文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 2020届高三精准培优专练十一 动量和冲量、动量定理及其应用(考试版)

2020届高三精准培优专练十一 动量和冲量、动量定理及其应用(考试版)

2020届高三精准培优专练十一  动量和冲量、动量定理及其应用(考试版)
2020届高三精准培优专练十一  动量和冲量、动量定理及其应用(考试版)

培优点十一动量和冲量、动量定理及其应用

一、考点分析

1.本部分内容改为必考后,一般是以较容易或中等难度的选择题或计算题出现,可单独考查,也可和动量守恒定律综合考查。

2.注意要点:

(1)注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性;(2)动量定理Ft=p′-p中“Ft”为合外力的冲量。

二、考题再现

典例1.(2019?全国I卷?16)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )

A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg

典例2.(2018?全国II卷?15)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )

A. 10 N

B. 102 N

C. 103 N

D. 104 N

三、对点速练

1.两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )

A.相同的速度B.相同的质量

C.相同的运动方向D.相同的加速度

2.2018年3月22日,一架中国国际航空CA03客机,从天津飞抵香港途中遭遇鸟击,飞机头部被撞穿约

一平方米的大洞,雷达罩被击穿,所幸客机及时安全着陆,无人受伤。若飞机飞行的速度为150 m/s,小鸟在空中的飞行速度非常小,与飞机的速度相比可忽略不计。已知小鸟的质量约为0.4 kg,小鸟与飞机的碰撞时间为6.0×10-4 s。则飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为( )

A.108 N B.105 N C.103 N D.102 N

3.用水平力F拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t1时刻撤去拉力F,物体做匀减速直线运动,到t2时刻停止。其速度—时间图象如图所示,且α>β,若拉力F做的功为W1,冲量大小

为I1;物体克服摩擦阻力F f做的功为W2,冲量大小为I2。则下列选项正确的是( )

A.W1>W2;I1>I2B.W1<W2;I1>I2

C.W1<W2;I1<I2D.W1=W2;I1=I2

4.质量为1 kg的物体静止在水平面上,t=0时受到水平拉力F的作用开始运动,F随时间t变化的关系图象如图所示。已知t=4 s时物体刚好停止运动,取g=10 m/s2,以下判断正确的是( )

A.物体所受摩擦力为3 N

B.t=2 s时物体的速度最大

C.t=3 s时物体的动量最大

D.物体的最大动能为2 J

5.某人站在与电脑连接的力传感器上做原地纵向摸高训练,图甲是他做下蹲、起跳和回落动作的示意图,图中的小黑点表示人的重心。图乙是电脑上显示的力传感器所受压力随时间变化的图象,已知重力加速度g =10 m/s2,空气阻力不计,则根据图象分析可知( )

A .b 到c 的过程中,人始终处于超重状态

B .人从起跳到双脚离开力传感器的过程中,重力的冲量大小为240 N·s

C .人跳起的最大高度为1.8 m

D .起跳过程中人做的功大于360 J

6.目前,我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶,某公司对汽车性能进行了一项测试,让质量为m 的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现,下坡时若关掉油门,则汽车的速度保持不变;若以恒定的功率P 上坡,则从静止启动做加速运动,发生位移s 时速度刚好达到最大值v m 。设 汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变,下列说法正确的是( ) A .关掉油门后的下坡过程,汽车的机械能守恒

B .关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力的冲量为零

C .上坡过程中,汽车速度由m 4v 增至m 2v ,所用的时间可能等于2

m

332mv P

D .上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度v m ,所用时间一定小于

m

2s

v 7.(多选)如图,斜面倾角为O ,x AP =2x PB ,斜面上AP 段光滑,PB 段粗糙。一可视为质点的小物体从顶端A 由静止释放,沿斜面下滑到底端B 时速度为零,下列说法正确的是( ) A .小物体在AP 段和PB 段运动的加速度大小之比为1∶2 B .小物体在AP 段和PB 段运动的时间之比为1∶1 C .小物体在AP 段和PB 段合外力做功绝对值之比为1∶1 D .小物体在AP 段和PB 段受合外力的冲量大小之比为2∶1

8.(多选)一个篮球被竖直向上抛出后又落回到拋出点。假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小与其运动的速度大小成正比,下列判断正确的是( )

A .上升过程中重力的冲量大小等于下降过程中重力的冲量大小

B.篮球运动的过程中加速度一直减小

C.上升过程中空气阻力做的功等于下降过程中阻力做的功

D.上升过程中空气阻力的冲量大小等于下降过程中空气阻力的冲量大小

9.(多选)如图所示,质量M=2 kg、长L=1.5 m的木板静止在光滑的水平面上,木板上右端放着一可视为质点的小滑块,小滑块的质量m=1 kg,小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。若用水平拉力F作用在木板上,取g=10 m/s2,则下列说法正确的是( )

A.F=8 N时,小滑块与木板保持相对静止

B.F=10 N时,小滑块与木板发生相对滑动

C.F=12 N时,小滑块从木板上滑下所需的时间为2 s

D.F=12 N时,小滑块从木板上滑下时木板的动量大小为10 kg?m/s

10.跳台滑雪是冬奥会上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=50 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/s2,到达B点时速度v B=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。

(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I的大小;

(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。

11.滑冰是青少年喜爱的一项体育运动。如图,两个穿滑冰鞋的男孩和女孩一起在滑冰场沿直线水平向右滑行,某时刻他们速度均为v0=2 m/s,后面的男孩伸手向前推女孩一下,作用时间极短,推完后男孩恰好停下,女孩继续沿原方向向前滑行。已知男孩、女孩质量均为m=50 kg,假设男孩在推女孩过程中消耗的

体内能量全部转化为他们的机械能,求男孩推女孩过程中:

(1)女孩受到的冲量大小;

(2)男孩消耗了多少体内能量?

