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动量、动量定理

动量、动量定理

跟踪练习1 (2007·广东)机车从静止开始沿平直轨道做匀加速直线运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法中正确的是( )

A.机车输出功率逐渐增大

B.机车输出功率不变

C.在任意两相等的时间内,机车动能变化相等

D.在任意两相等的时间内,机车动量变化的大小相等

跟踪练习2 如图所示,光滑水平的地面上静置一质量为M的又足够长的木板A,在木板的A的左端有一质量为m的小物体B,它的初速度为v0,与木板的动摩擦因素为μ.求小物体B在木板A上相对滑动的时间t.

跟踪练习3 如图所示,铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点.若以速度2v抽出纸条,则铁块落地点为

( )

A.仍在P点

B.P点左边

C.P点右边不远处

D.P点右边原水平位移的两倍处

例1 一质量为m的小球,以初速度v0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.

例2 (2007·重庆)为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了45 mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3)( )

A.0.15 Pa

B.0.54 Pa

C.1.5 Pa

D.5.4 Pa

动量和冲量概念详解+典型例题

第二讲动量与能量 命题趋向 “动量和能量”问题是高考的主考题型,出现的频率也是比较高的,是高考的一个热点,专家命题十分重视对主干知识的考查,在命题时不避讳常规试题,也考查我们认为的超纲问题(弹性碰撞)。注重对试题的题境的创新、设问的创新、条件的变化,注重考查学生对概念的理解、规律的应用及学生学习中可能存在的思维障碍。动量、能量考点在历年的高考物理计算题中一定应用,且分值都不低于20分,09年也不例外。 力与运动、动量、能量是解动力学问题的三种观点,一般来说,用动量观点和能量观点比用力的观点解题简便,因此在解题时优先选用这两种观点;但在涉及加速度问题时就必须用力的观点. 有些问题,用到的观点不只一个,特别像高考中的一些综合题,常用动量观点和能量观点联合求解,或用动量观点与力的观点联合求解,有时甚至三种观点都采用才能求解,因此,三种观点不要绝对化. 考点透视 1、动量 动量观点包括动量定理和动量守恒定律。 (1)动量定理 凡涉及到速度和时间的物理问题都可利用动量定理加以解决,特别对于处理位移变化不明显的打击、碰撞类问题,更具有其他方法无可替代的作用。 (2)动量守恒定律 动量守恒定律是自然界中普通适用的规律,大到宇宙天体间的相互作用,小到微观粒子的相互作用,无不遵守动量守恒定律,它是解决爆炸、碰撞、反冲及较复杂的相互作用的物体系统类问题的基本规律。 动量守恒条件为: ①系统不受外力或所受合外力为零 ②在某一方向上,系统不受外力或所受合外力为零,该方向上动量守恒。 ③系统内力远大于外力,动量近似守恒。 ④在某一方向上,系统内力远大于外力,该方向上动量近似守恒。 应用动量守恒定律解题的一般步骤: 确定研究对象,选取研究过程;分析内力和外力的情况,判断是否符合守恒条件;选定正方向,确定初、末状态的动量,最后根据动量守恒定律列方程求解。 应用时,无需分析过程的细节,这是它的优点所在,定律的表述式是一个矢量式,应用时要特别注意方向。 2、能量

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]

2019届高考物理总复习第六章碰撞与动量守恒第二节动量守恒定律碰撞爆炸反冲测习题

第二节动量守恒定律碰撞爆炸反冲 [学生用书P112] 【基础梳理】 一、动量守恒定律 1.守恒条件 (1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒. (2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒. (3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒. 2.动量守恒定律的表达式:m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2或Δp1=-Δp2. 二、碰撞爆炸反冲 1.碰撞 (1)碰撞现象:物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象. (2)特点:在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒. (3)分类 2.爆炸现象:爆炸过程中内力远大于外力,爆炸的各部分组成的系统总动量守恒. 3.反冲运动 (1)物体在内力作用下分裂为两个不同部分并且这两部分向相反方向运动的现象. (2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理. 【自我诊断】 判一判 (1)两物体相互作用时若系统不受外力,则两物体组成的系统动量守恒.( ) (2)动量守恒只适用于宏观低速.( ) (3)当系统动量不守恒时无法应用动量守恒定律解题.( ) (4)物体相互作用时动量守恒,但机械能不一定守恒.( ) (5)若在光滑水平面上两球相向运动,碰后均变为静止,则两球碰前的动量大小一定相同.( ) (6)飞船做圆周运动时,若想变轨通常需要向前或向后喷出气体,该过程中动量守

