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高中物理之动量和动量定理知识点

高中物理之动量和动量定理知识点
高中物理之动量和动量定理知识点

高中物理之动量和动量定理知识点

动量、冲量

动量变化量和动量变化率

(1)物体末态动量和初态动量的矢量差叫物体的动量变化量。△P=mv'-mv,其方向与速度变化量的方向相同。

(2)物体的动量变化率等于它所受的合力。

动量定理

(1)物体在一个过程中的动量变化量等于它在这个过程中的所受理的合冲量。

(2)△P=I合或mv'-mv=F合t

应用动量定理解题的一般步骤

(1)选定研究对象,明确运动过程

(2)受力分析和运动的初、末状态分析

(3)选正方向,根据动量定理列方程求解

应用

动量定理揭示了冲量和动量变化量之间的关系. 1.应用动量定理的两类简单问题

(1)应用I=ΔP求变力的冲量和平均作用力.

物体受到变力作用,不能直接用I=Ft求变力的冲量。(2)应用ΔP=Ft求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化。

曲线运动中,作用力是恒力,可求恒力的冲量,等效代换动量的变化量。

2.动量定理使用的注意事项

(1)用牛顿第二定律能解决的问题,用动量定理也能解决,题目不涉及加速度和位移,用动量定理求解更简便。

(2)动量定理的表达式是矢量式,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,公式中的F是物体或系统所受的合力。

3.动量定理在电磁感应现象中的应用

在电磁感应现象中,安培力往往是变力,可用动量定理求解有关运动过程中的时间、位移、速度等物理量。

习题演练

1. 关于动量和冲量,下列说法中正确的是()

A 动量和冲量都是标量

B 动量和冲量都是过程量

C 动量和冲量都是过程量

D 动量和冲量都是矢量

2. 某物体受到一个-6N*s的冲量作用,则下列说法正确的是()

A 物体的动量一定减小

B 物体的末动量一定是负值

C 物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反

D 物体原来动量的方向一定与这个冲量的方向相反

习题解析

1. D

动量是状态量,冲量是过程量。

2. B

冲量和动量都是方向,矢量的正负号仅表示方向。

动量守恒定律模块知识点总结

动量守恒定律模块知识点总结 1.定律内容:相互作用的几个物体组成的系统,如果不受外力作用,或者它们受到的外力之和为零,则系统的总动量保持不变。 2.一般数学表达式:''11221122m v m v m v m v +=+ 3.动量守恒定律的适用条件 : ①系统不受外力或受到的外力之和为零(∑F 合=0); ②系统所受的外力远小于内力(F 外 F 内),则系统动量近似守恒; ③系统某一方向不受外力作用或所受外力之和为零,则系统在该方向上动量守恒(分方向动量守恒) 4.动量恒定律的五个特性 ①系统性:应用动量守恒定律时,应明确研究对象是一个至少由两个相互作用的物体组成的系统,同时应确保整个系统的初、末状态的质量相等 ②矢量性:系统在相互作用前后,各物体动量的矢量和保持不变.当各速度在同一直线上时,应选定正方向,将矢量运算简化为代数运算 ③同时性:12,v v 应是作用前同一时刻的速度,''12,v v 应是作用后同—时刻的速度 ④相对性:列动量守恒的方程时,所有动量都必须相对同一惯性参考系,通常选取地球作参考系 ⑤普适性:它不但适用于宏观低速运动的物体,而且还适用于微观高速运动的粒子.它与牛顿运动定律相比,适用范围要广泛得多,又因动量守恒定律不考虑物体间的作用细节,在解决问题上比牛顿运动定律更简捷 例题. 1.质量为m 的人随平板车以速度V 在平直跑道上匀速前进,不考虑摩擦阻力,当此人相对于车竖直跳起至落回原起跳位置的过程中,平板车的速度 ( A ) A .保持不变 B .变大 C .变小 D .先变大后变小 E .先变小后变大 2.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在其中一人向另一人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是 ( B ). A .若甲先抛球,则一定是V 甲>V 乙 B .若乙最后接球,则一定是V 甲>V 乙 C .只有甲先抛球,乙最后接球,才有V 甲>V 乙 D .无论怎样抛球和接球,都是V 甲>V 乙 3.一小型宇宙飞船在高空绕地球做匀速圆周运动如果飞船沿其速度相反的方向弹射出一个质量较大的物体,则下列说法中正确的是( CD ). A .物体与飞船都可按原轨道运行 B .物体与飞船都不可能按原轨道运行 C .物体运行的轨道半径无论怎样变化,飞船运行的轨道半径一定增加 D .物体可能沿地球半径方向竖直下落 4.在质量为M 的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m 。,小车(和单摆)以恒定的速度V 沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m 的静止木块发生碰撞,碰撞时间极短,在此碰撞过程中,下列哪些说法是可能发生的( BC ). A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为V 1、V 2、V 3,满足(m 。十M )V =MV l 十mV 2十m 。V 3 B .摆球的速度不变,小车和木块的速度变为V 1、V 2,满足MV =MV l 十mV 2 C .摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为V ’,满足MV=(M 十m )V ’ D.小车和摆球的速度都变为V 1,木块的速度变为V 2,满足(M +m o )V =(M +m o )V l +mV 2

