2021届人教版高考物理一轮复习课件-动量动量定理

6．P12～13 阅读“动量守恒定律”一段，尝试自己推导动量守恒定律。 提示：应用牛顿运动定律和动量定理或运动学公式推导。 7．P14～15[例题 2]体会动量守恒定律的列式方法；若已知爆炸时的高度 h，是否可以求出两块落地点距离？ 提示：综合应用动量守恒定律和平抛运动规律即可求出。 8．P16[思考与讨论]该动量变化的方向与石板对球的作用力冲量的关系 怎样？若存在摩擦力会怎样？ 提示：利用平行四边形定则分解可知，该动量变化的方向与石板对球 的作用力冲量的方向相同。若存在摩擦力，则动量变化的方向与总冲量的 方向相同。
A．重力的冲量相同 B．重力的功相同 C．斜面弹力的冲量均为零 D．斜面弹力的功均为零
答案
解析 设斜面高为 h，倾角为 θ，物体质量为 m，则两物体滑至斜面底
端的过程，重力做功均为 mgh，B 正确；物体滑至底端的过程，可由sihnθ＝
1 2
·gsinθ·t2
求出下滑的时间
t＝si1nθ
2gh，则重力的冲量
答案
解析 动量是矢量，动量的变化量是末动量与初动量的矢量差。物体 的速度大小不变，如果方向改变，动量变化量 Δp 不为零，C、D 错误；做 单向直线运动的物体，其初、末动量的方向相同，速度增大时，动量变化 量与速度同向，速度减小时，动量变化量与速度反向，A、B 正确。
解析
2．(多选)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 由静止开始自由下滑，在它们到达斜面底端的过程中( )
(3)冲量与功的比较
冲量
功
作用在物体上的力和力的作用 作用在物体上的力和物体在力的
定义
时间的乘积
方向上的位移的乘积
单位
N·s
J
公式
I＝Ft(F 为恒力)
W＝Flcosα(F 为恒力)
标矢性
矢量
标量
①表示力对时间的累积 意义
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
都是过程量，都与力的作用过程相互联系
第七章 动量守恒定律
研读考纲明方向
考纲要求
复习指南
内容
要求 考情分析：
动量、动量定
近几年高考既有对本章内容的单独考查，也有跟运
源自文库
理、动量守恒定 Ⅱ 动学、动力学、能量、电磁场等内容相结合的综合
律及其应用
考查。单独命题往往是选择题，综合考查往往出现
弹性碰撞和非
在计算题。 Ⅰ
弹性碰撞
命题趋势：
从近几年的考试情况来看单独命题都是比较基础的
提示：T1：以飞船为参考系。T2：以地面为参考系分析，或参考火箭 加速的原理以飞机为参考系分析。T3：利用反冲原理分析，可以朝皮划艇 运动方向射击，直到皮划艇停止运动。
第30讲 动量 动量定理
基础命题点 动量、冲量、动量的变化量
1．动量、冲量、动量的变化量的定义 (1)动量：物体的 01 _质__量__与 02 _速__度__的乘积。即 p＝ 03 _m__v__。方向与 04 _速__度__的方向相同，是矢量。 (2)冲量：力和力的 05 _作__用__时__间___的乘积。即 I＝ 06 _F__t 。方向与 07 _力__
IG＝
mgt＝
m sinθ
2gh，与 θ 有关，故重力的冲量不同，A 错误；斜面弹力方向与物体运动
方向垂直，不做功，但弹力的冲量不为零，C 错误，D 正确。
解析
3．一质量为 58 g 的网球，以 40 m/s 的速度水平飞来，某运动员以 60 m/s 的速度反向击回的过程中，网球的动量变化为( )
10．P18[思考与讨论]以及下方分类讨论，结合 P19 边批，体会对结果评 估的方法。
11．P19 图 16.4－3，你能从动量定理角度对图中情景解释吗？你对两种 碰撞应该具有的规律有什么判断？
提示：对两种情况中，碰撞时两球分别进行受力分析，并分别对比其 所受冲量和动量变化。都遵循动量守恒定律。
选择题，从命题趋势上看对本章内容与其他知识相 实验七：验证动量守恒
结合进行考查，以及与实际生产、生活和现代科技 定律
相结合进行综合考查的几率非常高，在复习中应当
多注意这方面的问题。
重读教材定方法
1．P1 观察彩图中的分叉的粒子径迹可以得出什么判断？ 提示：分裂前与分裂后总动量相同。 2．P6[问题与练习]T2，从纸带上能获取什么物理量？ 提示：小车碰撞前后的速度。 3．P10[科学足迹]体会动量定理反映力对时间的积累效应，动能定理反 映力对空间的积累效应。
