教科版选修3-5专题1动量和动量定理的理解和应用

1、一、动量和动量变化量的理解1 .物体质量和速度的乘积叫动量，动量是矢量，方向与速度的方向相同.22 .动量与动能的关系：Ek=Pm秒p= ,2mE.3 .动量的变化量 Ap=p' p, Ap也是矢量，其方向与速度变化量的方向相同.若初、末动量在一条直线上，计算时可把矢量运算化为代数运算；若初、末动量不在一条直线上，运用平行四边形定则求解.复习过关1 .（多选）下列关于动量的说法正确的是（）A.动量相同的两个物体，质量大的动能小B. 一个物体动量改变了，则速率一定改变C. 一个物体的速率改变，它的动量一定改变D. 一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变答案 ACD 2解析 由动能公式E

2、k=-可知A对；动量为矢量，动量发生变化有可能是速度方向发生变化，B错；同理2mC D对.2. 一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s ,则这一过程中动量的变化量为（）A.大小为3.6 kg - m/s,方向向左B.大小为3.6 kg - m/s,方向向右C.大小为12.6 kg m/s,方向向左D.大小为12.6 kg m/s,方向向右答案 D解析选向左为正方向，则动量的变化量为Ap= mimvo=(0.18 X450.18 X25)kg m/s= 12.6kg - m/s,大小为12.6 kg - m/s,负

3、号表示其方向向右，故D正确.3. 一质量为 m的小球以速度v在水平面内做匀速圆周运动，从如图 1中的A点转过90°到达B点，小球 动量的变化量是多少？图1答案 /2mv,与A点速度方向的夹角为 135°解析 如图所示.由于初、末动量不在一条直线上，由平行四边形定则可知A p= mA v= q_mv 2 + mv 2=2mv.与A点速度方向的夹角为 135二、冲量的理解和计算1 .冲量的公式I=Ft,矢量，方向与力的方向相同，反映了力的作用对时间的积累.2 .冲量的计算： 直接由定义式I = Ft计算.（2）F t图像中可用图像与坐标轴围成的面积表示.复习过关4 .关于冲量，

4、下列说法正确的是 （）A.冲量是物体动量变化的原因B.作用在静止的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，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，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,与物体处于什么运动状态无关，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

5、不变时，冲量的方向才与力的方向相同，故D选项不正确.5.（多选）恒力F作用在质量为 m的物体上，如图2所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动， 则经时间t,下列说法正确的是（）A.拉力F对物体的冲量大小为零B.拉力F对物体的冲量大小为FtC.拉力F对物体的冲量大小是Ftcos 0D.合力对物体的冲量大小为零答案 BD解析 拉力F对物体的冲量大小I=Ft.故A、C错误，B正确.物体静止在地面上，合力为零，则合力对 物体的冲量为零.故 D正确.6 .(多选)静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图像如图3所示,则下列说法中正确的是()图3A. 04 s内物体的位

6、移为零B. 04 s内拉力对物体做功为零C. 4 s末物体的动量为零D. 04 s内拉力对物体冲量为零答案 BCD三、动量定理的理解与计算1 .动量定理的应用(1)定性解释一些物理现象：在动量变化一定的情况下，如果需要增大作用力，必须缩短作用时间.如果 需要减小作用力，必须延长作用时间，这就是缓冲作用.(2)定量计算：在用动量定理计算有关问题时，要注意力必须是物体所受的合外力以及动量定理的矢量性, 求解前先规定正方向，再简化为代数运算(一维碰撞时).(3)动量定理是解决动力学问题的一种重要方法.对于只涉及物体运动时间而不涉及加速度的问题，用动 量定理要比用牛顿运动定律解题方便得多.2 .用动量

7、定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和物理过程.(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况.（3）选取正方向，确定物体在运动过程中初、末状态的动量.（4）依据动量定理列方程、求解.复习过关7 .（多选）对下列物理现象的解释，正确的是 （）A.击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻8 .跳远时，在沙坑里填沙，是为了增大作用力C.易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间，减小作用力D.在车内推车推不动，是因为合外力冲量为零答案 CD解析 用橡皮锤击钉子，橡皮锤与钉子接触时形变量比较大，延长了作用时间，使作用力减小，所以不用橡皮锤钉钉子，故 A错误；跳远时，在沙坑里填沙

8、，是为了增加运动员与沙子的作用时间，从而减小作用 力，避免运动员受到伤害，故 B错误；易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为 了延长作用时间，减小作用力，故 C正确；在车内推车推不动，是因为合外力冲量为零，故D正确.8.（多选）如图4所示，把重物 G压在纸带上，用一水平力缓慢拉动纸带，重物跟着纸带一起运动，若迅 速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是（）图4A.在缓慢拉动纸带时，重物和纸带间摩擦力小8 .在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大C.在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D.在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小答案 CD解析 在缓慢拉动纸带时，

9、重物与纸带之间是静摩擦力，在迅速拉动纸带时，它们之间是滑动摩擦力，静 摩擦力与滑动摩擦力可认为相同.缓慢拉动纸带时，作用时间长，摩擦力的冲量大，重物的动量变化大， 所以重物跟着纸带一起运动；迅速拉动纸带时，作用时间短，滑动摩擦力的冲量小，重物的动量变化小, 所以重物几乎不动.9 .(多选)在离水平面高度为 h处将一质量为 m的小球以初速度 V0水平抛出，则 (A.小球运动过程中在水平方向上动量守恒B.小球运动过程中在水平方向上动量不守恒C.小球从抛出到落地过程中其动量变化率等于mgD.小球从抛出到落地过程中其动量变化量为mv答案 AC解析 小球运动过程中在水平方向上不受力，动量守恒，选项 A正

10、确，B错误；根据动量定理，物体所受 的合外力等于动量变化率，所以小球从抛出到落地过程中其动量变化率等于mg,选项C正确；由动量定理,-12可得mgt=Ap, h = 2gt ,联立解得动重变化重为Ap=my2gh,选项D错反.10.如图5所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A B,质量分别为 m和m2,今有一子弹水平穿过两木块.设子弹穿过木块 A B的时间分别为ti和t2,木块对子弹的阻力恒为 f,则子弹穿过两 木块后，木块A的速度大小是()B.4m+ m>f t 1 + t 2D.答案 B解析 设子弹穿过木块 m时，m、m2的速度为vi,由动量定理ft i=(mi + n2)

11、vi口ft 1得 vi= . m+ m11.在水平地面的右端 B处有一面墙，一小物块放在水平地面上的A点，质量m= 0.5 kg, AB间距离s=5m,如图6所示.小物块以初速度 V0=8 m/s从A向B运动，刚要与墙壁碰撞时的速度 vi = 7 m/s ,碰撞后 以速度V2=6 m/s反向弹回.重力加速度 g取10 m/s 2.求：图6(1)小物块从A向B运动过程中的加速度 a的大小；(2)小物块与地面间的动摩擦因数科；若碰撞时间t=0.05 s，碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小.答案 (1)1.5 m/s 2 (2)0.15(3)130 N解析(1)从A到B过程是匀减速直线运动，根

12、据速度位移公式，有： v2-v2 72 8222a=m/s =1.5 m/s2s 2(2)从A到B过程，由动能定理，有：m mgs= 2mV12m2可得：= 0.15.(3)对碰撞过程，规定向左为正方向，由动量定理，有： Ft = mu m( vi)可得：F= 130 N.12.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p,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.v0M2g答案 pV 0s (2) 2i- 2解析 (1)设At时间内，从喷口喷出的水的体积为AV,质量为 Ami则 Am=p AV, A V= V0SA t联立两式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为Am丁 P V0S(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为