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 1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ; (2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小; (3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小. 【答案】(1)100m (2)1800N s ?(3)3 900 N 【解析】 (1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即 2202v v aL -= 可解得:2201002v v L m a -== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? (3)小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知: 221122 C B mgh mv mv =-

解得;3900N N = 故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =? (3)3900N N = 点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小. 2.如图所示,足够长的木板A 和物块C 置于同一光滑水平轨道上,物块B 置于A 的左端,A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 和3m ,已知A 、B 一起以v 0的速度向右运动,滑块C 向左运动,A 、C 碰后连成一体,最终A 、B 、C 都静止,求: (i )C 与A 碰撞前的速度大小 (ii )A 、C 碰撞过程中C 对A 到冲量的大小. 【答案】(1)C 与A 碰撞前的速度大小是v 0; (2)A 、C 碰撞过程中C 对A 的冲量的大小是 32 mv 0. 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析:①设C 与A 碰前速度大小为1v ,以A 碰前速度方向为正方向,对A 、B 、C 从碰前至最终都静止程由动量守恒定律得:01(2)3? 0m m v mv -+= 解得:10 v v =. ②设C 与A 碰后共同速度大小为2v ,对A 、C 在碰撞过程由动量守恒定律得: 012 3(3)mv mv m m v =+- 在A 、C 碰撞过程中对A 由动量定理得:20CA I mv mv =- 解得:032 CA I mv =- 即A 、C 碰过程中C 对A 的冲量大小为032 mv . 方向为负. 考点:动量守恒定律 【名师点睛】 本题考查了求木板、木块速度问题,分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键,应用动量守恒定律即可正确解题;解题时要注意正方向的选择. 3.如图所示,一光滑水平轨道上静止一质量为M =3kg 的小球B .一质量为m =1kg 的小

(完整)动量定理模块知识点总结,推荐文档

动量定理模块知识点总结 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)。

1.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,碰掸时间极短,离地的速率为v 2。在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为( D ) 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) 2.一辆空车和一辆满载货物的同型号的汽车,在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶.紧急刹车后(即车轮不滚动只滑动)那么 (C D ) A .货车由于惯性大,滑行距离较大 B .货车由于受的摩擦力较大,滑行距离较小 C .两辆车滑行的距离相同 D .两辆车滑行的时间相同 3.一个质量为0.3kg 的小球,在光滑水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小为4m/s 。则碰撞前后墙对小球的冲量大小I 及碰撞过程中墙对小球做的功W 分别为( A ) A .I= 3kg ·m/s W = -3J B .I= 0.6kg ·m/s W = -3J C .I= 3kg ·m/s W = 7.8J D .I= 0.6kg ·m/s W = 3J 4.如图1. 甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为m 1和m 2的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上.现使m 1瞬时获得水平向右的速度3m/s ,以此刻为时间零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得 ( B C ) A .在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1m/s 且弹簧都是处于压缩状态 B .从t 3到t 4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长 C .两物体的质量之比为m 1∶m 2 = 1∶2 D .在t 2时刻两物体的动量之比为P 1∶P 2 =1∶2 5. 一质量为m 的小球,以初速度v 0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°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,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小。34解.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0,如右图.由此得=20 ① v v v 碰撞过程中,小球速度由变为反向的碰撞时间极短,v .4 3v 可不计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为 ② mv v m I +=)43(由①、②得 ③02 7mv I =- 甲图1