答 案

典例1.【解析】设该发动机在t s 时间内,喷射出的气体质量为m ,根据动量定理,Ft =mv ,可知,在1 s 内喷射出的气体质量30 1.610m F

m t v

===?kg ,故选B 。 【答案】B

典例2.【解析】设鸡蛋落地瞬间的速度为v ,每层楼的高度大约是3 m ,由动能定理:21

2

mgh mv =

,解得:m/s v =,落地时受到自身的重力和地面的支持力,规定向上为正,由动量定理可知:(F -mg )t =0-(-

mv ),解得:F ≈1000 N ,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N ,故C 正确。 【答案】C

1.【答案】C

【解析】动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,故方向一定相同,而大小p mv =,如果质量不

三、对点速练

二、考题再现

同,则速度不同,如果速度不同,则质量不同,故A 、B 错误,C 正确;动量相同,加速度不一定相同,D 错误。 2.【答案】B

【解析】可以认为撞击前鸟的速度为零,撞击后鸟与飞机的速度相等,飞机速度v =150 m/s ,撞击过程可以认为鸟做匀加速直线运动,对鸟,由动量定理得Ft =mv -0,代入数据可得F =1.0×105 N ,故B 正确。 3.【答案】D

【解析】从t =0到t =t 2时间内,由动能定理:W 1?W 2=0,得:W 1=W 2;从t =0到t =t 2时间内,由动量定理:I 1?I 2=0,得:I 1=I 2,故D 正确,ABC 错误。 4.【答案】A

【解析】在0-4s 内由动量定理:0F I ft -=,其中的1422412N s 2

F I =?+??=?,解得f =3N ,选项A 正确;当F =f 时,加速度为零,此时速度最大,由图可知此时刻是t =2.5s 时刻,此时刻物体的动量也最大,选项

BC

错误;从开始到

t = 2.5s

时刻由动量定理:''

F I ft mv -=,其中的

142(34)0.59.75N s 2F I '=?+?+?=?,解得v =2.25m/s ,则最大动能为22k 11

1 2.25J 2.53J 22

E mv ==??=,

选项D 错误。 5.【答案】D

【解析】由图乙可知b 到c 的过程中,人先处于失重状态后处于超重状态,故A 错误;0.3~0.7s ,力传感器示数小于人的重力,人处于失重状态,即人在加速下蹲,1.0s 时力传感器示数为0,人离开力传感器,则人从起跳到双脚离开力传感器的过程对应时间少于0.3s ,人的重力为800N ,起跳过程重力的冲量大小小于240 N·s ,故B 错误;由图乙可知人跳起后在空中运动的时间为0.6s ,人跳起的最大高度h m =12gt 2=1

2×10×0.32m

=0.45m ,故C 错误;人离开力传感器时的速度:v =gt =3m/s ,人离开力传感器时获得的动能E k =1

2mv 2=

360 J ,起跳过程中重心升高了一定高度,所以起跳过程中人做的功大于360 J ,故D 正确。 6.【答案】D

【解析】关掉油门后的下坡过程,汽车的速度不变、动能不变,重力势能减小,则汽车的机械能减小,故A 错误;关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力大小不为零,时间不为零,则冲量不为零,故B 错误;

上坡过程中,汽车速度由m 4v 增至m 2v ,所用的时间为t ,根据动能定理可得:2

2

112224m m v v Pt fs m m ????

-=- ? ?????

解得2

332m mv fs

t P P

=

+,故C 错误;上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度v m ,功率不变,则速度增大、加速度减小,所用时间为t 1,则

12

m v t s ?<,解得12m s

t v <,故D 正确。 7.【答案】AC

【解析】已知2A P P B x x =,将PB 逆向视为初速度为零的匀加速直线运动,根据22

02v v ax -=,

21222p Ap BP v a x a x ==;所以小物体在AP 段和PB 段运动的加速度大小之比为1:2,故选项A 正确;根据v

=at ,加速度之比为1:2,所以小物体在AP 段和PB 段运动的时间之比为2:1,故选项B 错误;根据动能定理知k W E =?,AP 段和PB 段的动能变化绝对值相等,小物体在AP 段和PB 段合外力做功绝对值之比为1:1,故选项C 正确;加速度之比为1:2,根据F =ma 知小物体在AP 段和PB 段合外力之比为1:2,根据冲量I =Ft ,所以小物体在AP 段和PB 段受合外力的冲量大小之比为1:1,故选项D 错误。 8.【答案】BD

【解析】上升过程,空气阻力向下,根据牛顿第二定律,有:mg +f =ma 1;下降过程,空气阻力向上,根据牛顿第二定律,有:mg -f ′=ma 2;由于阻力大小与其运动的速度大小成正比,而在运动过程中,阻力先向下,再向上,故加速度一直减小,故B 正确;根据运动过程可知,上升过程的平均速度大于下降过程的平均速

度,所以有t 1<t 2,故上升过程中重力的冲量大小要小于下降过程中重力的冲量大小,故A 错误;由于阻力随速度的变化而变化,所以上升过程的平均阻力较大,由于上升和下降过程的位移大小相同,因此阻力做功不同,故C 错误;设t 时刻物体的速度大小为v ,经过极短△t 时间,空气阻力的冲量为△I f ,则由题意知,空气阻力大小为 f =kv ;△I f =f △t =kv △t =k △x ;等式两边求和,得:∑△I f =∑k △x =kx ;则得I f =kx ;因为上升与下降两个过程中,物体通过的距离x 相等,故知两个过程空气阻力冲量大小相等,故D 正确。 9.【答案】BD

【解析】以小滑块为研究对象,由牛顿第二定律m mg ma μ=,得小滑块的最大加速度为2m 2m/s a g μ==,以整体为研究对象,小滑块在木板上滑动时的最小拉力为0m ()6N F M m a =+=,A 项错误,B 项正确;若F =12N ,则木板的加速度大小为25m /s F mg M a μ-==,由221122m L at a t =-得小滑块从木板上滑下所需的时

间为t =1s ,C 项错误;小滑块从木板上滑下时,木板的动量大小为()10kg m /s p F mg t μ=-=?,D 项正确。 10.【解析】(1)根据匀变速直线运动公式,有 22

100m 2B A L a

-==v v

(2)根据动量定理,有I =mv B -mv A = 1500N·s

(3)运动员经C 点时的受力分析如图。根据动能定理,运动员在BC 段运动的过程中,有

2211

22

C B mgh mv mv =-

根据牛顿第二定律,有2

N C v F mg m R -=

得:F N =3250N 。

11.【解析】(1)男孩和女孩之间的作用力大小相等,作用时间相等,故女孩受到的冲量等于男孩受到的冲量。 对男孩,由动量定理得:I =△P =0-mv 0=-50×2=-100N?s , 所以女孩受到的冲量大小为100N?s ; (2)对女孩,由动量定理得100=mv 1-mv 0, 故作用后女孩的速度1100502

m/s 4m/s 50

v +?=

= 根据能量守恒知,男孩消耗的能量为

221011125016504200J 222

E mv mv =-?=??-?=。

冲量动量动量定理练习题(带答案)