恒.( ) 提示:(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√ 做一做 (2018·安徽名校联考)如图所示,小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是( ) A.男孩和木箱组成的系统动量守恒 B.小车与木箱组成的系统动量守恒 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同 提示:选C.当把男孩、小车与木箱看做整体时水平方向所受的合外力才为零,所以选项C正确. 想一想 碰撞过程除了系统动量守恒之外,还需要满足什么条件?碰撞与爆炸在能量转化方面有何不同? 提示:碰撞过程除了系统动量守恒之外,还要满足的条件:系统动能不增加;碰撞结果要符合实际情况.碰撞系统动能不增加,而爆炸系统动能增加,这是二者最大的不同. 对动量守恒定律的理解和应用[学生用书P113] 【知识提炼】 1.动量守恒定律常用的四种表达形式 (1)p=p′:即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量p′大小相等,方向相同. (2)Δp=p′-p=0:即系统总动量的增加量为零. (3)Δp1=-Δp2:即相互作用的系统内的两部分物体,其中一部分动量的增加量等于另一部分动量的减少量. (4)m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,即相互作用前后系统内各物体的动量都在同一直线上时,作用前总动量与作用后总动量相等. 2.动量守恒定律的“五性”

动量和动量守恒

第五章 动量和动量守恒 冲量和动量是物理学中的重要概念,动量定理和动量守恒是自然界中最重要、最普遍、最基本的客观规律之一.动量定理和动量守恒定律是可以用牛顿第二定律导出,但适用范围比牛顿第二定律要广。动量守恒定律广泛应用于碰撞、爆炸、冲击;近代物理中微观粒子的研究,火箭技术的发展都离不开动量守恒定律有关的物理知识。在自然界中,大到天体间的相互作用,小到如质子、中子等基本粒子间的相互作用,都遵守动量守恒定律。 第一讲 动量基本知识 动量问题是指与动量有关的问题和用动量观点解决的问题。其中,与动量有关的问题,本专题主要指动量定理和动量守恒定律。用动量观点解决问题,即是指用动量定理和动量守恒定律解决的问题。 1.1动量定理 ⑴动量定理内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量变化。 ⑵动量定理公式:12mv mv Ft -=∑,它为一矢量式,在一维情况时可变为代数式运算。 ⑶动量定理的研究对象是质点。它说明的是外力对时间的累积效应。应用动量定理分析或解题时,只考虑物体的始、末状态的动量,而不必考虑中间的运动过程。 ⑷应用动量定理的思路: a. 确定研究对象,进行受力分析; b. 确定初末状态的动量mv 1和mv 2(要先规定正方向,以便确定动量的正负, 还要把v 1和v 2换成相对于同一惯性参照系的速度); c. 利用12mv mv Ft -=∑列方程求解。 1.2动量守恒定律 ⑴内容及表达式: a. 动量守恒定律内容:系统不受外力或所受外力的合力为零时,系统的总动量保持不变。 b. 动量守恒定律的公式:'2'121mv mv mv mv +=+ ⑵说明及注意事项: a.定律适用条件: ① 系统不受外力或所受外力的合力为零时; ② 系统内力远大于外力时(如碰撞、爆炸等); ③ 系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零时(只在这一方向上动量守恒) b .注意表达式的矢量性: 对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。 c .注意速度的相对性。 所有速度必须是相对同一惯性参照系。 d.注意同时性: 表达式中v 1和v 2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v 1’和v 2’必须是相 互作用后同一时刻的瞬时速度。

2019届二轮复习 动量及其守恒定律 作业 (全国通用)