动量、动量守恒定律知识点总结教学内容

龙文教育动量知识点总结 一、对冲量的理解 1、I =Ft :适用于计算恒力或平均力F 的冲量,变力的冲量常用动量定理求。 2、I 合 的求法: A 、若物体受到的各个力作用的时间相同,且都为恒力,则I 合=F 合.t B 、若不同阶段受力不同,则I 合为各个阶段冲量的矢量和。 1、意义:冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用,动量反映了物体的运动状态。 2、矢量性:ΔP 的方向由v ?决定,与1p 、2p 无必然的联系,计算时先规定正方向。 三、对动量守恒定律的理解:1、研究对象:相互作用的物体所组成的系统 2、条件: A 、理想条件:系统不受外力或所受外力有合力为零。 B 、近似条件:系统内力远大于外力,则系统动量近似守恒。 C 、单方向守恒:系统单方向满足上述条件,则该方向系统动量守恒。 结论:等质量 弹性正碰 时,两者速度交换。 依据:动量守恒、动能守恒 五、判断碰撞结果是否可能的方法: 碰撞前后系统动量守恒;系统的动能不增加;速度符合物理情景。 动能和动量的关系:m p E K 22 = K mE p 2= 六、反冲运动: 1、定义:静止或运动的物体通过分离出一部分物体,使另一部分向反方向运动的现象叫反冲运动。 2、规律:系统动量守恒 3、人船模型: 条件:当组成系统的2个物体相互作用前静止,相互作用过程中满足动量守恒。

七、临界条件: “最”字类临界条件如压缩到最短、相距最近、上升到最高点等的处理关键是——系统各组成部分具有共同的速度v。 八、动力学规律的选择依据: 1、题目涉及时间t,优先选择动量定理; 2、题目涉及物体间相互作用,则将发生相互作用的物体看成系统,优先考虑动量守恒; 3、题目涉及位移s,优先考虑动能定理、机械能守恒定律、能量转化和守恒定律; 4、题目涉及运动的细节、加速度a,则选择牛顿运动定律+运动学规律; 九、表达规范:说明清楚研究对象、研究过程、规律、规定正方向。 典型练习 一、基本概念的理解:动量、冲量、动量的改变量 1、若一个物体的动量发生了改变,则物体的() A、速度大小一定变了 B、速度方向一定变了 C、速度一定发生了改变 D、加速度一定不为0 2、质量为m的物体从光滑固定斜面顶端静止下滑到底端,所用的时间为t, 斜面倾角为θ。则() A、物体所受支持力的冲量为0 B、物体所受支持力冲量为 θ cos mgt C、重力的冲量为mgt D、物体动量的变化量为 θ sin mgt 3、在光滑水平面上水平固定放置一端固定的轻质弹簧,质量为m的小球沿弹簧所位于的直线方向以速度v运动,并和弹簧发生碰撞,小球和弹簧作用后又以相同的速度反弹回去。在球和弹簧相互作用过程中,弹簧对小球的冲量I的大小和弹簧对小球所做的功W分别为: A、I=0、W=mv2 B、I=2mv、W = 0 C、I=mv、W = mv2/2 D、I=2mv、W = mv2/2 二、动量定理的应用: 4、下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化相等的是:() A、匀速圆周运动 B、自由落体运动 C、平抛运动 D、匀减速直线运动

高中物理之动量和动量定理知识点

高中物理之动量和动量定理知识点 动量、冲量 动量变化量和动量变化率 (1)物体末态动量和初态动量的矢量差叫物体的动量变化量。△P=mv'-mv,其方向与速度变化量的方向相同。 (2)物体的动量变化率等于它所受的合力。 动量定理 (1)物体在一个过程中的动量变化量等于它在这个过程中的所受理的合冲量。 (2)△P=I合或mv'-mv=F合t 应用动量定理解题的一般步骤 (1)选定研究对象,明确运动过程