2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理 1.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2.以下判断正确的是( ) A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·s B.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0 C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0 D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N·s 解析:小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量I=0-(-mv0)=10 N·s,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量为:I=Δp=mv-(-mv0)=20 N·s,D正确,B、C均错误. 答案:AD 2.如图所示,倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端.如果让传 送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动,同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送带保持静止时相比( ) A.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量变大 B.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量不变

C.木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做的功变大 D.木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值将变大 解析:传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动,对木块来说,所受滑动摩擦力大小不变,方向沿斜面向上;木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变,所以选项A错,选项B 正确.木块克服摩擦力做的功也不变,选项C错.传送带转动时,木块与传送带间的相对位移变大,因摩擦而产生的内能将变大,选项D正确. 答案:BD 3.如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B 的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静置一小球 C,A、B、C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做 圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时冲量必须满足( ) A.最小值m4gr B.最小值m5gr C.最大值m6gr D.最大值m7gr 解析:在最低点,瞬时冲量I=mv0,在最高点,mg=mv2/r,从最低点到最高点,mv20/2=mg×2r+mv2/2,解出瞬时冲量的最小值为m5gr,故选项B对;若在最高点,2mg=mv2/r,其余不变,则解出瞬时冲量的最大值为m6gr. 答案:BC

动量、冲量及动量守恒定律

动量、冲量及动量守恒定律

动量和动量定理 一、动量 1.定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量;公式p=m v; 2.矢量性:方向与速度的方向相同.运算遵循平行四边形定则. 3.动量的变化量 (1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式). (2)动量始终保持在一条直线上时的运算:选定一个正方向,动量、动量的变化量用带有正负号的数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正负号仅代表方向,不代表大小). 4.与动能的区别与联系: (1)区别:动量是矢量,动能是标量. (2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物 理量,大小关系为E k=p2 2m或p=2mE k. 二、动量定理 1.冲量 (1)定义:力与力的作用时间的乘积.公式:I=

Ft.单位:牛顿·秒,符号:N·s. (2)矢量性:方向与力的方向相同. 2.动量定理 (1)内容:物体在一个运动过程中始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量. (2)公式:m v′-m v=F(t′-t)或p′-p=I.3.动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力,要增大这种冲击力就要设法减少冲击力的作用时间.要防止冲击力带来的危害,就要减小冲击力,设法延长其作用时间.(缓冲) 题组一对动量和冲量的理解 1.关于物体的动量,下列说法中正确的是() A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向 B.物体的动能不变,其动量一定不变 C.动量越大的物体,其速度一定越大 D.物体的动量越大,其惯性也越大 2.如图所示,在倾角α=37°的斜面上, 有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下,物 体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2

动量、冲量和动量定理

高二物理选修3-5第一章选编:熊美先审核:高二物理备课组课型:新授课时间_____ 班级_____ 小组_____ 姓名_____ 组内评价_____ 教师评价_____ 第一节动量、冲量和动量定理 三维目标 (一)知识与技能 1、理解动量和动量变化的矢量性,会计算一条直线上的物体动量的变化。 2、理解冲量的意义和动量定理及其表达式。 3、能利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 4、理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。 (二)过程与方法 在理解动量定理的确切含义的基础上正确区分动量改变量与冲量。 (三)情感、态度与价值观 培养逻辑思维能力,培养逻辑思维能力,会应用动量定理分析计算有关问题。 教学重点:动量、冲量的概念和动量定理。 教学难点:动量的变化。 课前预习 1.冲量:在物理学中,物体受到的_____与力的__________的乘积叫做力的冲量,用公式表示为I=______,冲量是____量,它的方向跟_____的方向相同,在国际单位制中的单位是______,符号是______。 2.动量:物体的______和______的乘积叫做动量,用公式表示为p=_____,动量是-____量,它的方向跟______的方向相同,在国际单位制中的单位是_________,符号是- ______。 3.动量的变化量:Δp=______,Δp是_____量,Δp的方向与_____的方向相同。 4.动量定理:物体所受_______的冲量等于物体_______________,这个结论叫动量定理。 5.动量定理的应用 (1)物体的动量变化一定的情况下:力作用时间越短,力就越_____; 作用时间越长,力就越_____。 (2)作用力一定的情况下:力的作用时间越长,动量的变化就越 _____;力的作用时间越短,动量变化就越_____。 新课引入 如图1所示,一个大人从你身旁走过,不小心碰了你一下,可以使你打个趔趄,甚至摔倒,大人则安然无事。但是,如果碰你的是个小孩,尽管他走得跟那个大人一样快,打趔趄甚至摔倒的可能就是他。根据前面所学习的牛顿第三定律知,大人和小孩受到的作用力的大小是相等的,那么两者为什么出现了不同的情况?可见,当我们考虑一个物体的运动效果时,只考虑运动速度是不够的,还必须把物体的质量考虑进去,那么mv是描述什么的物理量? 课堂探究 一、动量 1、概念:p=______,动量是_____量,它的方向与物体运动速度的方向一致。只要m 的大小、v的大小和方向三者中任一因素发生了变化,物体的动量就改变。 2、思考:(1)动量除了具有矢量性外,还有什么性质?