专题二·第二讲 动量及其守恒定律——课后“高仿”检测卷 一、高考真题集中演练——明规律 1.(2017·全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( ) A .30 kg·m/s B .5.7×102 kg·m/s C .6.0×102 kg·m/s D .6.3×102 kg·m/s 解析:选A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -m v 0=0,解得p =m v 0=0.050 kg ×600 m/s =30 kg·m/s ,选项A 正确。 2.[多选](2017·全国卷Ⅲ)一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下 从静止开始沿直线运动。F 随时间t 变化的图线如图所示,则( ) A .t =1 s 时物块的速率为1 m/s B .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/s C .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/s D .t =4 s 时物块的速度为零 解析:选AB 法一:根据F -t 图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F 的冲量,可知在0~1 s 、0~2 s 、0~3 s 、0~4 s 内合外力冲量分别为2 N·s 、4 N·s 、3 N·s 、2 N·s ,应用动量定理I =m Δv 可知物块在1 s 、2 s 、3 s 、4 s 末的速率分别为1 m/s 、2 m/s 、1.5 m/s 、1 m/s ,物块在这些时刻的动量大小分别为2 kg·m/s 、4 kg·m/s 、3 kg·m/s 、2 kg·m/s ,则A 、B 项正确,C 、D 项错误。 法二:前2 s 内物块做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a 1=F 1m =22 m/s 2=1 m/s 2,t =1 s 时物块的速率v 1=a 1t 1=1 m/s ,A 正确;t =2 s 时物块的速率v 2=a 1t 2=2 m/s ,动量大小为p 2=m v 2=4 kg·m/s ,B 正确;物块在2~4 s 内做匀减速直线运动,加速度的大小为a 2=F 2m =0.5 m/s 2,t =3 s 时物块的速率v 3=v 2-a 2t 3=(2-0.5×1) m/s =1.5 m/s ,动量大小为p 3=mv 3=3 kg·m/s ,C 错误;t =4 s 时物块的速率v 4=v 2-a 2t 4=(2-0.5×2) m/s =1 m/s ,D 错误。 3.(2018·全国卷Ⅱ)汽车A 在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现 其正前方停有汽车B ,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B 。两 车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B 车向前滑动 了4.5 m ,A 车向前滑动了2.0 m 。已知A 和B 的质量分别为2.0×103 kg 和1.5×103 kg ,两

高中物理专题第六章动量守恒定律及“三类模型”问题.docx

第 2 讲动量守恒定律及“三类模型” 问题 一、动量守恒定律 1.内容 如果一个系统不受外力,或者所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 (1)p= p′,系统相互作用前总动量p 等于相互作用后的总动量p′ . (2)m1v1+ m2v2= m1v1′+ m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作 用后的动量和. (3)p1=- p2,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向. (4)p= 0,系统总动量的增量为零 . 3.适用条件 (1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为零. (2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力. (3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在这一方向上动量守 恒 . 自测 1关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是() A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒 C.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒 D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒 答案C 二、碰撞、反冲、爆炸 1.碰撞 (1)定义:相对运动的物体相遇时,在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化,这个过程 就可称为碰撞. (2)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力 )远大于外力,总动量守恒. (3)碰撞分类 ①弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失. ②非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能有损失. ③完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失最大.

2.反冲 (1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,这种现 象叫反冲运动. (2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力.实例:发射炮弹、爆竹爆炸、发射火箭等. (3)规律:遵从动量守恒定律. 3.爆炸问题 爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,所 以系统动量守恒. 自测2如图1 所示,两滑块A、 B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块 A 的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块 B 的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发 生弹性碰撞后的运动状态是() 图 1 A. A 和 B 都向左运动 B. A 和 B 都向右运动 C.A 静止, B 向右运动 D.A 向左运动, B 向右运动 答案D 解析以两滑块组成的系统为研究对象,两滑块碰撞过程动量守恒,由于初始状态系统的动 量为零,所以碰撞后两滑块的动量之和也为零,所以A、B 的运动方向相反或者两者都静止, 而碰撞为弹性碰撞,碰撞后两滑块的速度不可能都为零,则 A 应该向左运动, B 应该向右运动,选项 D 正确, A、 B、 C 错误 . 命题点一动量守恒定律的理解和基本应用 例 1 (多选 )如图 2 所示,A、 B 两物体质量之比m A∶ m B= 3∶2,原来静止在平板小车 C 上,A、B 间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则() 图 2 A. 若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、 B 组成的系统的动量守恒

