【优化方案】高考物理总复习 第6章第一节冲量 动量 动量定理课件 大纲

第一节冲量动量动量定理第一节冲量动量动量定理基础知识梳理课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练基础知识梳理一、冲量1．定义：力F和力的_________的乘积Ft叫做力的冲量．2．表达式：I＝Ft.3．矢量性：冲量是矢量，它的方向由__的方向决定．4．物理意义：表示力对____的积累．5．作用效果：使物体的____发生变化．作用时间t力时间动量二、动量1．定义：物体的______与______的乘积mv叫做动量．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．质量m速度v瞬时速度时刻地面mv三、动量定理1．内容：物体所受合力的____等于物体的____变化．2．表达式：Ft＝Δp＝p′－p.3．矢量性：动量变化的方向与____方向相同，还可以在某一方向上应用动量定理．冲量动量冲量课堂互动讲练一、对冲量的理解与计算1．对冲量的理解(1)时间性：冲量是力在时间上的积累，讨论冲量一定要明确是哪个力在哪段时间上的冲量，即冲量是过程量．(2)矢量性：当力F为恒力时，I的方向与力F的方向相同；当力F为变力时，I的方向由动量变化的方向确定．(3)绝对性：只要有力的作用就存在冲量，恒定作用力的冲量不会为零，合力的冲量可能为零，变力的冲量也可能为零．2．冲量的计算(1)恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算．(2)变力的冲量②作出F－t变化图线，图线与t轴夹的面积即表示为变力的冲量．如图6－1－1所示．③对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解，即通过求Δp间接求出冲量．图6－1－1特别提醒：力与时间均与参考系无关，只要有力作用在物体上，就一定存在冲量，即恒定作用力的冲量不会为零，但是合外力的冲量可能为零，变力的冲量也可能为零．即时应用1.(2011年丰台区模拟)质量为m的物块以初速度v0从光滑斜面底端向上滑行，到达最高位置后再沿斜面下滑到底端，则物块在此运动过程中(

)A．上滑过程与下滑过程中物块所受重力的冲量相等B．整个过程中物块所受弹力的冲量为零C．整个过程中物块的合外力冲量为零D．整个过程中物块的合外力冲量大小为2mv0答案：AD二、动量、动动能、动量变变化的比较

名称项目动量动能动量变化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定义式p＝mvΔp＝p′－p

名称项目动量动能动量变化矢标性矢量标量矢量特点状态量状态量过程量关联方程Δp＝mv′－mv特别提醒：(1)物体动量的变化率等于它所受的力，这是牛顿第二定律的另一种表达形式．(2)动能从能量的角度描述物体的形态，动量从运动的角度描述物体的状态．即时应用2.一个质量不变变的物体，动动量变化的大大小为5kg·m/s，这说明()A．物体体的动动量在在减小小B．物体体的动动量在在增大大C．物体体的动动量大大小可可能不不变D．物体体的动动能可可能不不变解析：：选CD.动量是是矢量量，动动量变变化了了5kg··m/s，物体体动量量的大大小可可能在在增加加，也也可能能在减减小，，还可可能不不变．．如物物体以以大小小为5kg··m/s的动量量做匀匀速圆圆周运运动时时，物物体的的动量量大小小保持持不变变，当当末动动量方方向与与初动动量方方向间间的夹夹角为为60°°时，物物体的的动量量变化化的大大小为为5kg··m/s，而动动能未未变，，故C、D正确．．三、动动量定定理的的理解解和应应用1．动量量定理理的理理解(1)动量定定理表表达了了合外外力的的冲量量和物物体动动量变变化的的关系系．I合＝Δp是一个个矢量量式，，即①I合与Δp大小相相等．．②I合与Δp方向相相同．．(2)I合表示物物体受受到的的所有有力的的总冲冲量．．各力力的作作用时时间可可以相相同，，也可可以不不同．．①若各各力作作用时时间相相同，，且都都是恒恒力，，则I合＝F合t.②若各各力作作用时时间不不同，，则I合＝F1t1＋F2t2＋…即求出出各外外力在在相应应时间间内的的冲量量，然然后求求出它它们的的矢量量和．．(3)系统物物体之之间的的内力力，即即相互互作用用力不不会改改变系系统的的总动动量．．2．动量量定理理的应应用(1)确定研研究对对象．．在中中学阶阶段用用动量量定理理讨论论的问问题，，其研研究对对象一一般仅仅限于于单个个物体体．(2)对物体体进行行受力力分析析．可可以先先求每每个力力的冲冲量，，再求求各力力冲量量的矢矢量和和——合力的的冲量量；或或先求求合力力，再再求其其冲量量．(3)选好正正方向向，确确定过过程的的初末末状态态，确确定各各动量量和冲冲量的的正负负号．．(4)根据动动量定定理列列方程程．如如有必必要，，还需需要补补充其其他方方程式式，最最后代代入数数据求求解．．特别提提醒：：在动力力学问问题中中，不不涉及及加速速度和和位移移的情情况下下，用用动量量定理理求解解一般般比较较简便便．即时应用图6－1－23．如图6－1－2所示，跳水运动员(图中用一小圆圈表示)，从某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知运动员的质量m＝60kg，初速度为v0＝10m/s.若经过1s，速度为v＝10m/s，则在此过程中，运动员的动量变化为(g取10m/s2，不计空气阻力)(