动量、冲量和动量定理(高三)

动量动量守恒 目的要求:掌握动量、冲量等概念,着重抓住动量定理、动量守恒定律运用中的矢量性、同时性、相对性和普适性,掌握其基本运用方法,特别是与能量相结合的问题。 动量、冲量和动量定理 一、动量 1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。单位是kg·m/s; 2、动量和动能的区别和联系 ①动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。即动量相同而质量不同的物体,其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量不同。 ②动量是矢量,而动能是标量。因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。 ③因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体受到外力的冲量;动能是标量,引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。 ④动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mE k 3、动量的变化及其计算方法 动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法: (1)ΔP=P t一P0,主要计算P0、P t在一条直线上的情况。 (2)利用动量定理ΔP=F·t,通常用来解决P0、P t;不在一条直线上或F为恒力的情况。 二、冲量 1、冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量.是矢量,如果在力的作用时间内,力的方向不变,则力的方向就是冲量的方向;冲量的合成与分解,按平行四边形法则与三角形法则.冲量不仅由力的决定,还由力的作用时间决定。而力和时间都跟参照物的选择无关,所以力的冲量也与参照物的选择无关。单位是N·s; 2、冲量的计算方法 (1)I=F·t.采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。 (2)利用动量定理Ft=ΔP.主要解决变力的冲量计算问题,但要注意上式中F为合外力(或某一方向上的合外力)。 三、动量定理 1、动量定理:物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化.Ft=mv/一mv或Ft=p/-p;该定理由牛顿第二定律推导出来:(质点m在短时间Δt内受合力为F合,合力的冲量是F合Δt;质点的初、未动量是mv0、mv t,动量的变化量是ΔP=Δ(mv)=mv t-mv0.根据动量定理得:F合=Δ(mv)/Δt) 2.单位:牛·秒与千克米/秒统一:l千克米/秒=1千克米/秒2·秒=牛·秒;

冲量,动量定理教案

动量定理 1.动量 (1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,p =mv 动量的单位:kg ·m/s. (2)物体的动量表征物体的运动状态,其中的速度为瞬时速度,通常以地面为参考系. (3)动量是矢量,其方向与速度v 的方向相同. 两个物体的动量相同含义:大小相等,方向相同. (4)注意动量与动能的区别和联系: 动量、动能和速度都是描述物体运动的状态量; 动量是矢量,动能是标量; 动量和动能的关系是:p 2=2mE k . 2.动量的变化量 (1)Δp =p t -p 0. (2)动量的变化量是矢量,其方向与速度变化Δv 的方向相同,与合外力冲量的方向 相同,跟动量的方向无关. (3)求动量变化量的方法: ①定义法 Δp =p t -p 0=mv 2-mv 1; ②动量定理法 Δp =Ft . 3.冲量 (1)定义:力和力的作用时间的乘积,叫做该力的冲量 I =Ft ,冲量的单位:N ·s. (2)冲量是过程量,它表示力在一段时间内的累积作用效果. (3)冲量是矢量,其方向由力的方向决定.如果在作用时间内力的方向不变,冲量的 方向就与力的方向相同. (4)求冲量的方法: ①定义法 I =Ft (适用于求恒力的冲量); ②动量定理法 I =Δp . 4、动量定理 (1)物体所受合外力的冲量,等于这个物体动量的增加量,这就是动量定理. 表达式为:Ft =p p -' 或 Ft =mv v m -' (2)动量定理的研究对象是单个物体或可视为单个物体的系统. 当研究对象为物体系时,物体系总动量的增量等于相应时间内物体系所受的合外 力的冲量. 所谓物体系总动量的增量是指系统内各物体的动量变化量的矢量和. 所谓物体系所受的合外力的冲量是指系统内各物体所受的一切外力的冲量的矢量和,而 不包括系统内部物体之间的相互作用力(内力)的冲量;这是因为内力总是成对出现的,而 且它们的大小相等、方向相反,其矢量和总等于零. (3)动量定理公式中的F 是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.它可以是 恒力,也可以是变力. 当合外力为变力时,F 应该是合外力对作用时间的平均值. 说明: ①在打击和碰撞问题中,物体之间的相互作用力的很大,大小变化很快,作用时间

动量和冲量 动量定理

No27动量和冲量动量定理 第五章动量和动量守恒 一、选择题(每小题6分,共48分) 1.子弹水平射人一个置于光滑水平面上的木块的过程中;下列说法正确的是( ) A.子弹对木板的冲量必定大于术块对子弹的冲量 B.子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等,方向相反 C.子弹和木块的动量改变量大小相等,方向相反 D.当子弹和木块达到相同速度后,子弹和木块的动量大小相等,方向相反 2.下列说法中正确的是( ) A.物体所受合外力越大,其动量变化一定越大 B.物体所受合外力越大,其动量变化一定越快 C.物体所受合外力的冲量越大,其动量变化一定越大 D.物体所受合外力的冲量越大,其动量一定变化得越快 3.在物体(质量不变)运动过程中,下列说法正确的是( ) A.动量不变的运动,一定是匀速运动 B.动量大小不变的运动,可能是变速运动 C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量值等(不为零),那么该物体一定做匀变速运动 D.若某一个力对物体做功为零,则这个力对该物体的冲量也一定为零 4.放在水平桌面上的物体质量为m,用一个F牛的水平推力推它t秒钟,物体始终不动,那么在t秒内,推力对物体的冲量应为( ) A.0 B.Ft C.mgt D.无法计算 5.如图27—1所示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 自由下落,到达斜面底端的过程中,两个物体具 有的相同的物理量是( ) A.重力的冲量 B.合力的冲量 C.弹力的冲量 D,以上几个量都不同 6.如图27—2所示,木块A和B叠放于水平面上,轻推木块A,B会跟着A一起运动,猛击A时,B则不再跟着A一块运动。以上事实说明( ) A.轻推A时,A对B的冲量小 B.轻推A时,A对B的冲量大 C.猛击A的,A对B的作用力小 D.猛击A对,A对B的作用力大

2动量和动量定理

2动量和动量定理 学 习目标知识脉络 1.知道动量的概念,知 道动量和动量变化量均 为矢量,会计算一维情 况下的动量变化量.(重 点) 2.知道冲量的概念,知 道冲量是矢量.(重点) 3.知道动量定理的确切 含义,掌握其表达 式.(重点、难点) 4.会用动量定理解释碰 撞、缓冲等生活中的现 象.(难点) 动量及动量的变化量 [先填空] 1.动量 (1)定义 物体的质量与速度的乘积,即p=m v. (2)单位 动量的国际制单位是千克米每秒,符号是kg·m/s. (3)方向 动量是矢量,它的方向与速度的方向相同. 2.动量的变化量 (1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式). (2)动量始终保持在一条直线上时的矢量运算:选定一个正方向,动量、动

