 项正确．11．质量为60 kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s ，安全带长5 m ，g 取10 m/s 2，则安全带所受的平均冲力的大小为 ( ) A ．500 N B ．600 N C ．1 100 N D ．100 N答案 C解析 安全带长5 m ，人在这段距离上做自由落体运动，获得速度v ＝2gh ＝10 m/s.受安全带的保护经1.2 s 速度减小为0，对此过程应用动量定理，以竖直向上为正方向，有(F －mg )t ＝0－(－mv ) 则F ＝mv t ＋mg ＝60×101.2＋60×10＝1 100 N ，选项C 正确．12．某人身系弹性绳自高空p 点自由下落，如图4所示a 点是弹性绳的原长位置，c 点是人所到达的最低点，b 点是人静止悬吊时的平衡位置．不计空气阻力，则下列说法中正确的是 ( ) A ．从p 至c 过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量 B ．从p 至c 过程中重力所做的功大于人克服弹力所做的功 C ．从p 至b 过程中人的速度不断增大 D ．从a 至c 过程中加速度方向保持不变 图4答案 C解析 人完成从p 到c 的过程中经历了自由下落、变加速、变减速三个运动过程．考虑全过程p 至c ，外力的总冲量等于重力的冲量和弹性绳弹力冲量的矢量和，由动量定理知人所受外力的总冲量等于人的动量变化，人在p 和c 两处，速度均为零即动量都为零，因此动量的变化量为零，则有重力的冲量与弹性绳弹力的冲量大小相等，方向相反，总冲量为零，A 错误；人在p 和c 两处，动能均为零，动能的变化量为零，由动能定理知，重力所做的功等于人克服弹力所做的功，B 错误；人由p 到b 的过程，前一过程(p ～a )自由落体，后一过程(a ～b )由于弹性绳伸长，弹力F 增加，重力G 不变，人所受合力(G －F )不断减小，方向向下，人做的是加速度减小的加速运动，C 正确；由于b 是人静止悬吊时的平衡位置，当人由b 运动至c 的过程，弹力大于重力，合力方向向上，加速度方向向上，因此。