动量和动量定理知识点与例题

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 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 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: 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; 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受力的方向 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,经历一段时间,这个力便有了冲量,与物体处于什么状态无关,B错误;物体所受冲量大小与动量大小无关,C错误;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错误。 答案:A 【变式】关于冲量和动量,下列说法中错误的是() A.冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量 B.冲量是描述运动状态的物理量 C.冲量是物体动量变化的原因 D.冲量的方向与动量的方向一致 答案:BD 点拨:冲量是过程量;冲量的方向与动量变化的方向一致。故BD错误。 类型二——用动量定理解释两类现象 2.玻璃杯从同一高度自由落下,落到硬水泥地板上易碎,而落到松软的地毯上不 易碎。这是为什么? 解释:玻璃杯易碎与否取决于落地时与地面间相互作用力的大小。由动量定理可知,此作用力的大小又与地面作用时的动量变化和作用时间有关。 因为杯子是从同一高度落下,故动量变化相同。但杯子与地毯的作用时间远比杯子与水泥地面的作用时间长,所以地毯对杯子的作用力远比水泥地面对杯子的作用力小。所以玻璃杯从同一高度自由落下,落到硬水泥地板上易碎,而落到松软的地毯上不易碎。 3. 如图,把重物压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带,重物跟着一起运动,

高考物理总复习第六章第1节动量定理动量守恒定律练习(含解析)

高考物理总复习第六章第1节动量定理动量守恒定律练习(含解 析) 基础必备练 1.(2018·清华大学附中三模)如图所示,从地面上的A点以速度v竖直向上抛出一小球,上升至最高点B后返回,O为A,B的中点,小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变.下列说法正确的是( C ) A.小球上升至O点时的速度等于0.5v B.小球上升至O点时的速度小于0.5v C.小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 D.小球在上升过程中动能的减少量等于下降过程中动能的增加量 解析:小球上升时,受到向下的重力和向下的空气阻力,故小球匀减速上升,在上升到最高点的过程中,初速度为v,末速度为0,则其中间时刻的速度为=0.5v,而中间位移的速度为 =,它大于0.5v,故选项A,B错误;小球下降时受向下的重力和向上的空气阻力,则小球向上运动时的合力大于向下运动时的合力,故上升过程的加速度大于下降过程的加速度,由于位移相等,都可以看成是初速度为0,故物体向上运动时的时间小于下降的时间,而重力相等,故小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量,选项C正确;由功能关系可知,小球在上升过程中,动能的减少量ΔE k=mgh+f×AB,而下降过程中动能的增加量ΔE k′=mgh-f×AB,二者不相等,选项D错误. 2.(2019·黑龙江大庆实验中学高三考试)如图所示,斜面和水平面之间通过小圆弧平滑连接,质量为m的物体(可视为质点)从斜面上h高处的A点由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平地面上的B点,要使物体能原路返回A点,在B点物体需要的最小瞬时冲量是( C ) A.m B.m C.2m D.4m 解析:物体从A到B过程,由动能定理得mgh-W f=0,物体从B到A过程,由能量守恒得 m=mgh+W f+mv2,当v=0时,在B点的瞬时冲量最小,即=mgh+W f=2mgh 解得p=2m,由动量定理得I=p=2m,故C正确.

高中物理-动量和动量定理(探究案) (2)

高中物理-动量和动量定理(探究案) 【探究点一】对动量的理解 1.动量是状态量 进行动量运算时,要明确是哪一个物体在哪一个状态(时刻)的动量。公式p=m v中的速度v是瞬时速度。 2.动量是矢量 动量的方向与物体瞬时速度的方向相同。如果在一条直线上运动,可以选定一个正方向,若速度方向与正方向相同则取正值,相反取负值。 3.动量具有相对性 物体的动量与参考系的选择有关。选不同的参考系时,同一个物体的动量可能不同,通常在不指明的情况下,物体的动量是指物体相对地面的动量。 4.动量的变化量也是矢量 Δp=p′-p=mΔv为矢量表达式,其方向与Δv的方向相同。分析计算Δp以及判断Δp 的方向时,如果物体在一条直线上运动,就能直接选定一个正方向,矢量运算就可以转化为代数运算;当不在同一直线上运动时,应依据平行四边形定则运算。 [特别提醒] (1)动量和速度都是描述物体运动状态的物理量,但它们描述的角度不同。动量是从动力学角度描述物体运动状态的,它描述了运动物体能够产生的效果;速度是从运动学角度描述物体运动状态的。 (2)动量和动能都是描述物体运动状态的物理量,动量是矢量,但动能是标量,它们之间数 值的关系是:E k=p2 2m,p=2mE k。 【典例1】课本P7 例题1 【跟踪1】质量为m=2 kg的物体,从空中水平飞行的飞行物上自由落下,已知飞行的速度为v0=3 m/s,求物体离开飞行物后0.4 s末的动量。不计空气阻力,g取10 m/s2。 【探究点二】冲量的理解 (1)冲量是过程量,它描述的是力作用在物体上的时间累积效应,取决于力和时间这两个因素,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。 (2)冲量是矢量,在力的方向不变时,冲量的方向与力的方向相同,如果力的方向是变化的,则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。 (3)冲量的单位:在国际单位制中,力F的单位是牛顿,时间t的单位是秒,所以冲量的单位是牛·秒。动量与冲量的单位关系是:1 N·s=1 kg·m/s,但要区别使用。 2.冲量的计算 (1)求某个恒力的冲量:用该力和力的作用时间的乘积来求,与其他力是否存在及物体的