量的变化量用带正、负号的数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅表示方向,不表示大小). [再判断] 1.动量的方向与物体的速度方向相同.(√) 2.物体的质量越大,动量一定越大.(×) 3.物体的动量相同,其动能一定也相同.(×) [后思考] 1.物体做匀速圆周运动时,其动量是否变化? 【提示】变化.动量是矢量,方向与速度方向相同,物体做匀速圆周运动时,速度大小不变,方向时刻变化,其动量发生变化. 2.在一维运动中,动量正负的含义是什么? 【提示】正负号仅表示方向,不表示大小.正号表示动量的方向与规定的正方向相同;负号表示动量的方向与规定的正方向相反. [合作探讨] 如图16-2-1所示,质量为m,速度为v的小球与挡板发生碰撞,碰后以大小不变的速度反向弹回. 图16-2-1 探讨1:小球碰撞挡板前后的动量是否相同? 【提示】不相同.碰撞前后小球的动量大小相等,方向相反. 探讨2:小球碰撞挡板前后的动能是否相同? 【提示】相同. 探讨3:小球碰撞挡板过程中动量变化量大小是多少? 【提示】2m v. [核心点击]

冲量动量动量定理

冲量、动量、动量定理 1、一帆船在静水中顺风飘行,风速为0v .问:船速多大时,风供给船的功率最大?设帆面是完全弹性面,且与风向垂直。(提示:空气碰到帆后按原来相对与帆的速度返回) 2、一盛水的容器沿倾斜角为θ的固定斜面向下滑动,从靠近容器底部的细管A 的管口向外喷水,水相对于容器速度为0v ,细管的内横截面积为S ,已知水和容器的总质量为M ,假设容器内水的质量可视为不变,水的密度是ρ,当容器下滑时,水面与斜面平行,试求容器底部与斜面间的动摩擦因数。 3、长为l ,质量为m 的柔然绳子放在水平桌面上,用手将绳子的一端以恒定的速度v 向上提起,求当提起高度为)(l x x <时手的拉力。 4、一根均匀柔软的链条悬挂在天花板上,且下端正好触地。若松开悬点,让链条自由下落,试证明,在下落过程中,链条对地板的作用力(约)等于已落在地板上的那段链条重的三倍。 5、如图所示,在光滑的水平面上静止放置两个相互接触的木块B A 、,质量分别为21m m 、。今有一子弹水平穿过木块B A 、的时间为21t t 、,试求最终木块B A 、运动的速度之比。 6、宇宙飞船在定向流动的陨石碎块粒子流中以速度v 迎着粒子流运行,然后飞船转头,开始以速度v 顺着粒子流方向运行,这时发动机的牵引力为原来的1/4。试求陨石粒子流的速度。设飞船可视为两端平坦的圆柱形,而粒子与飞船面的碰撞是完全弹性的。

动量、能量守恒、 1、如图所示,质量为m ,从高度为h ,质量为M 的光滑斜面顶端滑下,斜面的倾角为θ,放在光滑水平桌面上,问:(1)m 滑到底端时,M 后退了多少?(2)m 对M 做功多少? 2、如图所示,设重物A 和B 的质量分别为m A 和m B ,用柔软、不可伸长的轻绳相连跨过一轻质滑轮置于带平台的斜劈C 上,斜劈放在光滑地板上,质量为M 。试求,当A 沿斜面下移距离l 时,此斜劈C 移动了多少距离? 3、一个砂漏(古代的一种计时器)置于一个盘秤上,初始时瓶中的所有砂子都放在上面的容器里,如图所示。瓶的质量为M ,瓶中砂子的质量为m 。在t=0时,砂子开始流入下面的容器,砂子以质量变化率为常数( )m t l D =D 流下。画出t ≥0的全部时间内秤的读数W 与时 间t 的函数曲线。 4、由喷泉中喷出的水柱,把一个质量为m 的桶倒顶在空中,水以速率为0v 、恒定的质量曾率(单位时间内喷出的质量)k t m =??从地下射向空中。求垃圾桶可停留的最大高度。设水柱喷到桶底后以相同的速率返回。

冲量和动量、动量定理练习题.doc

一、冲量和动量、动量定理练习题 一、选择题 1.在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体,当物体着地时和地面碰撞时间为Δt,则这段时间内物体受到地面给予竖直方向的冲量为[ ] 2.如图1示,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自由滑下到达斜面底端的过程中,相同的物理量是[ ] A.重力的冲量 B.弹力的冲量 C.合力的冲量 D.刚到达底端的动量 E.刚到达底端时的动量的水平分量 F.以上几个量都不同 3.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是[ ] A.匀速圆周运动 B.自由落体运动 C.平抛运动 D.单摆的摆球沿圆弧摆动 4.质量相等的物体P和Q,并排静止在光滑的水平面上,现用一水平恒力推物体P,同时给Q物体一个与F同方向的瞬时冲量I,使两物体开始运动,当两物体重新相遇时,所经历的时间为[ ] A.I/F B.2I/F C.2F/I D.F/I 5.A、B两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过相等时间,则下述说法中正确的是[ ] A.A、B所受的冲量相同 B.A、B的动量变化相同

C.A、B的末动量相同 D.A、B的末动量大小相同 6.A、B两球质量相等,A球竖直上抛,B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下述说法中正确的是[ ] A.相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同 B.相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同 C.动量的变化率大小相等,方向相同 D.动量的变化率大小相等,方向不同 7.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是[ ] A.物体的动量等于物体所受的冲量 B.物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小 C.物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同 D.物体的动量变化方向与物体的动量方向相同 二、填空题 8.将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出,在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s,方向______;若将它以10m/s的速度水平抛出,在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s,方向______。 9.在光滑水平桌面上停放着A、B小车,其质量m A=2m B,两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧,当烧断细线弹簧弹开时,A车的动量变化量和B车的动量变化量之比为______。 10.以初速度v0竖直上抛一个质量为m的小球,不计空气阻力,则小球上升到最高点的一半时间内的动量变化为______,小球上升到最高点的一半高度内的动量变化为______(选竖直向下为正方向)。 11.车在光滑水平面上以2m/s的速度匀速行驶,煤以100kg/s的速率从上面落入车中,为保持车的速度为2m/s不变,则必须对车施加水平方向拉力______N。 12.在距地面15m高处,以10m/s的初速度竖直上抛出小球a,向下抛出小球b,若a、b 质量相同,运动中空气阻力不计,经过1s,重力对a、b二球的冲量比等于______,从抛出到到达地面,重力对a、b二球的冲量比等于______。 13.重力10N的物体在倾角为37°的斜面上下滑,通过A点后再经2s到斜面底,若物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,则从A点到斜面底的过程中,重力的冲量大小______N·s,方向______;弹力的冲量大小______N·S,方向______;摩擦力的冲量大小______N·s。方向______;合外力的冲量大小______N·s,方向______。 14.如图2所示,重为100N的物体,在与水平方向成60°角的拉力F=10N作用下,以2m/s的速度匀速运动,在10s内,拉力F的冲量大小等于______N·S,摩擦力的冲量大小等于______N·s。 15.质量m=3kg的小球,以速率v=2m/s绕圆心O做匀速圆周运动

