动量定理知识点题型解析

第6章第1课时动量动量定理

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

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 2

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mv 2

2

D ．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 ．0

B ．Ft

C ．mgt

D ．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 2

l 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 ·πl

v

＝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 2

2

·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1

I ＝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＝1

2(0＋kt )t

5秒内的冲量I 2＝1

2(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

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．