第六章 《动量 动量守恒定律》新情景题(能力卷B)(原卷版)

第六章 《动量 动量守恒定律》新情景题(能力卷B ) 考试时间90分钟,满分100分 第一部分 选择题(共48分) 一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。 1、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 2、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 3、一质量为m 1的物体以v 0的初速度与另一质量为m 2的静止物体发生碰撞,其中m 2=km 1,k <1。碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。碰撞后两物体速度分别为v 1和v 2。假设碰撞在一维上进行,且一个物体不可能穿过另一个物体。物体1撞后与碰撞前速度之比0 1v v r =的取值范围是( ) A .111k r k -≤≤+ B . C . D . 4、如图所示,质量为M 、半径为R 的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上,圆弧面最低点刚好与水平面相切,在A 点的正上方h 高处由静止释放一个质量为m 的物块(可视为质点),物块下落后刚好从A 点无碰撞地进入圆弧面,当物块滑到B 点时,圆弧体向左滑动的距离为x ,则下列说法正确的是( ) A .h 越大,x 越大 B .h 越小,x 越大

高考物理二轮复习专题二第二讲动量动量守恒定律__课后“高仿”检测卷含解析

高考物理二轮复习专题: 第二讲 动量 动量守恒定律——课后“高仿”检测卷 一、高考真题集中演练——明规律 1.(2017·全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( ) A .30 kg·m/s B .5.7×102 kg·m/s C .6.0×102 kg·m/s D .6.3×102 kg·m/s 解析:选A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -mv 0=0,解得p =mv 0=0.050 kg×600 m/s=30 kg·m/s,选项A 正确。 2.[多选](2017·全国卷Ⅲ)一质量为 2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动。F 随时间t 变化的图线如图所示,则( ) A .t =1 s 时物块的速率为1 m/s B .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/s C .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/s D .t =4 s 时物块的速度为零 解析:选AB 法一:根据F -t 图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F 的冲量,可知在0~1 s 、0~2 s 、0~3 s 、0~4 s 内合外力冲量分别为2 N·s、4 N·s、3 N·s、2 N·s,应用动量定理I =m Δv 可知物块在1 s 、2 s 、3 s 、4 s 末的速率分别为1 m/s 、2 m/s 、1.5 m/s 、1 m/s ,物块在这些时刻的动量大小分别为2 kg·m/s、4 kg·m/s、3 kg·m/s、2 kg·m/s,则A 、B 项正确,C 、D 项错误。 法二:前2 s 内物块做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a 1=F 1m =22 m/s 2=1 m/s 2 , t =1 s 时物块的速率v 1=a 1t 1=1 m/s ,A 正确;t =2 s 时物块的速率v 2=a 1t 2=2 m/s ,动 量大小为p 2=mv 2=4 kg·m/s,B 正确;物块在2~4 s 内做匀减速直线运动,加速度的大小为a 2=F 2 m =0.5 m/s 2 ,t =3 s 时物块的速率v 3=v 2-a 2t 3=(2-0.5×1)m/s=1.5 m/s ,动量大小为p 3=mv 3=3 kg·m/s,C 错误;t =4 s 时物块的速率v 4=v 2-a 2t 4=(2-0.5×2)m/s =1 m/s ,D 错误。 3.(2018·全国卷Ⅱ)汽车A 在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现其正前方停有汽车B ,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B 。