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:22 21()222k mv p E mv m m === p =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 m t 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。 但是,动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。对于变力,动量定理中的F 应当理解为变力在作用时间内的平均值。 (3)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。另一类是作用力一定,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。 (4)应用I p =?求变力的冲量:如果物体受到变力作用,则不直接用I Ft =求变力的冲量,这时可以求出该力作用下的物体动量的变化p ?,等效代换变力的冲量I 。 (5)应用p Ft ?=求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化:曲线运动中物体速度方向时刻在改变,求动量变化21p p p ?=-需要应用矢量运算方法,比较复杂,如果作用力是恒力,可以求恒力的冲量,等效代换动量的变化。 【典型例题】 类型一、动量、动量变化量的计算 【高清课堂:动量 动量定理例1】 例1、质量为0.4kg 的小球沿光滑水平面以5m/s 的速度冲向墙壁,被墙以4m/s 的速度弹回,如图所示,求:这一过程中动量改变了多少?方向怎样? 举一反三 【变式】(2014 北京大兴模拟)篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球时,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以( ) A .减小球对手的冲量 B .减小球对手的冲击力 C .减小球的动量变化量 D .减小球的动能变化量 举一反三

冲量和动量、动量定理练习题 经典习题加定理说明

冲量和动量、动量定理练习题 一、动量与冲量 动量定理 1.动量 在牛顿定律建立以前,人们为了量度物体作机械运动的“运动量”,引入了动量的概念。当时在研究碰撞和打击问题时认识到:物体的质量和速度越大,其“运动量”就越大。物体的质量和速度的乘积mv 遵从一定的规律,例如,在两物体碰撞过程中,它们的改变必然是数值相等、方向相反。在这些事实基础上,人们就引用mv 来量度物体的“运动量”,称之为动量。 2.冲量 要使原来静止的物体获得某一速度,可以用较大的力作用较短的时间或用较小的力作用较长的时间,只要力F 和力作用的时间t ?的乘积相同,所产生的改变这个物体的速度效果就一样,在物理学中把F t ?叫做冲量。 3.质点动量定理 由牛顿定律,容易得出它们的联系:对单个物体: 01mv mv v m t ma t F -=?=?=? p t F ?=? 即冲量等于动量的增量,这就是质点动量定理。 在应用动量定理时要注意它是矢量式,速度的变化前后的方向可以在一条直线上,也可以不在一条直线上,当不在一直线上时,可将矢量投影到某方向上,分量式为: x tx x mv mv t F 0-=? y ty y mv mv t F 0-=? z tz z mv mv t F 0-=? 对于多个物体组成的物体系,按照力的作用者划分成内力和外力。对各个质点用动量定理: 第1个 1I 外+1I 内=10111v m v m t - 第2个 2I 外+2I 内=20222v m v m t - M M 第n 个 n I 外+n I 内=0n n nt n v m v m - 由牛顿第三定律: 1I 内+2I 内+……+n I 内=0 因此得到: 1I 外+2I 外+ ……+n I 外=(t v m 11+t v m 22+……+nt n v m )-(101v m +202v m +……0n n v m ) 即:质点系所有外力的冲量和等于物体系总动量的增量。 二、守恒定律 动量守恒定律是人们在长期实践的基础上建立的,首先在碰撞问题的研究中发现了它,随着实 践范围的扩大,逐步认识到它具有普遍意义, 对于相互作用的系统,在合外力为零的情况下,由牛顿第二定律和牛顿第三定律可得出物体的总动量保持不变。 即: t v m 11+t v m 22+……+n n v m =+'+'221 1v m v m ……n n v m ' 上式就是动量守恒定律的数学表达式。 三、功和功率 1功的概念 力和力的方向上位移的乘积称为功。即θcos Fs W = 式中θ是力矢量F 与位移矢量s 之间的夹角。功是标量,有正、负。外力对物体的总功或合外力对物体所做功等于各个力对物体所做功的代数和。 对于变力对物体所做功,则可用求和来表示力所做功,即 i si F W i θcos ?∑=

24动量与冲量、动量定理

24 动量与冲量、动量定理班,号,姓名 1.有关物体的动量,下列说法正确的是( ) A.某一物体的动量改变,一定是速度大小改变 B.某一物体的动量改变,一定是速度方向改变 C.某一物体的运动速度改变,其动量一定改变 D.物体的运动状态改变,其动量一定改变 2.对于力的冲量的说法,正确的是( ) A.力越大,力的冲量就越大 B.作用在物体上的力大,力的冲量不一定大 与其作用时间t1的乘积F1t1等于F2与其作用时间t2的乘积F2t2,则这两个冲量相同D.静置于水平地面上的物体受到水平推力F的作用,经过时间t仍处于静止,则此推力的冲量为零 3.物体做变速运动,则( ) A.物体的动量一定改变 B.物体的速度大小一定改变 C.物体所受合外力一定改变 D.一定有合外力,且一定是恒力 4.关于冲量和动量,下列说法中正确的是( ) A.冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B.动量是描述物体状态的物理量 C.冲量是物体动量变化的原因 D.冲量是描述物体状态的物理量 5.以速度v0竖直向上抛出一物体,空气阻力大小恒定,关于物体受到的冲量,以下说法正确的是( ) A.物体上升阶段和下降阶段所受的重力的冲量方向相反 B.物体上升阶段和下降阶段所受的空气阻力的冲量方向相反