)解析：：选A.运动员员做的的是平平抛运运动，，因此初初、末末速度度不在在一条条直线线上，，但据动动量定定理可可得Δp＝I＝mgt＝600kg··m/s.经典题型探究子用电钻给建筑物钻孔时，钻头所受的阻力与深度成正比，若钻头匀速钻进时第1秒内阻力的冲量为100N·s，求5秒内阻力的冲量．例1求变力的冲量题型一【思路点点拨】由于钻钻头所所受阻阻力与与深度度成正正比，，所以以可以以采用用平均均值法法求解解．【解析】平均值值法：：钻头头所受受的阻阻力与与深度度成正正比，，而钻钻头又又是匀匀速钻钻进，，即深深度与与时间间成正正比，，因此此阻力力与时时间成成正比比，可可以用用平均均值来来求变变力的的冲量量．设阻力力与时时间的的比例例常数数为k，则F阻＝kt，图象法法：设设钻头头钻进进墙壁壁的深深度为为s，则钻钻头受受到的的阻力力为F阻＝ks，k为比例例系数数，又又因钻钻头是是匀速速钻进进的，，即s＝vt，所以以F阻＝kvt，阻力力与时时间t成正比比．F－t图线如如图6－1－3所示，，比较较第1秒内和和前5秒内的的面积积知，，5秒内的的冲量量为I2＝2500N··s.【答案】2500N··s图6－1－3例2用动量定理解释现象题型二如图6－1－4所示，，一铁铁块压压着一一纸条条放在在水平平桌面面上，，当以以速度度v抽出纸纸条后后，铁铁块掉掉在地地上的的P点．若若以2v速度抽出纸纸条，则铁铁块落地点点为()图6－1－4A．仍在P点B．在P点左边C．在P点右边不远远处D．在P点右边原水水平位移的的两倍处【解析】纸条抽出的的过程，铁铁块所受的的滑动摩擦擦力一定，，以v的速度抽出出纸条，铁铁块所受滑滑动摩擦力力的作用时时间较长，，由I＝Fft＝mv0得铁块获得得速度较大大，平抛运运动的水平平位移较大大．以2v的速度抽出出纸条的过过程，铁块块受滑动摩摩擦力的作作用时间较较短，铁块块获得速度度较小，平平抛运动的的水平位移移小，故B选项正确．．【答案】B【规律总结】用动量定理理解释的现现象一般可可分为两类类：(1)物体的动量量变化一定定，此时力力的作用时时间越短，，力就越大大；时间越越长，力就就越小．(2)作用力一定定，此时力力的作用时时间越长，，动量变化化越大；力力的作用时时间越短，，动量变化化越小．分分析问题时时，要把哪哪个量一定定，哪个量量变化搞清清楚．用动量定理理求平均冲冲力例3(满分样板8分)如图6－1－5所示，某同同学在电视视中观看我我国运载火火箭发射的的实况录像像．报道中中介绍：发发射塔架的的高度为100m，火箭总质质量为200t．他用题型三图6－1－5电子表测出出火箭点火火后8s末，火箭底底部刚好通通过发射塔塔架的顶部部．把火箭箭在开始阶阶段的运动动视为匀加加速运动，，那么这一一阶段火箭箭产生的推推力是多大大？(取g＝10m/s2)(不考虑火箭箭质量的变变化)解题样板火箭通过发发射塔架顶顶部时的速速度大小为为【答案】2.625×106N变式训练据报道，一一辆轿车高高速强行超超车时，与与迎面驰来来的另一辆辆轿车相撞撞．两车身身因碰撞挤挤压，皆缩缩短了约0.5m，根据测算算相撞时两两车车速约约为109km/h，试求碰撞撞过程中车车内质量是是60kg的人受到的的平均冲击击力约为多多少？(运算过程及及结果均保保留两位有有效数字)解析：两车相碰时时认为人随随车一起做做匀减速运运动直到停停止，此过过程位移为为0.5m设人随车做做匀减速运运动的时间间为t已知v0≈30m/s根据动量定定理有Ft＝mv0解得F＝5.4×104N.答案：5.4×104N应用动量定定理处理流流体问题题型四例4高压采煤水水枪出水口口的截面积积为S，水的射速速为v，射到煤煤层上后后，水速速度为零零，若水水的密度度为ρ，求水对对煤层的的冲力．．【思路点拨拨】我们取一一小段时时间内射射到煤层层上的水水进行研研究，这这部分水水在较短短时间内内速度变变为零，，煤一定定对水产产生力的的作用．．因此，，可以由由动量定定理来求求煤对水水的平均均作用力力，再由由牛顿第第三定律律就知道道水对煤煤的作用用力．【解析】设在Δt时间内射射出的水水的质量量为Δm，则Δm＝ρSvΔt，以Δm为研究对对象，它它在Δt内动量变变化为ΔP＝Δm(0－v)＝－ρSv2Δt.设F为水对煤煤层的冲冲力，F′为煤层对对水的反反冲力，，以F′的方向为为正方向向．根据