(2)受力分析和运动的初、末状态分析 (3)选正方向,根据动量定理列方程求解 应用 动量定理揭示了冲量和动量变化量之间的关系. 1.应用动量定理的两类简单问题 (1)应用I=ΔP求变力的冲量和平均作用力. 物体受到变力作用,不能直接用I=Ft求变力的冲量。(2)应用ΔP=Ft求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化。 曲线运动中,作用力是恒力,可求恒力的冲量,等效代换动量的变化量。 2.动量定理使用的注意事项 (1)用牛顿第二定律能解决的问题,用动量定理也能解决,题目不涉及加速度和位移,用动量定理求解更简便。 (2)动量定理的表达式是矢量式,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,公式中的F是物体或系统所受的合力。 3.动量定理在电磁感应现象中的应用 在电磁感应现象中,安培力往往是变力,可用动量定理求解有关运动过程中的时间、位移、速度等物理量。

习题演练 1. 关于动量和冲量,下列说法中正确的是() A 动量和冲量都是标量 B 动量和冲量都是过程量 C 动量和冲量都是过程量 D 动量和冲量都是矢量 2. 某物体受到一个-6N*s的冲量作用,则下列说法正确的是() A 物体的动量一定减小 B 物体的末动量一定是负值 C 物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反 D 物体原来动量的方向一定与这个冲量的方向相反 习题解析 1. D 动量是状态量,冲量是过程量。 2. B 冲量和动量都是方向,矢量的正负号仅表示方向。

高中物理专题汇编动量定理(一)

高中物理专题汇编动量定理(一) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.北京将在2022年举办冬季奥运会,滑雪运动将速度与技巧完美地结合在一起,一直深受广大观众的欢迎。一质量为60kg 的运动员在高度为80h m =,倾角为30θ=?的斜坡顶端,从静止开始沿直线滑到斜面底端。下滑过程运动员可以看作质点,收起滑雪杖,忽略摩擦阻力和空气阻力,g 取210/m s ,问: (1)运动员到达斜坡底端时的速率v ; (2)运动员刚到斜面底端时,重力的瞬时功率; (3)从坡顶滑到坡底的过程中,运动员受到的重力的沖量。 【答案】(1)40/m s (2)41.210W ?(3)34.810N s ?? 方向为竖直向下 【解析】 【分析】 (1)根据牛顿第二定律或机械能守恒定律都可以求出到达底端的速度的大小; (2)根据功率公式进行求解即可; (3)根据速度与时间关系求出时间,然后根据冲量公式进行求解即可; 【详解】 (1)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,系统机械能守恒:212 mgh mv = 到达底端时的速率为:40/v m s =; (2)滑雪者由滑到斜面底端时重力的瞬时功率为:4 sin 30 1.210G P mg v W =???=?; (3)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律0sin 30mg ma =,可以得到:2 sin 305/a g m s =?= 根据速度与时间关系可以得到:0 8v t s a -= = 则重力的冲量为:3 4.810G I mgt 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。 2.如图所示,用0.5kg 的铁睡把钉子钉进木头里去,打击时铁锤的速度v =4.0m/s ,如果打击后铁锤的速度变为0,打击的作用时间是0.01s (取g =10m/s 2),那么:

最新高中物理动量定理专题训练答案

最新高中物理动量定理专题训练答案 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 =+ 222111222 A 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: 2211 222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2C N 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.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停