第二讲 碰撞、反冲与动量守恒定律

能力提升课 第二讲 碰撞、反冲与动量守恒定律 热点一 碰撞问题 (师生共研) 1.碰撞的特点和分类 (1)特点:①作用时间极短,内力远大于外力,满足动量守恒.②满足能量不增加原理.③必须符合一定的物理情境. (2)分类 2.(1)动量守恒定律. (2)机械能不增加. (3)速度要合理:①若碰前两物体同向运动,则应有v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v 前′≥v 后′.②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变. [典例1] [弹性碰撞] (2016·全国卷Ⅲ) 如图,水平地面上有两个静止的小物块a 和b ,其连线与墙垂直;a 和b 相距l ,b 与墙之间也相距l ;a 的质量为m ,b 的质量为3 4m .两物块与地面间的动摩擦因数均相同.现使a 以初速度v 0向右滑动.此后a 与b 发生弹性碰撞,但b 没有与墙发生碰撞.重力加速度大小为g .求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件. 解析:设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a 、b 能够发生碰撞,应有 12m v 2 0>μmgl ① 即μ

设在a 、b 发生弹性碰撞前的瞬间,a 的速度大小为v 1.由能量守恒有 12m v 20=12m v 2 1+μmgl ③ 设在a 、b 碰撞后的瞬间,a 、b 的速度大小分别为v 1′、v 2′,由动量守恒和能量守恒有 m v 1=m v 1′+3 4m v 2′④ 12m v 21=12m v 1′2+12(34m )v 2′2⑤ 联立④⑤式解得v 2′=8 7v 1⑥ 由题意知,b 没有与墙发生碰撞,由功能关系可知 12(34m )v 2′2≤μ34mgl ⑦ 联立③⑥⑦式,可得 μ≥32v 2 113gl ⑧ 联立②⑧式,a 与b 发生弹性碰撞,但b 没有与墙发生碰撞的条件为 32v 20113gl ≤μ

动量定理 简单

第二讲动量动量守恒定律 知识框架 考试说明: 建议复习时重点突破以下重点或难点: 1.辨析概念和规律:在复习时要注意对动量和动量守恒的理解,注意动量的矢量性及动量守恒的条件.尤其要辨析“动量和动能”“机械能守恒的条件和动量守恒条件”的区别. 2.理解五种常见力学模型:“人船”模型、“速度交换”模型、“完全非弹性碰撞”模型、“弹性碰撞”模型、“子弹打木块”模型.3.注意与其他知识综合:依据课标高考的要求,动量和动量守 恒定律容易与力学、原子物理知识综合及与生产、生活、科技内容相

结合命题,所以在复习时要培养建立物理模型的能力,将物理问题分析、推理转化为数学问题,运用数学知识解决物理问题. 一、动量 1.定义:物体的______与______的乘积. 2.表达式:p=______. 3.动量的三性:(1)矢量性:方向与________的方向相同. (2)瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一________而言的. (3)相对性:大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对________的动量. 二、动量守恒定律 1.定律内容:一个系统_________或者__________之和为零时,这个系统的总动量保持不变. 2.公式表达:m1v1+m2v2=__________. 三、碰撞 1.特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远______外力,总动量守恒. 2.分类:(1)弹性碰撞:既满足__________,又满足____________.碰撞中没有机械能损失. (2)非弹性碰撞:碰撞后总机械能______碰撞前总机械能,满足__________.碰撞中有机械能损失.

