复习方案202X届高考物理一轮复习第6单元动量第202X讲动量动量定理课件

1、第17讲PART 17动量 动量定理教材知识梳理考点互动探究教师备用习题一、动量1.定义:物体的与的乘积.2.表达式:p=,单位.3.动量是矢量,与方向相同.二、冲量1.定义:是力对时间的累积效应,是过程量,效果表现为物体动量的变化.2.表达式:I=,单位.3.冲量是矢量,与或方向相同.教材知识梳理质量速度mvkg m/s物体的速度FtNs物体受的力物体动量的变化量三、动量定理1.内容:物体受到的等于.2.公式:I合=p.(1)动量的变化量是矢量,只有当初、末动量在一条直线上时,才可以直接进行代数运算.(2)p的计算方法:直线运动:选择一个正方向,与正方向相同的动量取正值,与正方向相反的动量取

2、负值,可以表示为:p=pt-p0,其中p0、pt分别是初、末动量.曲线运动:要用矢量的运算方法,利用平行四边形定则画图求解.教材知识梳理合外力的冲量物体的动量变化教材知识梳理【辨别明理】(1)一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变.()(2)合外力的冲量是物体动量发生变化的原因.()(3)动量具有瞬时性.()(4)物体动量的变化等于某个力的冲量.()(5)一个质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t下降的高度为h,速度变为v,重力加速度为g,求在这段时间内物体动量变化的大小.教材知识梳理考点一对动量、冲量的理解考点互动探究1.(动量与动能)(多选)对于一个质量不变的物体,下列说法

3、正确的是()A.物体的动量发生变化,其动能一定发生变化B.物体的动量发生变化,其动能不一定发生变化C.物体的动能发生变化,其动量一定发生变化D.物体的动能发生变化,其动量不一定发生变化考点互动探究答案 BC考点互动探究2.(冲量的理解)如图17-1所示,竖直面内有一个固定圆环,MN是它在竖直方向上的直径.两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上,MPQN.将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q两点无初速度释放,在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中,下列说法中正确的是()A.合力对两滑块的冲量大小相同B.重力对a滑块的冲量较大C.弹力对a滑块的冲量较小D.两滑块的动量变化大小相同图17-1

4、考点互动探究答案 C考点互动探究3.(冲量的计算)(多选)如图17-2所示,一个物体在与水平方向成角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则()A.拉力对物体的冲量大小为FtB.拉力对物体的冲量大小为Ftsin C.摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin D.合外力对物体的冲量大小为零图17-2考点互动探究答案 AD考点互动探究4.(冲量和功的比较)2018合肥一模 质量为0.2 kg的小球以6 m/s的速度竖直向下落至水平地面上,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,关于小球动量的变化量p和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是()A.p=2 kgm/s,W=-

5、2 JB.p=-2 kgm/s,W=2 JC.p=0.4 kgm/s,W=-2 JD.p=-0.4 kgm/s,W=2 J考点互动探究答案 A考点互动探究 要点总结1.动量、动能和动量变化量的比较动量动能动量变化量定义物体的质量和速度的乘积物体由于运动而具有的能量物体末动量与初动量的矢量差考点互动探究考点互动探究2.冲量与功的比较冲量功定义作用在物体上的力和力作用时间的乘积作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积单位NsJ公式I=Ft(F为恒力)W=Flcos (F为恒力)矢标性矢量标量意义(1)表示力对时间的累积(2)是动量变化的量度(1)表示力对空间的累积(2)是能量变化的量度考点二

6、动量定理的基本应用考点互动探究动量定理应用的基本程序:(1)确定研究对象.(2)对研究对象进行受力分析.可以先求每个力的冲量,再求各力冲量的矢量和;或先求合力,再求其冲量.(3)抓住过程的初、末状态,选好正方向,确定各动量和冲量的正、负号.(4)根据动量定理列方程,如有必要还需要其他补充方程,最后代入数据求解.考点互动探究例1 2018全国卷 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,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10 N B.102 NC.103 N D.104 N考点互动探究答案 C考点互动探究考点互动探究答案 A考点互动