第十六章 动量守恒定律知识点总结

第十六章 动量守恒定律知识点总结 一、动量和动量定理 1、动量P (1)动量定义式:P=mv (2)单位:kg ·m/s (3)动量是矢量,方向与速度方向相同 2、动量的变化量ΔP 12P -P P =? (动量变化量=末动量-初动量) 注意:在求动量变化量时,应先规定正方向,涉及到的矢量的正负根据规定的正方向确定。 3/冲量 (1)定义式:I=Ft 物体所受到的力F 在t 时间内对物体产生的冲量为F 与t 的乘积 (2)单位:N ·s (2)冲量I 是矢量,方向跟力F 的方向相同 4、动量定理 (1)表达式:12P -P I =(合外力对物体的冲量=物体动量的变化量) 注意:应用动量定理时,应先规定正方向,涉及到的矢量的正负根据规定的正方向确定。 二、动量守恒定律 1、系统内力和外力 相互作用的两个(或多个)物体,组成一个系统,系统内物体之间的相互作用力,称为内力;系统外其他物体对系统内物体的作用力,称为外力。 2、动量守恒定律: (1)内容:如果一个系统不受外力,或者受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。 (2)表达式:22112211v m v m v m v m '+'=+ (两物体相互作用前的总动量=相互作用后的总动量) (3)对条件的理解: ①系统不受外力或者受外力合力为零 ②系统所受外力远小于系统内力,外力可以忽略不计 ③系统合外力不为零,但是某个方向上合外力为零,则系统在该方向上总动量守恒 三、碰撞 1、碰撞三原则: (1)碰前后面的物体速度大,碰后前面的物体速度大,即:碰前21v v ?,碰后21 v v '?'; (2)碰撞前后系统总动量守恒 (3)碰撞前后动能不增加,即222211222211v m 2 1v m 21v m 21v m 21'+'≥+ 2、碰撞的分类Ⅰ (1)对心碰撞:两物体碰前碰后的速度都沿同一条直线。 (2)非对心碰撞:两物体碰前碰后的速度不沿同一条直线。

高中物理动量定理试题经典及解析

高中物理动量定理试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略

动量定理知识点总结及随堂练习资料讲解

动量定理与动量守恒 一、动量和冲量 1.动量——物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv ⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。 ⑵动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。 ⑶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。 (4)研究一条直线上的动量要选择正方向 2.动量的变化:p p p -'=? 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。 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。 2.冲量——力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft (1)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。 (2)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定。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。 (3)高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。 (4)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。 (5)必须清楚某个冲量是哪个力的冲量 (6)求合外力冲量的两种方法: A 、求合外力,再求合外力的冲量 B 、先求各个力的冲量,再求矢量和 二、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 ⑴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)。 ⑵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。 ⑶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)。动量定理和牛顿第二定律的联系与区别 ①、ma t mv mv F =-12=合 形式可以相互转化

动量、动量守恒定律知识点总结

1 / 3 选修3-5动量知识点总结 一、对冲量的理解 1、I =Ft :适用于计算恒力或平均力F 的冲量,变力的冲量常用动量定理求。 2、I合 的求法: A 、若物体受到的各个力作用的时间相同,且都为恒力,则I 合=F 合.t B 、若不同阶段受力不同,则I 合为各个阶段冲量的矢量和。 1、意义:冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用,动量反映了物体的运动状态。 2、矢量性:ΔP的方向由v ?决定,与1p 、2p 无必然的联系,计算时先规定正方向。 三、对动量守恒定律的理解: 1、研究对象:相互作用的物体所组成的系统 2、条件: A 、理想条件:系统不受外力或所受外力有合力为零。 B 、近似条件:系统内力远大于外力,则系统动量近似守恒。 C 、单方向守恒:系统单方向满足上述条件,则该方向系统动量守恒。 结论:等质量 弹性正碰 时,两者速度交换。 依据:动量守恒、动能守恒 五、判断碰撞结果是否可能的方法: 碰撞前后系统动量守恒;系统的动能不增加;速度符合物理情景。 动能和动量的关系:m p E K 22 = K mE p 2= 六、反冲运动: 1、定义:静止或运动的物体通过分离出一部分物体,使另一部分向反方向运动的现象叫反冲运动。 2、规律:系统动量守恒 3、人船模型: 条件:当组成系统的2个物体相互作用前静止,相互作用过程中满足动量守恒。 七、临界条件: “最”字类临界条件如压缩到最短、相距最近、上升到最高点等的处理关键是——系统各组成部分具有共同的速度v 。 八、动力学规律的选择依据: 1、题目涉及时间t,优先选择动量定理; 2、题目涉及物体间相互作用,则将发生相互作用的物体看成系统,优先考虑动量守恒; 3、题目涉及位移s,优先考虑动能定理、机械能守恒定律、能量转化和守恒定律; 4、题目涉及运动的细节、加速度a,则选择牛顿运动定律+运动学规律; 九、表达规范:说明清楚研究对象、研究过程、规律、规定正方向。 典型练习 一、基本概念的理解:动量、冲量、动量的改变量 1、若一个物体的动量发生了改变,则物体的( ) A、速度大小一定变了 B 、速度方向一定变了 C 、速度一定发生了改变 D 、加速度一定不为0 2、质量为m 的物体从光滑固定斜面顶端静止下滑到底端,所用的时间为t , 斜面倾角为θ。则( ) A 、物体所受支持力的冲量为0 B 、物体所受支持力冲量为θcos mgt C 、重力的冲量为mgt D 、物体动量的变化量为 θsin mgt 3、在光滑水平面上水平固定放置一端固定的轻质弹簧,质量为 m 的小球沿弹簧所位于的直线方向以速度v 运动,并和弹簧发生碰撞,小球和弹簧作用后又以相同的速度反弹回去。在球和弹簧相互作用过程中,弹簧对小球的冲量I 的大小和弹簧对小球所做的功W 分别为: A 、I =0、 W =mv 2 B 、I=2mv 、W = 0 C 、I =m v、 W = mv 2/2 D 、I=2mv 、 W = mv 2 /2 二、动量定理的应用: 4、下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化相等的是:( ) A 、匀速圆周运动 B 、自由落体运动 C 、平抛运动 D、匀减速直线运动