高考物理一轮复习文档:第六章 第2讲 动量守恒定律 练习

板块三限时规范特训 时间:45分钟 满分:100分 一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。其中1~4为单 选,5~10为多选) 1.[2018·长春一中月考]光滑水平面上半径相等的两金属小球A 和B 相向运动并发生对心碰撞,碰后两球均静止,若两球的质量之比为m A ∶m B =1∶3,则两球碰前的速度关系为( ) A .方向相同,大小之比为1∶3 B .方向相同,大小之比为3∶1 C .方向相反,大小之比为1∶3 D .方向相反,大小之比为3∶1 ★答案★ D 解析 根据动量守恒,m A v A -m B v B =0,所以v A v B =m B m A =3 1,D 正确。 2.[2017·安徽合肥一模]质量为0.2 kg 的球竖直向下以6 m/s 的速度落至水平地面,再以4 m/s 的速度反向弹回。取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量变化量Δp 和合外力对小球做的功W ,下列说法正确的是( ) A .Δp =2 kg·m/s W =-2 J B .Δp =-2 kg·m/s W =2 J C .Δp =0.4 kg·m/s W =-2 J D .Δp =-0.4 kg·m/s W =2 J ★答案★ A 解析 取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化量:Δp =m v 2-m v 1=0.2×4 kg·m/s -0.2×(-6) kg·m/s =2 kg·m/s ,方向竖直向上。由动能定理知,合外力做的功:W =12m v 22-12m v 21= 1 2×0.2×42 J -1 2×0.2×62 J =-2 J ,A 正确,B 、C 、D 错误。 3. 如图所示,质量为m 的人立于平板车上,人与车的总质量为M ,

高中物理专题第六章动量守恒定律及“三类模型”问题

高中物理专题第六章动量守恒定律及“三类模 型”问题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第2讲动量守恒定律及“三类模型”问题 一、动量守恒定律 1.内容 如果一个系统不受外力,或者所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 (1)p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和. (3)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向. (4)Δp=0,系统总动量的增量为零. 3.适用条件 (1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为零. (2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力. (3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在这一方向上动量守恒. 自测1关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是( ) A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒 C.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒 D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒 答案 C 二、碰撞、反冲、爆炸 1.碰撞 (1)定义:相对运动的物体相遇时,在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化,这个过程就可称为碰撞. (2)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远大于外力,总动量守恒. (3)碰撞分类 ①弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失. ②非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能有损失. ③完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失最大.

2020年高考物理专题复习 动量和能量

2020年高考物理专题复习 动量和能量 第一讲 基本知识介绍 一、冲量和动量 1、冲力(F —t 图象特征)→ 冲量。冲量定义、物理意义 冲量在F —t 图象中的意义→从定义角度求变力冲量(F 对t 的平均作用力) 2、动量的定义 动量矢量性与运算 二、动量定理 1、定理的基本形式与表达 2、分方向的表达式:ΣI x =ΔP x ,ΣI y =ΔP y … 3、定理推论:动量变化率等于物体所受的合外力。即t P ??=ΣF 外 三、动量守恒定律 1、定律、矢量性 2、条件 a 、原始条件与等效 b 、近似条件 c 、某个方向上满足a 或b ,可在此方向应用动量守恒定律 四、功和能 1、功的定义、标量性,功在F —S 图象中的意义 2、功率,定义求法和推论求法 3、能的概念、能的转化和守恒定律 4、功的求法

a 、恒力的功:W = FScos α= FS F = F S S b 、变力的功:基本原则——过程分割与代数累积;利用F —S 图象(或先寻求F 对S 的平均作用力) c 、解决功的“疑难杂症”时,把握“功是能量转化的量度”这一要点 五、动能、动能定理 1、动能(平动动能) 2、动能定理 a 、ΣW 的两种理解 b 、动能定理的广泛适用性 六、机械能守恒 1、势能 a 、保守力与耗散力(非保守力)→ 势能(定义:ΔE p = -W 保) b 、力学领域的三种势能(重力势能、引力势能、弹性势能)及定量表达 2、机械能 3、机械能守恒定律 a 、定律内容 b 、条件与拓展条件(注意系统划分) c 、功能原理:系统机械能的增量等于外力与耗散内力做功的代数和。 七、碰撞与恢复系数 1、碰撞的概念、分类(按碰撞方向分类、按碰撞过程机械能损失分类) 碰撞的基本特征:a 、动量守恒;b 、位置不超越;c 、动能不膨胀。 2、三种典型的碰撞 a 、弹性碰撞:碰撞全程完全没有机械能损失。满足—— m 1v 10 + m 2v 20 = m 1v 1 + m 2v 2 21 m 1210v + 21 m 2220v = 21 m 121v + 2 1 m 222v 解以上两式(注意技巧和“不合题意”解的舍弃)可得:

