2021版高考物理大一轮复习通用版第6章 第1节 动量和动量定理
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考点内容要
求
高考(全国卷)三年命题情况对照分析201720182019命题分析
动量、动量定理、动
量守恒定律及其应
用
Ⅱ
卷
Ⅰ·T14:
动量守
恒定律
的应用
卷
Ⅲ·T20:
动量定
理的应
用
卷
Ⅰ·T14:
动量、动
能
T24:动量
守恒定
律、机械
能守恒
定律
卷
Ⅱ·T24:
牛顿第
二定律、
动量守
恒定律
T15:动量
定理
卷
Ⅲ·T25:
动量、机
械能守
恒定律
卷
Ⅰ·T16:
动量定
理
T25:动量
守恒定
律、碰撞
中的能
量及功
能关系
卷
Ⅲ·T25:
动量守
恒定律、
功能关
系
1.2017年高考将
本章内容改为
必考,在2017
年高考中有2道
选择题,在2018
年高考中有2道
选择题、3道计
算题和2019年
中1道选择题、
2道计算题都涉
及到动量的知
识。
2.考查热点是
动量定理、动量
守恒定律与牛
顿运动定律、能
量守恒的综合
问题。
弹性碰撞和非弹性
碰撞
Ⅰ实验七:验证动量守
恒定律
说明:只限于一维
核心素养物理观念:动量、冲量、碰撞、反冲。
科学思维:动量定理、动量守恒定律、人船模型、“木
块—滑块”模型、“子弹打木块”模型、“含弹簧”模
型(如2019全国卷Ⅰ·T25,全国卷Ⅲ·T25;2018年全国卷
Ⅰ·T24)。
科学探究:验证动量守恒定律。
科学态度与责任:现代航天技术与反冲(如2019年全国
卷Ⅰ·T16)。
第1节动量和动量定理
一、动量、动量的变化量、冲量
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=m v。
(3)单位:kg·m/s。
(4)标矢性:动量是矢量,其方向和速度方向相同。
2.动量的变化量
(1)因为动量是矢量,动量的变化量Δp也是矢量,其方向与速度的改变量Δv 的方向相同。
(2)动量的变化量Δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的增量。即Δp=p′-p。
3.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。
(3)方向:冲量是矢量,恒力冲量的方向与力的方向相同。
二、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=Δp=p′-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。
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)物体的动能变化时,动量一定变化。(√)
(2)两物体的动量相等,动能也一定相等。(×)
(3)动量变化量的大小不可能等于初、末状态动量大小之和。(×)
(4)动量定理描述的是某一状态的物理规律。(×)
(5)物体所受合外力的冲量方向与物体末动量的方向相同。(×)
(6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。(√)
2.(人教版选修3-5P7[例题1]改编)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
[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E k。若上
述过程F不变,物体的质量变为m
2,以下说法正确的是()
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4E k
D.经过位移2L,物体动能变为4E k
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
=2mE k ,得物体的动能E k2=(
2p )2
2·m 2=8E k ,选项A 正确,C 错误;由动能定理E k
=FL ,则经过位移2L ,物体的动能E k2=F ·2L =2E k ,由p 2=2mE k ,得物体的动量p 2=
2·m
2
·2E k =p ,选项B 、D 错误。] 4.(人教版选修3-5P 11T 3改编)质量为4 kg 的物体以2 m/s 的初速度做匀变速直线运动,经过2 s ,动量大小变为14 kg·m/s ,则该物体 ( )
A .所受合外力的大小可能大于11 N
B .所受合外力的大小可能小于3 N
C .冲量大小可能小于6 N·s
D .冲量大小可能大于18 N·s
D [若以物体初速度方向为正方向,则初动量p 1=m v 1=8 kg·m/s ,末动量大小为14 kg·m/s ,则有两种可能:当p 2=14 kg·m/s ,则Ft =p 2-p 1=6 kg·m/s ,F =3 N ;当p 2=-14 kg·m/s ,则Ft =p 2-p 1=-22 kg·m/s ,F =-11 N ,负号表示方向,故选项A 、B 、C 错误,D 正确。]
动量及动量变化量的理解 [依题组训练]
1.下列关于动量的说法正确的是( ) A .质量大的物体动量一定大 B .速度大的物体动量一定大
C .两物体动能相等,动量不一定相等
D .两物体动能相等,动量一定相等
C [动量等于运动物体质量和速度的乘积,动量大小与物体质量、速度两个因素有关,A 、B 错;由动量大小和动能的表达式得出p =2mE k ,两物体动能相等,质量关系不明确,动量不一定相等,
D 错,C 对。]
2.(多选)关于动量的变化,下列说法中正确的是 ( )