A．大小为 1.16 kg·m/s，方向与初速度方向相同 B．大小为 1.16 kg·m/s，方向与初速度方向相反 C．大小为 5.8 kg·m/s，方向与初速度方向相同 D．大小为 5.8 kg·m/s，方向与初速度方向相反
答案
解析 规定初速度方向为正方向，网球初状态的动量为：p1＝mv1＝ 0.058×40 kg·m/s＝2.32 kg·m/s，末状态的动量为：p2＝mv2＝0.058×(－60) kg·m/s＝－3.48 kg·m/s，则动量的变化量为：Δp＝p2－p1＝－3.48 kg·m/s－ 2.32 kg·m/s＝－5.8 kg·m/s，负号表示动量变化量的方向与初速度方向相反， 故 D 正确，A、B、C 错误。
12．完成 P20[思考与讨论]，并理解图 16.4－5 各轨迹的画出的依据。 提示：如图所示，两球碰撞前后动量守恒，动量是矢量，合成与分解 遵循平行四边形定则。
13．P21[问题与练习]T2：碰撞后两球速度应满足什么条件？你能否改 编成选择题？体会物理规律对结果预判的重要作用。T4：体会一般论证问 题的方法(假设一些物理量，建立相应的数学关系，从欲研究的物理量表达 式中寻找决定因素)。T5：通过计算重现历史的重大发现。T6：思考碰撞的 定义，总结“碰撞一定动量守恒”。
(3)适用范围：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。不论物体所受的外力是变力还是恒力，不论物体的运 动轨迹是直线还是曲线，动量定理都适用。
(4)由 Ft＝p′－p，得 F＝p′t－p＝Δtp，即物体所受的合力等于物体的 动量对时间的变化率。
3．用动量定理解释现象 (1)Δp 一定时，F 的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。 (2)F 一定时，力的作用时间越长，Δp 就越大；力的作用时间越短，Δp 就越小。 分析问题时，要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚。 4．动量定理的两个重要应用 (1)应用 I＝Δp 求变力的冲量。 (2)应用 Δp＝FΔt 求动量的变化量。
(2)动量与动能的比较
动量
动能
物理意义
描述物体运动状态的物理量
定义式
p＝mv
Ek＝12mv2
标矢性
矢量
标量
变化因素
物体所受冲量
外力所做的功
大小关系
p＝ 2mEk
Ek＝2pm2
①对于给定的物体，若动能发生了变化，动量一定也发生了变化；而动量
发生变化，动能不一定发生变化。
②它们都是相对量，均与参考系的选取有关，高中阶段通常选取地面为参
解析
能力命题点一 动量定理的理解和应用
1．动量定理 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合外力的 冲量。即 F 合·t＝Δp＝p′－p。 2．动量定理的理解要点 (1)动量定理的表达式 p′－p＝I，是矢量式。物体动量变化的方向与合 外力的冲量的方向相同。 (2)冲量是动量变化的原因。
(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能 ΔE； 2.1 J (2)篮球对地板的平均撞击力的大小。 16.5 N
解析 (1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能为：ΔE＝mgH－mgh＝ 2.1 J。
(2)设篮球从 H 高处下落到地板所用时间为 t1，刚接触地板时的速度大 小为 v1；反弹离地时的速度大小为 v2，上升的时间为 t2，由动能定理和运 动学公式
4．P11[做一做]，结合[问题与练习]T1，说出动量与动能两者的相同点和 不同点以及两者的联系。
提示：相同点：都与物体的速度及质量有关，都是物体的质量越大、 速度越大，就越大。
不同点：动量是矢量，动能是标量；动量的大小与速度成正比，动能 的大小与速度的平方成正比；
动量的单位为 kg·m/s 或 N·s，动能的单位为 J。 联系：Ek＝2pm2 ，p＝ 2mEk。