第六章 第2讲 动量守恒定律及其应用

[课时作业·巩固提升]精选名校试题考点全面覆盖 [基础题组] 一、单项选择题 1.(2020·山东菏泽模拟)如图所示,装有弹簧发射器的小车放在水平地面上,现将弹簧压缩锁定后放入小球,再解锁将小球从静止斜向上弹射出去,不计空气阻力和一切摩擦.从静止弹射到小球落地前的过程中,下列判断正确的是() A.小球的机械能守恒,动量守恒 B.小球的机械能守恒,动量不守恒 C.小球、弹簧和小车组成的系统机械能守恒,动量不守恒 D.小球、弹簧和小车组成的系统机械能守恒,动量守恒 解析:小球从静止弹射到落地前的过程中,弹簧的弹力对小球做功,小球的机械能不守恒;小球所受外力不等于零,其动量不守恒,故A、B错误.小球、弹簧和小车组成的系统,只有重力和弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒,系统竖直方向的合外力不为零,所以系统的动量不守恒,故C正确,D错误. 答案:C 2.如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是() A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动 C.A静止,B向右运动 D.A向左运动,B向右运动 解析:取向右为正方向,根据动量守恒定律得m×2v0-2m v0=m v A+2m v B,因碰前系统总动量为零,所以碰后总动量也为零,即A、B的运动方向一定相反,所以D正确,A、B、C错误. 答案:D

3.(2020·河南鹤壁段考)有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离d ,然后用卷尺测出船长L .已知他的自身质量为m ,水的阻力不计,则船的质量为 ( ) A.m (L +d )d B.m (L -d )d C.mL d D.m (L +d )L 解析:设人走动的时候船的速度为v ,人的速度为v ′,人从船尾走到船头用时为t ,人的位移为L -d ,船的位移为d ,所以v =d t ,v ′=L -d t .以船后退的方向为正方向,根据动 量守恒有M v -m v ′=0,可得M d t =m (L -d ) t ,则小船的质量为M =m (L -d )d ,故B 正确. 答案:B 4.(2020·山东日照校际联合质检)沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A 、B 碰撞后以共同的速度运动,该过程的位移—时间图象如图所示.则下列说法正确的是 ( ) A .碰撞前后物体A 的运动方向相同 B .物体A 、B 的质量之比为1∶2 C .碰撞后A 的动能变大,B 的动能减小 D .碰前物体B 的动量较小 解析:由题图可得,碰撞前v A =20-302 m/s =-5 m/s ,碰撞后v A ′=20-10 2 m/s =5 m/s , 则碰撞前后物体A 的运动方向相反,故A 错误;由题图可得,碰撞前v B =20-0 2 m/s =10 m/s , 根据动量守恒定律得m A v A +m B v B =(m A +m B )v A ′,代入数据得m A ∶m B =1∶2,故B 正确;碰撞前后物体A 速度大小相等,则碰撞后物体A 的动能不变,故C 错误;碰前物体A 、B 速度方向相反,碰后物体A 、B 速度方向与物体B 碰前速度方向相同,则碰前物体B 的动量较大,故D 错误. 答案:B

第二讲 练习与例题2

第二讲:习题练习 1 如图A 、B 物体,A 与台面摩擦系数u 。求物体加速度 分析受力,列方程,解方程,讨论结果 A A A A a m T g m =- ?? ?=-=-0 g m N a m f T B B B B ?? ? ??===N f a a T T B A B A μ g m m m m a a B A B A B A +-= =)(μ;讨论:B A m m μ>;B A m m μ< 2 如何测量静摩擦系数以及滑动摩擦系数 3 雨滴下落受到空气粘滞阻力 f=kv 。分析雨滴运动规律 分析受力,列出运动方程,解方程,分析 初始条件以及坐标选取t=0,v0=0,y=0 牛顿力学方程:a m f g m =+ dt dv m kv mg =- )1(t m k e k mg v - -= dt e k mg dy t m k )1(- -= ))1((t m k e k m t k mg y - -- = 讨论:终极速度:k mg v T = 如f=k ‘v2, ' k mg v T = 4 小球m 自光滑圆柱体顶端从静止开始沿着柱面下滑, 求,小球滑到与铅直方向为θ时,对圆柱体的压力。 研究对象:小球,柱面体 分析小球受力:a m g m N =+ 坐标选择与运动分解: 自然坐标系 n a a a +=τ 切向:dt dv m mg =θsin ;法向:R v m N mg 2 cos =-θ 变换:θ Rd dv v ds dv v dt ds ds dv dt dv === 代入方程 θθd gR vdv sin = 积分得到:)cos 1(22 θ-=gR v

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