第七章 第1讲 动量定理及应用高考物理一轮复习讲课件

1.能用动量定理解释生活中的有关现象.2.能利用动量定理解决相关问题，会在流体力学中建立“柱状”模型．【目标要求】第1讲动量定理及应用1.动量(1)定义：物体的

和

的乘积.(2)表达式：p＝

.(3)方向：与

的方向相同.2.动量的变化(1)动量是矢量，动量的变化量Δp也是

，其方向与_______________的方向相同.(2)动量的变化量Δp，一般用末动量p′减去初动量p进行矢量运算，也称为动量的增量.即Δp＝

.基础回扣质量速度mv速度矢量速度的改变量Δvp′－p第1讲动量定理及应用4.动量定理：物体在一个过程中所受合力的冲量等于它在这个过程始末的

____________公式：

或

.3.冲量(1)定义：

与

的乘积叫作力的冲量.(2)公式：

.(3)单位：

.(4)方向：冲量是

，其方向与

相同.力力的作用时间I＝FΔtN·s矢量力的方向基础回扣第1讲动量定理及应用①恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算.②变力的冲量：作出F－t图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量。对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解.动量变化量F(t′－t)＝mv′－mvI＝p′－p第1讲动量定理及应用一、流体冲击模型思考：持续的风以V风的速度冲击静止船上的面积为S的帆，冲击后风被原速率反弹，已知风的密度为ρ，求风对帆的冲击力？V∆tS-F·∆t=-mV风-mV风m=ρV风∆tS得：P=2ρSV风21.流体类第1讲动量定理及应用一、流体冲击模型思考：持续的风以V风的速度冲击静止船上的面积为S的帆，冲击后风减速为零，已知风的密度为ρ，求风对帆的冲击力？V-F·∆t=0-mV风m=ρV风∆tS得：P=ρSV风21.流体类∆tS第1讲动量定理及应用一、流体冲击模型V-F·∆t=0-m（V风-V船）m=ρ（V风-V船）∆tS得：F=ρS（V风-V船）21.流体类：思考：持续的风以V风的速度冲击船的帆，稳定后船的速度为V船，冲击后风速相对船减为零，已知风的密度为ρ，求风对帆的冲击力？∆tS第1讲动量定理及应用一、流体冲击模型思考：持续密集的雨以V雨的速度冲击松软的草地，撞击后与草面融为一体，，已知雨的密度为ρ，雨滴重力忽略不计，求雨对地面的压强P？V∆tS-PS·∆t=0-mV雨m=ρV雨∆tS得：P=ρV雨21.流体类：第1讲动量定理及应用一、流体冲击模型V∆tS-PS·∆t=0-mV雨m=ρv∆tS得：P=ρV雨21.流体类：液体流、气体流等，通常已知密度ρ小柱体质量m＝ρΔV＝ρvSΔt2.微粒类：电子流、光子流、尘埃等-F·∆t=m∆V∆V为流体相对于撞击面的速度改变量第1讲动量定理及应用一、流体冲击模型V∆tS-F·∆t=0-Nm0V1.流体类：液体流、气体流等，通常已知密度ρ2.微粒类：电子流、光子流、尘埃等已知单位体积粒子数n，每个粒子质量m0小柱体粒子数N＝nvSΔt0得：F=nm0SV2高考真题：(2016·全国卷Ⅰ)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,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.（1）Δm=ρΔV=ρv0SΔt得：h=

研究对象流体类：液体流、气体流等，通常已知密度ρ微粒类：电子流、光子流、尘埃等，通常给出单位体积内粒子数n分析步骤①构建“柱状”模型：沿流速v的方向选取一段小柱体，其横截面积为S②微元研究小柱体的体积ΔV＝vSΔt小柱体质量m＝ρΔV＝ρvSΔt小柱体粒子数N＝nvSΔt小柱体动量p＝mv＝ρv2SΔt③建立方程，应用动量定理FΔt＝Δp研究例1