C.物体在下落阶段受的重力的冲量大于上升阶段受的重力的冲量 D.物体从抛出到返回抛出点,物体所受空气阻力的总冲量为零 6.某物体在运动过程中,下列说法中正确的是( ) A.在任何相等时间内.它受到的冲量都相同,则物体一定做匀变速运动 B.如果物体的动量大小保持不变,则物体一定做匀速运动 C.只要物体的加速度不变,物体的动量就不变 D.只要物体动量对时间的变化率恒定,物体就作匀变速运动 7.使质量为2kg的物体做竖直上抛运动,4s后回到出发点,不计空气阻力,在此过程中物体动量的变化和所受的冲量分别是( ) ·m/s,方向竖直向下;80N·s方向竖直向上 ·m/s,方向竖直向上;80N·s,方向竖直向下 ·m/s和.方向均竖直向下 ·m/s和40N·s,方向均竖直向下 8.一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑,物体滑到最高点后又返回到斜面底部,则下述说法中正确的是( ) A.上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量 B.上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等 C.上滑过程中弹力的冲量为零 D.上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同 9.一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h 的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)( ). A.h越大,平均冲击力越大 B.h越小,平均冲击力越大 C.平均冲击力大小与h无关 D.若h一定,平均冲击力与小球质量成正比

动量冲量动量定理问题解决

《动量动量定理》问题解决 高考分析:分析近几年高考,动量定理、动量守恒定律与能量的综合应用是高考热点,题型以 计算题为主.2017年的高考考纲改为必考内容,预计2018会延续以前3-5的命题方向,动量守恒定律与力学的综合问题将会有所加强 自我检测:判断正误 (1)动量越大的物体,其运动速度越大.() (2)物体的动量越大,则物体的惯性就越大.() (3)一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变.() (4)动量是过程量,冲量是状态量.() (5)物体沿水平面运动,重力不做功,重力的冲量也等于零.() 考点1:对动量和冲量的理解 1、(2015·高考北京卷)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是() A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小 C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大 D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力 2、(2017·江苏六校联考)如图所示,在倾角为θ的斜面上,有一个质量为m的小滑块沿斜面向上滑动,经过时间t1,速度为零后又下滑,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是F f,在整个运动过程中,摩擦力对滑块的总冲量大小为____________,方向是____________;合力对滑块的总冲量大小为____________,方向是____________. 考点2:对动量定理的理解和应用 3、如图所示,一高空作业的工人重为600 N,系一条长为L=5 m的安全带,若工 人不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1 s,则安全带受的冲力是多少?(g取10 m/s2) 考向1对动量定理的理解 4.(2016·高考北京卷)(1)动量定理可以表示为Δp=FΔt,其中动量p和力F都是矢量.在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究.例如,质量为m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是v,如图1所示.碰撞过程中忽略小球所受重力. a.分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δp x、Δp y; b.分析说明小球对木板的作用力的方向. (2)激光束可以看做是粒子流,其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运 动.激光照射到物体上,在发生反射、折射和吸收现象的同时,也会对物体产生作用.光镊效应就是一个实例,激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒.一束激光经S点后被分成若干细光束,若不考虑光的反射和吸收,其中光束①和②穿过介质小球的光路如图2所示.图中O 点是介质小球的球心,入射时光束①和②与SO的夹角均为θ,出射时光束均与SO平行.请在下面两种情况下,分析说明两光束因折射对小球产生的合力的 方向. a.光束①和②强度相同; b.光束①比②强度大. 考向2、动量定理的应用 5.(2016·高考全国卷乙)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求: (1)喷泉单位时间内喷出的水的质量; (2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.

动量、冲量和动量定理

第七章动量动量守恒 考纲要求 1、动量、冲量、动量定理Ⅱ 2、动量守恒定律Ⅱ 说明:动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况 知识网络: 单元切块: 按照考纲的要求,本章内容可以分成两部分,即:动量、冲量、动量定理;动量守恒定律。其中重点是动量定理和动量守恒定律的应用。难点是对基本概念的理解和对动量守恒定律的应用。 §1 动量、冲量和动量定理 知识目标 一、动量 1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。单位是kg·m/s; 2、动量和动能的区别和联系 ①动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。即动量相同而质量不同的物体,其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量不同。 ②动量是矢量,而动能是标量。因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。 ③因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体受到外力的冲量;动能是标量,引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。 ④动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mE k 3、动量的变化及其计算方法 动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法: (1)ΔP=P t一P0,主要计算P0、P t在一条直线上的情况。

冲量和动量和动量定理

高一物理 第一单元 冲量和动量 动量定理 一、内容黄金组 1. 理解动量的概念,知道动量的定义,知道动量是矢量 2. 理解冲量的概念,知道冲量的定义,知道冲量是矢量 3. 知道动量的变化也是矢量,会正确计算一维的动量变化。 4. 理解动量定理的含义和表达式,能用动量定理解释现象和进行有关的计算。 二、要点大揭秘 1. 冲量I : (1) 定义力和作用时间的乘积称为冲量,矢量 (2) 表达式:I =Ft 单位 牛·秒 (3) 方向:在F 方向不变时,其方向与力的方向相同; (4) 物理意义:反映力的时间积累效果的物理量,是过程物理量,即冲量的大 小、方向都与过程有关,在作用力一定时,所经历的时间越长,冲量也越 大; (5) 提到冲量必须指明是那个力的冲量或合力的冲量。 (6) 冲量的定义式I =Ft 只适用于计算恒力(大小、方向均不变)的冲量,对 于的冲量一般不适用,但是,如果力F 的方向不变,而大小随时间作线性 变化,则可用力的平均值20t F F F +=来计算,因为2 0t F F F +=的成立条件是力F 随时间t 作线性变化。 2. 动量P : (1) 定义:运动物体质量和速度的乘积。 (2) 表达式:P =mv ,千克·米/秒; (3) 方向:与速度方向相同; (4) 物理意义:描述运动物体的状态量; (5) 动量是一个相对物理量,其大小、方向均与参照物的选取有关,通常情况 下,选取地球为参照物。 3. 对动量定理Ft=mv ’-mv 的认识 (1) 式中的Ft 是研究对象所受的合外力的总冲量,而不是某一个力的冲量, 合外力的总冲量等于所有外力在相同时间内的冲量的矢量和,当研究对象 所受到的所有外力在一条直线上,矢量和的计算简化为代数和的计算。 (2) 合外力的总冲量与物体动量的变化量相联系,与物体在某一时刻的动量没 有必然的联系,物体所受的合外力的冲量,是引起物体动量发生变化的原 因,必须说明,当物体速度的大小或方向发生变化,或两者均发生变化时, 物体的动量也就一定发生了变化。 (3) 动量定理是矢量式,物体动量变化量的方向与合外力的冲量方向相同,而 物体某一时刻的动量方向跟合外力冲量方向无必然联系,必须区别动量变 化量的方向与某一时刻的动量的方向。 (4) 动量的变化量是ΔP =p ’-p 是动量的矢量差,只有当物体做直线运动时, 物体运动过程中任意两个状态的动量的变化量ΔP 的计算才简化为代数 差,在这种情况下,必须事先建立正方向,与规定正方向相同的动量为为