高中物理动量定理试题经典及解析(1)

高中物理动量定理试题经典及解析(1) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.北京将在2022年举办冬季奥运会,滑雪运动将速度与技巧完美地结合在一起,一直深受广大观众的欢迎。一质量为60kg 的运动员在高度为80h m =,倾角为30θ=?的斜坡顶端,从静止开始沿直线滑到斜面底端。下滑过程运动员可以看作质点,收起滑雪杖,忽略摩擦阻力和空气阻力,g 取210/m s ,问: (1)运动员到达斜坡底端时的速率v ; (2)运动员刚到斜面底端时,重力的瞬时功率; (3)从坡顶滑到坡底的过程中,运动员受到的重力的沖量。 【答案】(1)40/m s (2)41.210W ?(3)34.810N s ?? 方向为竖直向下 【解析】 【分析】 (1)根据牛顿第二定律或机械能守恒定律都可以求出到达底端的速度的大小; (2)根据功率公式进行求解即可; (3)根据速度与时间关系求出时间,然后根据冲量公式进行求解即可; 【详解】 (1)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,系统机械能守恒:212 mgh mv = 到达底端时的速率为:40/v m s =; (2)滑雪者由滑到斜面底端时重力的瞬时功率为:4 sin 30 1.210G P mg v W =???=?; (3)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律0sin 30mg ma =,可以得到:2 sin 305/a g m s =?= 根据速度与时间关系可以得到:0 8v t s a -= = 则重力的冲量为:3 4.810G I mgt 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。 2.一质量为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v 0=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7m/s ,碰后以5m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10 m/s 2.

动量定理知识点与题型解析

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

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略不计),测得前后两块质量之比为1:4,且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能,则两块落地点间的距离是多少? 【答案】(1)1550N ;(2)900m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ,设礼花弹上升时间为t ,则: 212 h gt = 解得 6s t = 对礼花弹从发射到抛到最高点,由动量定理 00()0Ft mg t t -+= 其中 00.2s t = 解得 1550N F = (2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2,对应的水平速度大小分别为v 1、v 2,则: 在最高点爆炸,由动量守恒定律得 1122m v m v = 由能量守恒定律得 2211221122E m v m v = + 其中 121 4m m = 12m m m =+ 联立解得 1120m/s v =

230m/s v = 之后两物块做平抛运动,则 竖直方向有 212 h gt = 水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得 s=900m 2.在距地面20m 高处,某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体,不计空气阻力(g 取10m /s 2)。求 (1)物体从抛出到落到地面过程重力的冲量; (2)落地时物体的动量。 【答案】(1)20N ?s ,方向竖直向下(2 )m/s ?, 与水平方向的夹角为45° 【解析】 【详解】 (1)物体做平抛运动,则有: 212 h gt = 解得: t =2s 则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量 I=mgt =1×10×2=20N?s 方向竖直向下。 (2)在竖直方向,根据动量定理得 I=p y -0。 可得,物体落地时竖直方向的分动量 p y =20kg?m/s 物体落地时水平方向的分动量 p x =mv 0=1×20=20kg?m/s 故落地时物体的动量 m/s p = =? 设落地时动量与水平方向的夹角为θ,则 1y x p tan p θ= = θ=45°