(多选)如图2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固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是()A.两个物体重力的冲量大小相等B.两个物体合力的冲量大小相等C.刚到达底端时两个物体的动量相同D.到达斜面底端时两个物体的动能相等BD图2两物体速度大小相等，但是方向不同，所以到达底端时的动量不同，故C错误；因为初动量都为零，末状态动量大小相等，根据动量定理知，合力的冲量大小相等，故B正确.1.(动能与动量的区别)(2019·广东肇庆中学模拟)对于一定质量的某物体而言，下列关于动能和动量的关系正确的是()A.物体的动能改变，其动量不一定改变B.物体动量改变，则其动能一定改变C.物体的速度不变，则其动量不变，动能也不变D.动量是标量，动能是矢量跟进训练123C123解析物体的动能改变，则物体的速度大小一定改变，则其动量一定改变，A错误；动量表达式为p＝mv，动量改变可能只是速度方向改变，其动能不一定改变，故B错误；物体的速度不变，则其动量不变，动能也不变，C正确；动量是矢量，动能是标量，D错误.2.(动量与动能的比较)(2018·全国卷Ⅰ·14)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动.在启动阶段，列车的动能()A.与它所经历的时间成正比

B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比

D.与它的动量成正比B1231233.(利用F－t图象求冲量)(多选)(2021·广东深圳市调研)如图3所示，物体从t＝0时刻开始由静止做直线运动，0～4s内其合外力随时间变化的关系图线为正弦曲线，下列表述正确的是()A.0～2s内合外力的冲量一直增大B.0～4s内合外力的冲量为零C.2s末物体的动量方向发生变化D.0～4s内物体动量的方向一直不变ABD图3解析根据F－t图象中图线与t轴围成的面积表示冲量，可知在0～2s内合外力的冲量一直增大，故A正确；0～4s内合外力的冲量为零，故B正确；2s末冲量方向发生变化，物体的动量开始减小，但方向不发生变化，0～4s内物体动量的方向一直不变，故C错误，D正确.123例2

(2020·全国卷Ⅰ·14)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体.若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是()A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积考向1用动量定理解释生活中的现象D解析汽车剧烈碰撞瞬间，安全气囊弹出，立即跟司机身体接触.司机在很短时间内由运动到静止，动量的变化量是一定的，由于安全气囊的存在，作用时间变长，据动量定理Δp＝FΔt知，司机所受作用力减小；又知安全气囊打开后，司机受力面积变大，因此减小了司机单位面积的受力大小；碰撞过程中，动能转化为内能.综上可知，选项D正确.例3

(2018·全国卷Ⅱ·15)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10N B.102

NC.103

N D.104

N考向2动量定理的有关计算C解析设每层楼高约为3m，则下落高度约为h＝3×25m＝75m例4

(2019·河南郑州市调研)质量为1kg的物体静止放在足够大的水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.4.有一大小为5N的水平恒力F作用于物体上，使之加速前进，经3s后撤去F.求物体运动的总时间.(g取10m/s2)考向3动量定理在多过程中的应用解:

Ft1－Fft＝0

Ff＝μmg 4.(对动量定理的理解)(2020·广西防城港市防城中学期中)关于动量定理，下列说法正确的是()A.动量越大，合外力的冲量越大B.动量变化越大，合外力的冲量越大C.动量变化越快，合外力的冲量越大D.冲量方向与动量方向相同B跟进训练45645解析合外力的冲量等于物体动量变化量，动量越大，动量变化量不一定越大，A错误，B正确；根据动量定理有Ft＝mΔv，而动量变化越快，即F＝

越大，mΔv不一定大，即合力的冲量不一定大，C错误；冲量的方向和动量变化量的方向相同，D错误.65.(动量定理的应用)(多选)(2020·宁夏石嘴山市第三中学月考)如图4，一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s.下列说法正确的是()A.球棒对垒球的平均作用力大小为1260NB.球棒对垒球的平均作用力大小为360NC.球棒对垒球做的功为238.5JD.球棒对垒球做的功为126J图4AD456456.(动量定理与图象结合)(多选)(2017·全国卷Ⅲ·20)一质量为2kg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5所示，则()A.t＝1s时物块的速率为1m/sB.t＝2s时物块的动量大小为4kg·m/sC.t＝3s时物块的动量大小为5kg·m/sD.t＝4s时物块的速度为零图5AB6t＝2s时物块的动量大小p2＝F1t2＝2×2kg·m/s＝4kg·m/s，t＝3s时物块的动量大小为p3＝(2×2－1×1)kg·m/s＝3kg·m/s，t＝4s时物块的动量大小为p4＝(2×2－1×2)kg·m/s＝2kg·m/s，所以t＝4s时物块的速度为

1m/s，故B正确，C、D错误.456例5

(2020·黑龙江大庆实验中学期末)如图6所示为清洗汽车用的高压水枪.设水枪喷出水柱直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零.手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ.下列说法正确的是()A.高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρπvD2B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为C.水柱对汽车的平均冲力为D.当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