冲量-动量动量定理练习题(带答案)复习课程

冲量-动量动量定理练习题(带答案)

2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理 1.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2.以下判断正确的是() A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·s B.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0 C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0 D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N·s 解析:小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量I=0-(-m v0)=10 N·s,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量为:I=Δp=m v-(-m v0)=20 N·s,D正确,B、C均错误. 答案:AD 2.如图所示,倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端.如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动,同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送带保持静止时相比() A.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量变大 B.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量不变 C.木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做的功变大 D.木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值将变大 解析:传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动,对木块来说,所受滑动摩擦力大小不变,方向沿斜面向上;木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变,所以选项A错,选项B 正确.木块克服摩擦力做的功也不变,选项C错.传送带转动时,木块与传送带间的相对位移变大,因摩擦而产生的内能将变大,选项D正确. 答案:BD 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

动量和冲量、动量定理

第一讲、动量和冲量动量定理 【基础再现】 一、动量和冲量 1、动量 (1)定义:运动物体的叫动量,p= ,动量的单位:。(2)物体的动量表征物体的运动状态,所以它是量,其中的速度为速度,通常以地面为参考面。 (3)动量是量,其方向与的方向相同,两物体的动量相同是必须大小相等,方向相同。 (4)动量和动能的区别 动量动能 相同点和速度一样都是描述物体运动状态的物理量,都是状态量。 不同点V的大小或方向改变都可以 让P变。是矢量 动量p的改变是力在时间上 的积累V的大小变,动能变。是标量动能Ek是力在空间(位移)上的积累 联系P2=2mEk 2、动量的变化 (1)△p=P t-P0=mv2-mv1(矢量式,注意方向) (2)是矢量,其方向和方向相同,与合外力方向,与动量的方向无关。由合外力方向决定。 (3)动量变化率 物体所受的合外力F等于物体动量变化率:。 3、冲量 (1)定义:,叫做该力的冲量,I= ,(适用恒力,变力用平均值,图像法)单位:。 (2)冲量是量,它表示力在一段时间上的积累。 (3)冲量是量,其方向由方向决定,如果在作用时间内力的方向不变,冲量的方向就与力的方向相同。求冲量时,一定要注意明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体的冲量。 (4)冲量和功的区别 冲量是矢量,功是矢量。冲量是力在时间上的积累,功是力在空间上的积累。 二、动量定理 (1)物体所受的,等于这个物体运动的,这就是动量定理。 表达式:F合= 。 (2)动量定理的研究对象是物体,或是单个物体的系统,但是高中只要求用来研究单个物体的冲量或动量变化。 (3)动量定理中F是物体所受的合外力。可以是恒力,也可以是变力。当合外力是变力时,可以先求出合外力的平均值再求冲量。 (4)运用 A、定性分析有关现象 B、定量计算有关物理量 ①两种类型 已知动量或是动量变化,求合外力的冲量。

4.1动量与冲量动量定理

第四讲 动量 角动量和能量 §4.1 动量与冲量 动量定理 4.1. 1.动量 在牛顿定律建立以前,人们为了量度物体作机械运动的“运动量”,引入了动量的概念,当时在研究碰撞和打击问题时认识到:物体的质量和速度越大,其“运动量”就越大,物体的质量和速度的乘积mv 遵从一定的规律,例如,在两物体碰撞过程中,它们的改变必然是数值相等、方向相反,在这些事实基础上,人们就引用mv 来量度物体的“运动量”,称之为动量, 4.1.2.冲量 要使原来静止的物体获得某一速度,可以用较大的力作用较短的时间或用较小的力作用较长的时间,只要力F 和力作用的时间t ?的乘积相同,所产生的改变这个物体的速度效果就一样,在物理学中把F t ?叫做冲量, 4.1.3.质点动量定理 由牛顿定律,容易得出它们的联系:对单个物体: 01mv mv v m t ma t F -=?=?=? p t F ?=? 即冲量等于动量的增量,这就是质点动量定理, 在应用动量定理时要注意它是矢量式,速度的变化前后的方向可以在一条直线上,也可以不在一条直线上,当不在一直线上时,可将矢量投影到某方向上,分量式为: x tx x mv mv t F 0-=? y ty y mv mv t F 0-=? z tz z mv mv t F 0-=? 对于多个物体组成的物体系,按照力的作用者划分成内力和外力,对各个质点用动量定理:

第1个 1I 外+1I 内=10111v m v m t - 第2个 2I 外+2I 内=20222v m v m t - M M 第n 个 n I 外+n I 内=0n n nt n v m v m - 由牛顿第三定律: 1I 内+2I 内+……+n I 内=0 因此得到: 1I 外+2I 外+ ……+n I 外=(t v m 11+t v m 22+……+nt n v m )-(101v m +202v m +……0n n v m ) 即:质点系所有外力的冲量和等于物体系总动量的增量, §4,2 角动量 角动量守恒定律 动量对空间某点或某轴线的矩,叫动量矩,也叫角动量, 它的求法跟力矩完全一样,只要把力F 换成动量P 即可,故B 点上的动量P 对原点O 的动量矩J 为 P r J ρρρ?= (OB r =) 以下介绍两个定理: (1).角动量定理: 质点对某点或某轴线的动量矩对时间的微商,等于作用在该质点上的力对比同点或同轴的力矩,即 M dt dJ = (M 为力矩), (2).角动量守恒定律 如果质点不受外力作用,或虽受外力作用,但诸外力对某点的合力矩为零,则对该点来讲,质点的动量矩J 为一恒矢量,这个关系叫做角动量守恒定律 即 r

相关文档
相关文档 最新文档