7、探究变式题2 (多选)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17-3所示,则()A.t=1 s时物块的速率为1 m/sB.t=2 s时物块的动量大小为4 kgm/sC.t=3 s时物块的动量大小为5 kgm/sD.t=4 s时物块的速度为零图17-3考点互动探究答案 AB考点互动探究 要点总结应用动量定理时应注意的问题(1)涉及力对时间的积累效应问题,优先考虑应用动量定理解决.(2)求合力冲量的方法有两种:若各外力的作用时间相同,且各外力均为恒力,可以先求出合力,再将合力乘时间求冲量,即I合=F合t.若各外力的作用时间不同,可以先求出每个外力在相

8、应时间内的冲量,然后求各外力冲量的矢量和.(3)动量定理是矢量式,在应用动量定理前必须确定正方向,在应用动量定理列式时,已知方向的动量、冲量均需加符号(与正方向一致时为正,反之为负),未知方向的动量、冲量通常先假设为正,解出后再判断其方向.考点三动量定理与微元法的综合应用考点互动探究考向一流体类问题流体及其特点通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”,特点是质量具有连续性,题目中通常给出密度作为已知条件分析步骤1建立“柱体”模型,沿流速v的方向选取一段柱形流体,其横截面积为S2用微元法研究,作用时间t内的一段柱形流体的长度l=vt,对应的质量为m=V=Sl=Svt3建立方程,应用动量定理研究这

9、段柱形流体考点互动探究考点互动探究答案 D考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考向二微粒类问题微粒及其特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”,质量具有独立性,通常给出单位体积内粒子数n分析步骤1建立“柱体”模型,沿运动的方向选取一段微元,柱体的横截面积为S2用微元法研究,作用时间t内一段柱形流体的长度为l,对应的体积为V=Sv0t,则微元内的粒子数N=nv0St3先应用动量定理研究单个粒子,建立方程,再乘N计算考点互动探究例3 根据量子理论,光子的能量E与动量p之间的关系式为E=pc,其中c表示光速,由于光子有动量,照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强

10、,这就是“光压”,用I表示.(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P0,射出的光束的横截面积为S,当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时,激光对物体表面的压力F=2pN,其中p表示光子的动量,N表示单位时间内激光器射出的光子数,试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压.(2)有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速,探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜,并让它正对太阳,已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为1350 W,探测器和薄膜的总质量为m=100 kg,薄膜面积为4104 m2,求此时探测器的加速度大小.考点互动探究考点互动探究考点互动探究变式题 一艘宇宙飞船

11、以速度v进入分布密度为的尘埃空间,如果飞船在垂直于运动方向上的最大截面积为S,且认为尘埃与飞船碰撞后都附着在飞船上,则飞船受到尘埃的平均制动力为多大?考点互动探究教师备用习题1.若物体在运动过程中,受到的合外力不为零,那么以下说法正确的是 ()A.物体的速度大小和方向一定都变化B.物体的加速度一定变化C.物体的动能一定变化D.物体的动量一定变化答案 D解析当合力与速度同向时,物体的速度的方向不变,比如自由落体运动,选项A错误;根据牛顿第二定律,加速度与合力成正比,如果合力恒定,则加速度不变,选项B错误;匀速圆周运动合力不为零,但动能不变,选项C错误;根据动量定理,动量的变化等于合力的冲量,冲量

12、不为零,故物体的动量一定变化,选项D正确.教师备用习题教师备用习题答案 D教师备用习题教师备用习题答案 C教师备用习题教师备用习题答案 B教师备用习题5.如图所示,小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动,到达最高点B后返回A,C为AB的中点.下列说法中正确的是()A.小球从A出发到返回A的过程中,位移为零,外力做功为零B.小球从A到C过程与从C到B过程,合外力的冲量相同C.小球从A到C过程与从C到B过程,速度的变化量相等D.小球从A到C过程与从C到B过程,损失的机械能相同教师备用习题答案 D教师备用习题6.正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量.为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略,其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等,与器壁碰撞前后瞬间