高中物理二轮复习 专项训练 物理动量定理

高中物理二轮复习 专项训练 物理动量定理 一、高考物理精讲专题动量定理 1.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5m 的位置B 处是一面墙,如图所示,物块以v 0=9m/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7m/s ,碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10m/s 2. (1)求物块与地面间的动摩擦因数μ; (2)若碰撞时间为0.05s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F . 【答案】(1)0.32μ= (2)F =130N 【解析】 试题分析:(1)对A 到墙壁过程,运用动能定理得: , 代入数据解得:μ=0.32. (2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:F △t=mv′﹣mv , 代入数据解得:F=130N . 2.如图所示,一个质量为m 的物体,初速度为v 0,在水平合外力F (恒力)的作用下,经过一段时间t 后,速度变为v t 。 (1)请根据上述情境,利用牛顿第二定律推导动量定理,并写出动量定理表达式中等号两边物理量的物理意义。 (2)快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。请运用所学物理知识分析说明这样做的道理。 【答案】详情见解析 【解析】 【详解】 (1)根据牛顿第二定律F ma =,加速度定义0i v v a t -=解得 0=-i Ft mv mv 即动量定理, Ft 表示物体所受合力的冲量,mv t -mv 0表示物体动量的变化 (2)快递物品在运送途中难免出现磕碰现象,根据动量定理 0=-i Ft mv mv 在动量变化相等的情况下,作用时间越长,作用力越小。充满气体的塑料袋富有弹性,在

动量定理模块知识点总结

动量定理模块知识点总结 、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 v i 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)

5. 一质量为m 的小球,以初速度 v o 沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为 30°的固定斜面上,并立即反方向弹 3 回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的 ,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小。 4 解.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 o ,如右图?由此得V =2V o ① 3 碰撞过程中,小球速度由 V 变为反向的一V.碰撞时间极短, 4 可不计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为 , 3、 I m(—v) mv ② 4 由①、②得 | 7 mv 0 ③ 2 面对钢球冲量的方向和大小为( A 向下, m(v i -V 2) B C 向上, m(v i -V 2) D 2. 一辆空车和一辆满载货物的同型号的汽车, 动只滑动)那么(C D ) A .货车由于惯性大,滑行距离较大 B C.两辆车滑行的距离相同 D D ) 、向下, 、向上, m(v i +V 2) m(v i +V 2) 在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶.紧急刹车后 .货车由于受的摩擦力较大,滑行距离较小 ?两辆车滑行的时间相同 3.一个质量为0.3kg 的小球,在光滑水平面上以 速 度大小为 4m/s 。则碰撞前后墙对小球的冲量大小 (即车轮不滚 6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的 I 及碰撞过程中墙对小球做的功 W 分别为(A ) A. I= 3kg -m/s W = — 3J B. I= 0.6kg ? m/s W = — 3J C. 1= 3kg 4.如图i. 获得水平向右的速度 3m/s,以此刻为时间零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示, .在t i 、t 3时刻两物块达到共同速度 im/s 且弹簧都是处于压缩状态 .从t 3到t 4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长 .两物体的质量之比为 m : m = i : 2 .在t 2时刻两物体的动量之比为 P i : F 2 =i : 2 ? m/s W = D. 甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为 I= 0.6kg ? m/s W = 3J m 和m 的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上 .现使m 瞬时 从图象信息可得 (BC) A B C D

高中物理动量定理专题(问题详解)-word

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,无论是力的方向还是大小发生变化时,都不能用直接求出 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 可得, 即 (为末动量,P为初动量) 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: ①动量定理的表达式是矢量式,在应用时要注意规定正方向; 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; ④不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用与微观物体的高速运动。 5.应用: 在动量变化一定的条件下,力的作用时间越短,得到的作用力就越大,因此在需要增 大作用力时,可尽量缩短作用时间,如打击、碰撞等由于作用时间短,作用力都较大,如冲压工件; 在动量变化一定的条件下,力的作用时间越长,得到的作用力就越小,因此在需要减 小作用力时,可尽量延长作用时间,如利用海绵或弹簧的缓冲作用来延长作用时间,从而减小作用力,再如安全气囊等。 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合力的方向 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,

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