下落过程：mgH＝12mv21， 解得：v1＝4 m/s，t1＝vg1＝0.4 s 上升过程：－mgh＝0－12mv22，解得：v2＝3 m/s，t2＝vg2＝0.3 s
提示：T2：(1)碰撞前后动量守恒； (2)碰撞后总机械能不大于碰撞前的；(3)速度符合实际，例如碰前位置 在后的 A 球，碰后速度若与 B 球同向，则速度不大于 B 球。T4：根据动量 守恒定律求解出中子速率的表达式，再分析讨论。T5：根据动量守恒定律求 解。T6：“碰撞”在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相互作用，外力 的影响一般可以忽略，故动量一定守恒。
9．P16～17[问题与练习]T4：距离最近的特征？系统遵守的规律？系统减 少的动能呢？T5：可以逐节计算，也可以整体考虑，体会整体分析的优势。 T7：若摆至最低点时有第二颗同样子弹射入，射入后摆动的最大偏角是多 少？
提示：T4：距离最近时两粒子速度相同，两粒子组成的系统动量守恒， 减少的动能转化为电势能。T7：须分类讨论，分射入速度与沙袋速度方向 相同时、相反时两种情况讨论，综合应用机械能守恒定律与动量守恒定律 求解。
的方向相同，是矢量。 (3)动量的变化量：物体的 08 __末__动__量___减去 09 __初__动__量___。即 Δp＝ 10
___m_v_2_－__m_v__1 __或 Δp＝p2－p1。Δp 是矢量。
2．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：动量与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量。
考系
③都是针对某一时刻或位置而言的。
3．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；对 于作用时间内方向变化的力(合力)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，但作用力和反作用力 做的功之间并无必然联系。
14．P23[思考与讨论]人要获得更大速度，可以采取什么措施？人若要改 变运动方向该怎样抛出物体？(太空中飞船调整姿态是靠喷出气体)
提示：利用反冲的原理分析，人要获得更大速度，应以更大速度抛出 手中的物体，人若要改变运动方向应该向相反的方向抛出物体。
15．P24～25[问题与练习]T1、T2：体会应用动量守恒定律时参考系应该 如何选取。T3：要使皮划艇停止运动，可以怎么办？
5．用动量定理解题的基本思路
(2019·北京房山区二模)质量 m＝0.60 kg 的篮球从距地板 H＝0.80 m 的 高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度 h＝0.45 m，从释 放到弹跳至 h 高处经历的时间 t＝1.1 s，忽略空气阻力，取重力加速度 g＝ 10 m/s2，求：
5．P11～12[问题与练习]T1、T2：将错误选项改正。T4：说明重力是否可 以忽略。
提示：T1：(1)2,4。(2)动量变化，动能不变，若规定向东为正方向，动 量变化－12 kg·m/s。(3)若规定向东为正方向，动量的矢量和为－6 kg·m/s， 动能之和为 33 J。T2：A 项，动量将等于 2p；C 项，动能将等于 4Ek。T4： 考虑重力时，冲击力 F＝8400 N，不考虑重力时，冲击力 F＝8000 N，故不 可忽略重力。
(4)变力冲量的计算方法
若力的大小或方向变化，I 无法直接求得，可利用 I＝Δp 间接 动量定理
求出，这是求变力冲量的首选方法(间接法)
平均力法
如果力随时间是均匀变化的，则 F ＝12(F0＋Ft)，该变力的冲量 为 I＝12(F0＋Ft)t
F-t 图象 F-t 图线与时间轴围成的“面积”表示力的冲量
1．(多选)关于动量的变化，下列说法中正确的是( ) A．做单向直线运动的物体速度增大时，动量的变化量 Δp 的方向与速 度方向相同 B．做单向直线运动的物体速度减小时，动量的变化量 Δp 的方向与速 度方向相反 C．物体的速度大小不变时，动量的变化量 Δp 为零 D．物体做匀速圆周运动时，动量的变化量 Δp 为零